Устройство для определения тепловых потоков
288356
О П И С А Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалис ических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Кл. 421, 16, 01
Заявлено 12.XII.1969 (№ 1384304/18-10) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано ОЗ.XI1.1970. Бюллетень ¹ 36
Дата опубликования описания 26.1.1971
МПК G Olk 17/08
УДК 536.629.7 (088.8) комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Автор изобретения
К. Г. Тараянц
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ
Изобретение относится к области теплофизических измерений и может найти применение для измерения кондуктивных. тепловых потоков через верхние слои почвь1 и конвек Ièâных тепловых потоков от поверхности почвы, дна водоемов и т. д.
Известны тепломеры, работающие по методу дополнительной стенки, состоящему в том, что тепловой поток, в поле которого помещают датчик, определяют по разности температур на гранях дополнительной стенки, перпендикулярных направлению теплового потока.
Для повышения чувствительности этих приборов применяют большое количество термопар, соединенных в батарею на каждой грани. Однако они увеличивают общую теплоемкость всей системы, вызывая неравномерность и перепады температуры на участках грани, и увеличивают общую инерционность прибора.
Предлагаемое устройство не имеет этих недостатков и отличается от известных тем, что в нем термоэлементы выполнены в виде ппроэлектрических датчиков температуры и включены в частотозависпмую цепь обратной связи измерительной схемы.
На фиг. 1 изображена конструкция датчика; на фпг. 2 — электрическая схема прибора.
Тепломер состоит из дополнительной стенки
l, выполненной из термочувствительной керамики, на гранях которой. перпендикулярных направлешпо теплового потока, размещены термоэлементы, выполненные в виде тонки.; пластин 2 и 8 из той же термочувствительпой
5 керамики, поверхности которых покрыты тонкими слоями 4, 5 и 6, 7 напыленного в вакууме металла.
Термочувствительная керамика изменяет свою диэлектрическую проницаемость в зави10 симостп от температуры, изменяя тем самым электрические емкости С1 и С (см. фиг. 2), которые представляют собой термоконденсаторы тепломера.
Основание 8 со стороны. обращенной к теп15 ловому потоку, имеет чернение для лучшего поглощения тгплового потока. Боковые поверхности дополнительной стенки 1 и основания 8 покрыты теплопзоляцпонныM материалом 9.
20 Электрическая схема включения представляет собой мостовую схему, составленную нз элементов Сь С,, СЯ,. СЯь где СЯ и Ci_#_i являются регулируемыми элементами плеч моста, причем мостовая схема включена в об25 ратную связь усилителя 10 с самовозбужденпем через входной трансформатор Тр, и выходной Тр .
Изменение частоты генерации усилителя 10 зависит от вели шны положительной обрат30 ной связи и фиксируется электронно-счетным
288356
Фиг. 1
Г
I
Фиг 2
Составитель В. Агапова
Редактор T. Иванова Техред А. А, Камышникова Корректор T. А. Джаманкулова
Заказ 3996jl3 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 частотомером 11, с выхода которого в двоичном или десятичном коде сигнал подается на цифропечатающий аппарат пли вычислительную машину 12.
Изменение частоты зависит от изменения величины обратной связи усилителя 10 и, в свою очередь, зависит от установленного равновесия в измерительной схеме, при котором обратная положительная связь отсутствует.
Воздействие теплового потока изменяет равновесие дифференциальной измерительной схемы за счет изменения емкости термоконденсаторов Ci и С>, что вызывает возникновение обратной связи и появление сигнала определенной частоты на выходе Тра, которая. фиксируется частотомером 11.
Предмет изобретения
5 Устройство для определения тепловых потоков, содержащее термоэлементы, pBcIIO;Ioженные на гранях дополнительной стенки, перпендикулярных направленгпо тепловогопотока, и измерительную схему, or Iè÷àIoùååñÿ
10 тем, что, с целью повышения точности н быстродействия, в нем термоэлементы выполнены в виде пироэлектрических датчиков температуры и включены в частотозависимую цегн обратной связи измерительной схемы.
