[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

SU699360A1 - Thermal radiation measuring device - Google Patents

Thermal radiation measuring device

Info

Publication number
SU699360A1
SU699360A1 SU772492646A SU2492646A SU699360A1 SU 699360 A1 SU699360 A1 SU 699360A1 SU 772492646 A SU772492646 A SU 772492646A SU 2492646 A SU2492646 A SU 2492646A SU 699360 A1 SU699360 A1 SU 699360A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
plates
plate
receiving
thermopile
compensating
Prior art date
Application number
SU772492646A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Дмитриевич Маркин
Владимир Иванович Илющенко
Original Assignee
Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт filed Critical Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority to SU772492646A priority Critical patent/SU699360A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU699360A1 publication Critical patent/SU699360A1/en

Links

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (AREA)

Description

Изобретение касаетс  тепловых измерений и может найти применение при исследовании процессов теплообмена в энергетике и различных тепловых машинах. Известны батарейные датчики, которые используютс  в качестве чувствительных элементов и представл ют собой термобатарею , собранную из последовательно соединенных термопар, рабочие концы которых монтируютс  на зачерненной пластине из фольги. Величина термо-ЭДС, развиваема  термобатареей, пропорциональна лучистому потоку и зависит от равновесной температуры тепловоспринимакхцей пластины из фольги и разности температур рабочих (гор чих) и холодных концов ее тер мопар IL Недостатком этого батарейного датчика  вл етс  нестабильность температур холодных концов термобатареи, что вли ет на точность измерений. Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  радиационный компенсированный термоэлемент. содержащий корпус, прикрепленные к корпусу приемную и компенсирующую пластины , имеющие покрыти  с лицевой к падающему потоку стороны с различной степенью поглощени  каждое, термобатарею и измерительный прибор 2. Недостатком этого термоэлемента  вл ютс . вывод холодных концов термобатареи на лицевую сторону пластин, что способствует непосредственному нагреву их от падающего лучистого потока и создает дополнительный нагрев компенсирующей пластины , крепление гор чих концов к лицевой поверхности приемной пластины, что затрудн ет свободный доступ теплового потока к ней, а также нагрев корпуса от теплового потока, излучаемого с обратной стороны приемной пластины. Перечисленные недостатки сужают диапазон измерений и их точность.. Цель изобретени  - повышение точности и расширение диапазона измерений. 36 Это достигаетс  тем, что в корпусе устройства дл  измерени  теплТЬвого излу чени  вьшолнено сквозное отверстие, в котором установлены приемна  и компенсирукаца  пластины, с обратной стороны которых нанесены дополнительные покрыти  с поглотительной способностью обрат ной поглотительной способности покрытий нанесенных на лицевой стороне пластин. лри этом термобатаре  прикреплена к йла т нам со стороны дополнительных покры. Такое выполнение устройства позвол ет увеличить перепад температур между тепловоспринвмающёй и ксллпенсирующей пластинами, увеличить термо-ЭДС, снима емую с термобатареи и тем самым повысить точность измерений. Нанесение дополнительных покрытий снижает теплоёмкость корпуса, его вли ние на показани  прибора и расшир ет диапазон измерений. Это получаетс  вследствие того, что обратна  сторона приемной зачерненной пластины выполнены бласт щей с малой степенью черноты, что уменьшает тепловой поток, излучаемый с этой поверхности. /.EiG-T/,; СХ - плотность теплового потока, излучаемого с обратной стороны приемной пластины; EJ - степень черноты обратной стороны приемной пластины; ( У - посто нна  Больцмана; Т, - равновесна  температура прием ной пластины. Так как тепловой поток, излучаемый с обратной стороны приемной пластины снижаетс , равновесна  температура ее повь1шаетс . В врем  обратнай сторс«а компенсирующей пластины, отражающей тепловой поток, выполнена зачерненной дл  увеличени  теплового потока, излучаемого с этой поверхности. Этот теплс«ой поток равен Я а-ег Т., где с - плотность теплового потока, из лучаемого с обратной стороны компенсирующей пластины; f - степень черноты обратной стороны компенсирующей пластины Т - равновесна  температура компенсирзгющей пластины. Равновесна  температура компенсирую щей пластины соответственно снижаетс , так как термо-ЭДС, термобатареи пропорциональна перепаду температур гор чих и 60 холодных концов термобатареи, которые равны равновесным температурам плас- ген, т.е. пропорциональны перепаду равновесных температур приемной и компенсирующей пластин. Так как этот перепад увеличиваетс , соответственно увеличивает и сигнал термобатареи, что повышает точность измерений. На фиг. 1 Ежематнчески изображено устройство дл  измерени  теплового иалучени ; на фиг. 2 - то же, вид сбоку} на фиг. 3 - поглотительные пластины. Устройство дл  измерени  теплового излучени  содержит 1, выполненный со сквозным отверстием, в котором pacni/ложены две поглотительные пластины , приемна  2 и компенсирующа  3, с покрыти ми с лицевой и обратной стороны . Лицева  сторона пластины 2 имеет покрытие с высокой отражательной способностью , а обратна  - с высокой поглотительной способностью. Пластина 3 имеет на лицевой стороне покрытие с высокой поглотительной способностью, а с обратной - покрытие с высокой отражательной способностью. В корпусе 1 пластины 2 и 3 расположены р дом и симметрично оси сквозного отверсти , к обратным сторонам пластин 2 и 3 прикреплена термобатаре  из последовательно соединенных хромель-копепевых термопар. Кажда  термопара прикреплена гор чими и холодными спа ми к пластинам 2 и 3; причем гор чмй спай каждой термопары прикреплен к Ш1а л-ине 3 1фиг. З;, имеющий высокую поглотительную способность с лицевой стороны, а холодный спай к пластине 2, имеющей высокую отражателыаую способность с лицевой сторсиы. Крешаение термопар к пластинам 2 и 3 осуществл етс  с помощью жаростойкого и электроизол ционного лака. Термобатаре  4 соединена с измерительным прибором 5 с помощью проводов 6. Корпус 1 устройства укреплен на руко тке 7. Приемные пластины 2 и 3 укреплены в корпусе 1 при помощи тонких слюд ных пластин 8. Корпус 1 выполнен ив метариала с низким коэффициентом теплопроводности, например пластмассы. Устройство дл  измерени  теплового излучени  работает следующим образом. Устройство устанавливают так, чтобы измер емый тепловой поток попадал на лицевую сторону пластин перпендикул рно. Измер емый тепловой поток нагревает приемную зачерненную и компенсирующую (отражающую) пластины до определенных равновесных т ал пер а ту р. Разность этих температур будет тем выше, чем больше тепловой поток и чем выше разность степеней поглощени  приемной и компенсирующей пластин с лрщевым и обратных сторон. Пластины нагревают гор чие и хлодоные концы термобатерей. При этом термо-ЭДС подаетс  на измерительный прибор отградуированный в единицах мощности теплового потока (вт/м). Благодар  такому выполнению устройства между пластинами увеличиваетс  перепад температур, что приводит к увеличению термо-ЭДС, снимаемой с батареи и соответственно увеличению точности измерени . Мен   количество термопар в термобатарее, можно широко измен ть диа пазон измерений, расширение которого обе печиваетс  дополнительными покрыти ми пластан. формула изобретени  Устройство дл  измерени  теплового излучени , содержащее корпус, прикреплен к корпусу приемную п компенсирующую пластины, имеющие покрыти  с лицевой к падающему потоку стороны с различной степенью поглощени  каждое, термобатарею и измерителниый прибор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  диапазона измерений, в корпусе выполнено сквозное отверстие, в котором установлены приемна  и компенсирующа  пластины, с обратной стороны которых нанесены дополнительные покрыти  с поглотительной спо«собностью обратной поглотительной способности покрытий, нанесенных на лицевой стороне пластин, при этом терлобатаре  прикреплена к пластинам со стороны дополнитачьных покрытий. Источники информации, прин тые во внимание при эксйертиэе 1.Климовицкий М, Д., Карлин В, А, Краткий справочник пи тепловому контролю в черной металлургии, М., Металлург- кздат, 1962, с. 59-60. 2.Авторское свндетельство СССР N 183432, кл. G 01 К 7/12, 1965 (прототип).The invention relates to thermal measurements and can be used in the study of heat exchange processes in the energy sector and various heat engines. Battery sensors are known that are used as sensing elements and are a thermopile assembled from series-connected thermocouples, the working ends of which are mounted on a black foil plate. The thermo-emf value developed by the thermopile is proportional to the radiant flux and depends on the equilibrium temperature of the foil plate and the temperature difference between the working (hot) temperatures and the cold ends of its thermocouples. IL The disadvantage of this battery sensor is the instability of the temperatures of the cold ends of the thermopile, which affects on measurement accuracy. The closest in technical essence to the proposed is a radiation compensated thermoelement. comprising a case, receiving and compensating plates attached to the case, having coatings with a face-to-incident side with varying degrees of absorption each, thermopile and measuring device 2. The disadvantage of this thermoelement is. outputting the cold ends of the thermopile to the front side of the plates, which contributes to their direct heating from the incident radiant flux and creates additional heating of the compensating plate, attaching the hot ends to the front surface of the receiving plate, which makes it difficult for the heat flux to access it, heat flux emitted from the back side of the receiving plate. These disadvantages narrow the measurement range and their accuracy. The purpose of the invention is to improve the accuracy and the expansion of the measurement range. 36 This is achieved by the fact that a through hole is installed in the housing of the device for measuring thermal radiation, in which the receiving and compensating plates are installed, on the reverse side of which additional coatings are applied with the absorptive capacity of the reverse absorbency of the coatings applied on the front side of the plates. This thermocouple is attached to the yla t from the side of additional covers. Such an embodiment of the device makes it possible to increase the temperature difference between the heat sprinkling plate and the heating plate, to increase the thermo-emf removed from the thermopile and thereby increase the measurement accuracy. The application of additional coatings reduces the body heat capacity, its effect on the instrument readings and expands the measurement range. This is due to the fact that the reverse side of the receiving blackened plate is made of blast with a small degree of blackness, which reduces the heat flux emitted from this surface. /.EiG-T/ ,; CX is the density of the heat flux emitted from the back side of the receiving plate; EJ is the degree of blackness of the back side of the receiving plate; (Y is the Boltzmann constant; T, is the equilibrium temperature of the receiving plate. As the heat flux radiated from the back side of the receiving plate decreases, its equilibrium temperature rises. At the opposite side of the compensating plate reflecting the heat flux, blackened for increase in heat flux radiated from this surface. This heat flux is equal to I a-er T., where c is the heat flux density from the compensating plate radiated from the back side; f is the blackness degree of the back side compensating The T plate is the equilibrium temperature of the compensating plate. The equilibrium temperature of the compensating plate decreases accordingly, since the thermo-emf, thermopile, is proportional to the temperature difference between the hot and 60 cold ends of the thermopile, equal to the equilibrium temperature of the plasma, ie, proportional to the equilibrium temperature The temperature of the receiving and compensating plates. As this differential increases, the thermopile signal also increases accordingly, which improves the measurement accuracy. FIG. 1 A device for measuring thermal radiation is shown on a mathematical basis; in fig. 2 is the same side view} in FIG. 3 - absorption plates. The device for measuring thermal radiation contains 1, made with a through hole, in which two absorption plates, receiving 2 and compensating 3, are laid, with coatings on the front and back sides. The front side of the plate 2 has a coating with a high reflectivity, and the reverse - with a high absorption capacity. Plate 3 has a high absorbency coating on the front side, and a reverse one with a high reflectivity coating. In case 1, plates 2 and 3 are located side by side and symmetrically to the axis of the through hole, to the reverse sides of plates 2 and 3 a thermopile is attached from series-connected chromel-copep thermocouples. Each thermocouple is attached by hot and cold joints to plates 2 and 3; Moreover, the mount of the junction of each thermocouple is attached to the pin of the l-ine 3 3 1. 3; having a high absorption capacity on the front side, and a cold junction to the plate 2, which has a high reflectance capacity from the front side. The thermocouple cracking of the plates 2 and 3 is carried out with a heat-resistant and electrically insulating varnish. The thermopile 4 is connected to the measuring device 5 by means of wires 6. The device body 1 is mounted on the handle 7. Receiving plates 2 and 3 are fixed in case 1 with thin mica plates 8. Case 1 is made in a material with a low thermal conductivity, for example, plastic . The device for measuring thermal radiation operates as follows. The device is mounted so that the measured heat flux is perpendicular to the front side of the plates. The measured heat flux heats up the receiving blackened and compensating (reflecting) plates to a certain equilibrium temperature. The difference of these temperatures will be the higher, the greater the heat flux and the higher the difference of the degrees of absorption of the receiving and compensating plates with the lateral and reverse sides. The plates heat the hot and cold ends of the termobatteries. At the same time, thermo-emf is supplied to the measuring instrument calibrated in units of heat flow capacity (w / m). Due to such an arrangement of the device between the plates, the temperature difference increases, which leads to an increase in thermo-emf removed from the battery and, accordingly, an increase in the measurement accuracy. With the number of thermocouples in the thermopile, it is possible to widely change the measurement range, the expansion of which is both baked with additional coatings. Claims An apparatus for measuring thermal radiation, comprising a housing, is attached to the housing a receiving and compensating plates having coatings with a face-to-incident side with varying degrees of absorption each, a thermopile and a measuring instrument, characterized in that, in order to improve accuracy and extend the range measurements, a through hole is made in the body, in which the receiving and compensating plates are installed, on the reverse side of which additional coatings are applied with in terms of their ability to absorb absorptivity of coatings deposited on the front side of the plates, while the terlobatter is attached to the plates on the side of additional coatings. Sources of information taken into account when executing 1. Klimovitsky M, D., Karlin V, A, Quick Reference Guide to Thermal Control in Ferrous Metallurgy, M., Metallurg-kzdat, 1962, p. 59-60. 2. The author of the USSR N 183432, cl. G 01 K 7/12, 1965 (prototype).

y-ty-t

Фиг. гFIG. g

SU772492646A 1977-06-03 1977-06-03 Thermal radiation measuring device SU699360A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772492646A SU699360A1 (en) 1977-06-03 1977-06-03 Thermal radiation measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772492646A SU699360A1 (en) 1977-06-03 1977-06-03 Thermal radiation measuring device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU699360A1 true SU699360A1 (en) 1979-11-25

Family

ID=20711771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772492646A SU699360A1 (en) 1977-06-03 1977-06-03 Thermal radiation measuring device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU699360A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3939706A (en) High energy sensor
Renk et al. An evaporating ethanol meniscus—Part I: Experimental studies
US4906105A (en) Measurement of thermal conditions
Diller Heat flux
US3417617A (en) Fluid stream temperature sensor system
US3355589A (en) Constant sensitivity differential radiometer
SU699360A1 (en) Thermal radiation measuring device
Diller et al. Heat flux measurement
JPH09264792A (en) Non-contact temperature sensor
Kendall Sr The JPL standard total-radiation absolute radiometer
Smetana et al. A new measuring method to determine material spectral emissivity
Gaviot et al. Thin foil planar radiometers: application for designing contactless sensors
RU2180098C2 (en) Device determining intensity of infrared irradiation
RU2227905C1 (en) Thermal radiation receiver
Sweet et al. A Radiometer for Use in Thermal Studies of Spacecraft
JPH0476060B2 (en)
US3514601A (en) Transducer apparatus for thermal flux measurement
SU911179A1 (en) Thermoelectric pyroheliometer
Nicolics et al. A laser power detector built up by application of thick-film technology
SU679823A1 (en) Thermosound
JPS6215416A (en) Laser beam energy distribution measuring instrument
Young Effect of free-stream velocity vector and aspect ratio on the output of a free-standing circular disk heat flux gage
Cheng et al. Method and apparatus for determination of the total directional emissivity of opaque materials in the temperature range 300 to 600 K
JPS5922501Y2 (en) radiation thermometer
SU502242A1 (en) Device for measuring unsteady heat fluxes