Калориметрический датчик
! В С - - -.. - -. 1
ОПИСАНИЕ
3О1573
CQI03 Соке сикх
Социалистических
Республик
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф то) 1 @
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 01.Ч11.1969 (№ 1342594/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 21,IV.1971. Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 8Х1.1971
МПК б Olk 17/20
Комитет по делам изобретеиий и открытий при Сосете Миииотрое
СССР
УДК 536.621.2 (088.8) Автор изобретения
Ю. IO. Колочинский
Заявитель
КАЛОР ИМЕТРИЧ ЕС КИ Д ДАТЧ И К
Изобретение относится к области измерения теплового потока от газа к поверхности твердого тела, например, от газа к поверхности модели летательного аппарата при испытаниях ее в аэродинамической трубе.
Измерение теплового потока часто ведется методом регулярного режима, при котором модель с некоторой начальной температурой быстро вводится в поток газа с температурой его торможения, отличной от начальной температуры модели, и по темпу нагрева (или охлаждения) поверхности модели, изготовленной из материала с известными теплофизическими характеристиками, определяют величину теплового потока.
В тех случаях, когда требуется определить удельное значение теплового потока в .какойлибо точке модели, применяют я калориметрические датчики, каждый из которых представляет собой теплоизолированную калориметрическую массу из теплопроводного материала в форме цилиндра, основание которого располагается заподлицо с поверхностью модели, Калориметрическая масса снабжается малоинерционным чувствительным элементом для измерения ее температуры во времени.
Измерение удельного значения теплового потока обычными датчиками дает большие погрешности из-за теплообмена между калориметрической массой и окружающим ее теплоизоляционным материалом.
Целью изобретения является уменьшение погрешностей измерения при кратковременных процессах.
Это достигается тем, что датчик снабжен охранной втулкой из материала калориметрической массы, установленной концентрично с ней и отделенной от нее и корпуса теплоизо10 ляционными кольцами, причем отношения эффективной площади к теплоемкости у калориметрической массы и охранной втулки одинаковые.
На чертеже показана конструктивная схема
15 предлагаемого датчика.
Датчик состоит из калориметрической массы 1, охранной втулки 2, теплоизоляционных колец 8 и 4, термочувствительных элементов (например, термопар) 5 и б и корпуса (напри20 мер, тела модели) 7.
Калориметрическая масса 1 и охранная втулка 2 выполнены из теплопроводного материала.
Отношения активной площади к теплоем25 кости у калориметрической массы и у охранной втулки одинаковые. Благодаря этому темп нагрева охранной втулки во время измерения такой же, как и у калориметрической массы, и между ними не возникает разности
30 температур, а следовательно, не происходит
301573
Составитель В. С. Агапова
Техрсд Е. Борисова Корректор В. И. Жолудева
Редактор С. И. Хейфиц
Заказ 1355/l8 Изд. No 6!4 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, >К-35, Раушская иаб., д. 4/5
Типография, пр. Сапуиова, 2 теплообмена. Темп нагрева охранной втулки можно контролировать термочувствительным элементом 6, Размеры поперечного сечения теплоизоляционных колец 8 и 4 малы, и их теплоемкость также мала по сравнению с теплоемкостью калориметрической массы. Эти размеры выбираются такими, чтобы кольца прогревались в начале измерения насквозь и обеспечивали передачу тепла от газа к калориметрической массе и к охранной втулке.
При одинаковом темпе нагрева охранной втулки и калориметрической массы, т. е. при отсутствии разности температур между ними, передача тепла через теплоизоляционную прокладку имеет симметричную картину, и поэтому эффективная площадь калориметрической массы с достаточной точностью определяется по среднему диаметру теплоизоляционной прокладки.
Таким образом, охранная втулка с некоторого времени измерения как бы ограничивает увеличение эффективной площади калоримегрической массы, делает ее величину определенной и этим устраняет погрешности измерения, вызываемые теплообменом между калориметрической массой и окружающим ее материалом.
Так как у применяемых в настоящее время датчиков в большинстве случает основные по5 грешности определяются указанными выше причинами, то использование предлагаемых датчиков позволит существенно повысить точность измерения удельных значений тепловых потоков.
Предмет изобретения
Калориметрический датчик, содержащий корпус и установленную в нем калориметрическую массу, выполненную в виде цилиндра
15 из теплопроводного материала с термочувствительным элементом, присоединенным к торцу, противоположному приемному, отличаюи4ийся тем, что, с целью уменьшения погрешностей измерения при кратковременных про20 цессах, он снабжен охранной втулкой из материала калориметрической массы, установленной концентрично с ней и отделенной от нее и корпуса теплоизоляционными кольцами, причем отношения эффективной площади к тепло25 емкости у калориметрической массы и охранной втулки одинаковые.
