Mérési módszere hőáram
G01K17 / 08 - mérésén alapuló hőmérséklet különbség
A tulajdonosok a szabadalmi RU 2488080:
Korlátolt Felelősségű Társaság „Innováció és fejlesztés” (RU)
A találmány tárgya, hogy területén a hőmérsékletmérés és fel lehet használni mérésére hőátadó felületekről, például fűtőberendezések a fűtési rendszerek az épületek ellenőrzésére fűtési rendszerek meghatározására nagyságát hőveszteséget épületek és más területeken, ahol szükség van, hogy ellenőrizzék a hőátadás folyamatában. A találmány szerinti eljárás mérésére hőáram, amely végzik telepítésével az utat a hőáram a ferroelektromos kondenzátor, a kondenzátor van vezetve az elektród depolarizáló feszültség impulzusok. Ezután sebességének mérésére feszültség változás a kondenzátor kisülési és meghatározza a hőáram függ a kalibrációs feszültség változás sebessége és hőáram. Technikai eredmény: megnövekedett a mérés pontossága variábilis és konstans hőáram. 1 ZP f ly-2-il-csoport.
A találmány tárgya mérőberendezés és fel lehet használni mérésére hőátadó felületekről, mint például fűtőberendezések a fűtési rendszerek az épületek ellenőrzésére fűtési rendszerek meghatározására nagyságát hőveszteséget épületek és más területeken, ahol szükség van, hogy ellenőrizzék a hőátadás folyamatában.
Az ismert hő ellenállásai hőáram lehet közvetve meghatározható a hőmérséklet mért különböző pontjain a vizsgálat tárgya. Jellemzően meghatároz egy hőáram sűrűsége q [W / m 2] azaz átfolyik egy egységnyi területen
ahol λ - hővezetési [W / mK], T - a hőmérséklet értékek néhány ponton a tárgy, amelyek között a hőáram meghatározzuk.
A mérés hőáram a ajtó-regisztrált, például hő áramlás érzékelők 3 cég indiv-Danfoss, mért hőmérséklet között a jellemző pont és a sugárzó felület a levegő a fűtött helyiségben, ahol a helyiség hőmérséklete állandó, és megfelel a programozott érték normál érték 20 ° C-on Azonban az a feltétel, amelynek rögzített érték a második hőmérséklet nem mindig kivitelezhető.
A nehézség is abban rejlik, hogy a hővezetési λ gyakran nem ismert, és ha szükséges, hogy végezze el a direkt mérési módszer alkalmazásával hőáram érzékelőt.
Egy jelentős hátránya ennek a módszernek, hogy szükség van a pontos hőmérséklet mérés lemezek, amelyért növelni kell. Érzékenységének növelése is fel kell használni mnogospaynye hőelem. A növelt vastagság azt jelenti, megnövekedett lemezek tömege és mérete az érzékelő és növelje annak hőszigetelő tulajdonságokkal, amely megnöveli a rendszeres hiba áramlásmérés.
Ismert módszer mérésére hőáram tartalmazott a papír L.Geiling, Das Termoelement ALS Strahlungsmesser. (Zschr. Phis. Bd. 3.12, 1951). Ez a módszer egy érzékelő van elrendezve formájában lemezek sorozatából álló váltakozó hőelem anyagok (például réz és konstantán). A határok között, a rétegeket szögben 20-45 ° a síkok a szenzor. A szondát úgy helyezkedik el az áramlást úgy, hogy közötti felső és alsó felületek történt hőmérséklet-különbség, hogy vezeti a termo-elektromotoros erő. Mérjük meg a thermo EMF halmozódik felülete mentén az érzékelő és a lineárisan kapcsolatos hőmérséklet-gradiens és ennek következtében a nagysága a hőáram.
A hátránya ennek a módszernek tartják, hogy annak végrehajtása kell használni az érzékelő anyagok drámaian eltérő termikus, termoelektromos tulajdonságait.
Az ismert módszer azon alapul, mérése az áramlási függően a dielektromos állandó hőmérséklet - változás következik be annak ferroelektromos polarizáció, hogy annak a következménye, a deformáció a kristályrácsban. A polarizáció foka függ a elnyelt hőmennyiség ferroelektromos. Azonban, ha a hőmérséklet nem változik, a polarizáció csökken a szabad töltések a légkörből, és mivel a meglévő belső vezetőképesség. Így, a mért feszültség nem fogja jellemezni a tényleges hőáram. Ez a jelenség korlátozza az ferroelektromos kondenzátorok egyszeri mérés.
A célunk a találmánnyal, hogy olyan eljárást mérésére a hő áramlását, ami lehetővé teszi, hogy folyamatosan figyelemmel kíséri a hő nagyságrendjét áramlását a szabályozott rendszer.
Ezt a feladatot annak a ténynek köszönhető, hogy a javasolt módszer mérésére hőáramlás, valamint az ismert módon, hogy állítsa be a hő áramlását ferroelektromos kondenzátor. De ellentétben az ismert, a javasolt eljárás jut a kondenzátor lemezeket depolarizáló feszültség impulzus, sebességének mérésére feszültség változás során a kondenzátor kisülése, és határozza meg a hőáram függés a kalibrációs feszültség változás mértéke a hő áramlását.
Elérhető műszaki eredmény megvalósítása lehetőségének folyamatos mérése nem csak a változó, hanem egy állandó hőáram.
A összessége alapvető jellemzőitől, megfogalmazott 2. igénypont, azzal jellemezve, hogy egy mérési módszerét hőáram, ahol a mérési feszültség változásának mértékét, hogy készítsen a kezdeti részének az említett lassítási sebességhez.
Ebben a régióban a feszültség változás görbéje részesedése hőmérséklet a ferroelektromos domén szerkezete növekszik, és biztosítja a maximális a módszer érzékenysége.
A találmány szerinti eljárást rajzok, ahol az 1. és 2. ábra mutatja a bomlási görbéjét feszültség a kondenzátorok különböző területe a ferroelektromos BaTiO3
1, a kondenzátor terület 100 mm 2, és 2. ábra - 25 mm 2. Vastagság mindkét esetben azonos, egyenlő 0,1 mm.
A találmány alapja az az alábbi összefüggést:
Hőegyenletre az egydimenziós esetre:
λ ∂ 2 ∂ x 2 t + P V = ρ c T ∂ t ∂ τ.
ahol PV. [W / m3] - belső áramforrás energiát; cT [J / K] - fajhő; ρ [kg / m3] - a sűrűsége, τ - időt.
Ha egyenletes hőmérséklet mező, tudjuk írni:
P V = ρ c T ∂ t ∂ τ.
Ezután a teljes hőleadás, azaz hőáram:
P = ρ c T V ∂ t δ τ.