RS20180276A1 - Uređaj za merenje toplotne provodljivosti tečnosti primenom senzora u obliku igle - Google Patents

Uređaj za merenje toplotne provodljivosti tečnosti primenom senzora u obliku igle

Info

Publication number
RS20180276A1
RS20180276A1 RS20180276A RSP20180276A RS20180276A1 RS 20180276 A1 RS20180276 A1 RS 20180276A1 RS 20180276 A RS20180276 A RS 20180276A RS P20180276 A RSP20180276 A RS P20180276A RS 20180276 A1 RS20180276 A1 RS 20180276A1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
heating element
thermal conductivity
needle
liquid
measuring
Prior art date
Application number
RS20180276A
Other languages
English (en)
Inventor
Emila Prof Dr Živković
Andrej Dr Stanimirović
Divna Dr Majstorović
Original Assignee
Univerzitet U Beogradu
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 Univerzitet U Beogradu filed Critical Univerzitet U Beogradu
Priority to RS20180276A priority Critical patent/RS61920B1/sr
Priority to PCT/RS2018/000017 priority patent/WO2019172794A1/en
Publication of RS20180276A1 publication Critical patent/RS20180276A1/sr
Publication of RS61920B1 publication Critical patent/RS61920B1/sr

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/18Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

Predmetni pronalazak se odnosi na uređaj za merenje toplotne provodnosti tečnih uzoraka na atmosferskom pritisku, a baziran je na impulsnoj metodi tople žice. Specifičnost uređaja sastoji se u tome da se umesto duge, tanke žice izrađene od platine (Pt) za detektovanje promene temperature uzorka koristi mehanički otporniji senzor u obliku igle. Senzor je znatno robusniji, lakši za čišćenje i održavanje i izdržljiviji od slobodnostojeće tanke žice. Uređaj se sastoji od jedne ili više mernih ćelija sa senzorom u obliku igle, što omogućava rad sa jednim ili više uzoraka istovremeno i značajno povećanje efikasnosti rada, posebno pri karakterizaciji višekomponentnih smeša. Sastavni deo uređaja je i odgovarajući upravljački sistem koji omogućava podešavanje mernih parametara, prikupljanje podataka i obradu rezultata merenja. Uređaj se može koristiti u svim oblastima gde postoji potreba za određivanjem toplotne provodnosti tečnih uzoraka.

Description

Уређај за мерење топлотне проводљивостн течности применом сензора у облику игле
Област технике на коју се патент односи
Предметни проналазак се односи на уређај за мерење топлотне проводљивости чистих течности и вишекомпонентних течних смеша чија је примена базирана на нестационарној методи топле жице са специфичним сензором у облику игле и одговарајућим управљачким системом за контролу рада уређаја. Дакле, предметни проналазак припада области мерења термофизичких особина материјала, специфично, мерења топлотне проводљивости течности.
Технички проблем
У области топлотног инжењерства велики напори су учињени у циљу унапређења конструкције опреме за пренос топлоте, где је висока топлотна проводљивсст течности потребна како би се повећао пренос топлоте. У многим областима где је неопходно хлађење материјала, као што је то случај у аутомобилској, авио-индустрији и микроелектроници, један од кључних фактора је употреба специјалних течности са повећаном топлотном проводљивошћу. У таквим условима, мерење топлотне проводљивости течности је важно у одређивању ефикасности преноса топлоте у топлотним и расхладним уређајима.
Топлотна проводљивост материјала у великој мери зависи од физичке структуре, хемијске композиције и стања самог материјала (US 9182364). Стога, мерење топлотне проводљивости течности је у метролошком смислу већи изазов од мерења топлотне проводљивости супстанци у чврстом стању. Мерење топлотне проводљивости супстанци могуће је искључиво када је температурно поље нехомогено, јер то изазива транспорт топлоте. Међутим, услед релативно слободног кретања молекула код супстанци у течном агрегатном стању и зависности густине самих супстанци од температуре, у течностима долази до спонтаног струјања, тј. до природне конвекције, што мења облик температурног поља и врло брзо отежава и на крају практично онемогућава мерење. Ово није случај код материјала у чврстом стању.
Мерне технике које су до сада описане имају бројне недостатке како су споре, неекономичне и компликоване за примену. Споре су јер не омогућавају испитивање више узорака истовремено већ један по један, неекономичне су јер је за мерење потребна релативно велика запремина узорка, а у припреми узорака често се користе скупе хемикалије високе чистоће. Компликоване су јер је сензор, у облику танке жице, механички осетљив и подложан кварењу што отежава чишћење и често захтева реконструкцију сензора.
Стога, постоји потреба за уређајем за мерење топлотне проводљивости узорака у течном стању, а који омогућава истовремено мерење топлотне проводљивости једног или више течних узорака. Технички проблем решен предметним проналаском се састоји у томе како конструкцијски решити уређај базиран на нестационарној методи топле жице који омогућава истовремено мерење топлотне проводљивости једног или више течних узорака. Поред тога, конструкција сензора у облику игле према предметном проналаску омогућава ефикасно и поуздано мерење уз једноставну мерну процедуру и одржавање сензора. Такође, омогућава мерење топлотне проводљивости узорка мале запремине (око 25 мл) у поређењу са запреминама потребним у поступцима који су до сада описани: Gosala et al., Sensors & Transducers Journal, 129 (2011) 42-56, Holeschovsky et al., Intt. J. Heat Mass Transfer 39 (1996) 1135-1140. Уређај према предметном проналаску чини одређивање топлотне проводљивости и оптимизацију састава вишекомпонентних течних смеша значајно ефикаснијом у поређењу са уређајима и методама који су до сада познати јавности (Buongiorno et al., Journal of Applied Physics 106 (2009) 094312, J. M. P. França et al. J. Chem Eng. Data 58 (2013) 467-476).
Стање технике
Мерне методе прилагођене мерењу топлотне проводљивости супстанци у течном агрегатном стању се у начелу могу класификовати на стационарне и нестационарне. Метода нестационарне топле жице, на којој је базиран уређај описан у овој патентној пријави је поуздана и прецизна техника за мерење топлотне проводљивости течности.
US 9182364 описује уређај за мерење топлотне проводљивости који подразумева примену сензора у облику игле. Поље примене је мерење топлотне проводљивости нуклеарних материјала у чврстом стању, унутар нуклеарног реактора, односно у пољу јаког радиоактивног зрачења и при високој температури. Овај уређај садржи сензор у облику игле и управљачки систем. Сензор описан у овом патенту садржи термометар који је окружен грејним елементом у оквиру омотача, као и електрични изолатор који међусобно потпуно изолује омотач, грејни елемент и термометар.
US 4861167 описује апарат за мерење топлотне проводљивости растопљених полимера. Према овом проналаску, апарат садржи део у облику игле у коме се налазе грејни елемент и температурни сензор. У методи који је описана у овом патенту, потребно је прво загрејати узорак чврстог материјала изнад температуре топљења. Затим се сензор у облику игле уводи у растопљен материјал, и када дође до изједначавања температуре сензора и узорка, активира се грејни елемент. Промена температуре материјала се мери помоћу термопара. Мерење се понавља у циклусима, како би се одредила промена температуре узорка услед активације грејног елемента. Пролазна промена температуре узорка се користи за израчунавање топлотне проводљивости истопљеног полимера.
Излагање суштине проналаска
Предметни проналазак се односи на сензор у облику игле и уређај са једним или више таквих сензора који је намењен за мерење топлотне проводљивости једне и више течности, истовремено. Уређај се састоји од једног или више сензора у облику игле, истог броја посуда за узорак течности и управљачког система.
Функционисање сензора у облику игле је засновано на методи нестационарне топле жице за мерење топлотне проводљивости. Сензор у облику игле садржи грејни елемент који је истовремено и детектор промене температуре, струјне водозе и напонске водове, електрични изолатор, омотач мањег попречног пресека и омотач већег попречног пресека. Грејни елемент загрева се пропуштањем електричне струје (Џулов ефекат). Брзина загревања сензора зависи од јачине струје која генерише топлоту и од дисипације топлоте у околни медијум - узорак течности чија се топлотна проводљивост мери. Већа топлотна проводљивост течности доводи до веће дисипације топлоте у околину и, последично, до споријег загревања сензора. Обрнуто, мања топлотна проводљивост течности доводи до мање дисипације топлоте и бржег загревања сензора.
Посуда за узорак течности пуни се одређеном количином течности чија се топлотна проводљивост одређује и у њу се урања сензор у облику игле.
Управљачки систем поседује извор електричне струје и вишеканални волтметар. Поред управљања извором електричне струје и вишеканалним волтметром, управљачки систем поседује програмирани алгоритам за прорачун топлотне проводљивости течности на основу промене температуре сензора при загревању електричном струјом из извора електричне струје.
Кратак опис слика
Слика 1. Детаљан приказ уздужног пресека сензора у облику игле
Слика 2. Сензор у облику игле са посудом за узорак
Слика 3. Принципијелна шема управљачког система и повезивања са сензором у облику игле
Детаљан опис проналаска
Предметни проналазак се односи на сензор 24 у облику игле, као што је приказано на слици 1, и уређај 25 који је намењен за мерење топлотне проводљивости течности као и мерење топлотне проводљивости више узорака у течном стању, истовремено, при чему поменути уређај 25 садржи један или више поменутих сензора 24.
Функционисање уређаја 25 и сензора 24 у облику игле је засновано на методи нестационарне топле жице за мерење топлотне проводљивости течности. Сензор 24 у облику игле (слика 1) садржи грејни елемент 4 који је истовремено и детектор промене температуре, струјне водове 7, 8 и напонске водове 3, 9, 10, електрични изолатор 5, као и омотач који се састоји из омотача 2 мањег попречног пресека и омотача 11 већег попречног пресека. Температуре топљења изолатора 5 и омотача 2, 11 морају бити више од радне температуре грејног елемента 4. Извор електричне струје 19 је преко струјних водова 7, 8 повезан са грејним елементом 4, што омогућава пропуштање електричне струје кроз грејни елемент 4. Вишеканални волтметар 23 је у склопу система за прикупљање података 20 и преко напонских водова 3, 9, 10 повезан са грејним елементом 4, што омогућава мерење напона на крајевима грејног елемента 4. Грејни елемент 4 је електрични проводник и налази се унутар омотача 2, 11. У једном извођењу, грејни елемент 4 може бити метална жица малог попречног пресека која се загрева Џуловим ефектом када кроз њу протиче електрична струја. Електрични изолатор 5 међусобно изолује грејни елемент 4, као и струјне водове 7,8 и напонске водове 3, 9, 10, међусобно, и од омотача 2, 11, изузев на месту споја 6 који је настао тачкастим заваривањем напонског вода 3, омотача 2 мањег попречног пресека и грејног елемента 4.
Пожељно је да топлотна проводљивост електричног изолатора 5 буде довољно велика како не би дошло до нагомилавања топлоте у сензору 24, што би могло да отежа мерење топлотне проводљивости узорка течности 1. Грејни елемент 4 истовремено представља детектор промене температуре сензора 24, која се одређује преко промене електричног отпора грејног елемента 4.
Омотач сензора 24 у облику игле који је приказан на слици 1 се састоји из два дела од којих је један део, омотач 2, мањег попречног пресека и у њему се налазе грејни елемент 4 и један напонски вод 3. Други део, омотач 11, је већег попречног пресека и у њему се налазе струјни водови 7,8 и напонски водови 9, 10. Извор електричне струје 19 је електрично повезан са грејним елементом 4 преко струјних водова 7, 8. Вишеканални волтметар 23 региструје промене пада напона на грејном елементу 4 преко напонских водова 3, 9, 10.
Струјни водови (7,8) морају бити већег попречног пресека од грејног елемента 4.
Напонски вод 9 и напонски вод 3 су повезани спојем 22 унутар омотача 11 већег попречног пресека.
Уређај 25 приказан на слици 2 може да садржи један или више описаних сензора 24 у облику игле, једну или више посуда за узорак течности 1 и управљачки систем 12.
Посуда за узорак течности 1 пуни се одређеном количином течности 1 чија се топлотна проводљивост одређује и у њу се урања сензор 24 у облику игле. Пожељно је да посуда за узорак течности 1 буде вертикално оријентисани цилиндар, са пречником који омогућава простирање топлоте коју емитује сензор 24 у облику цилиндричног температурног таласа кроз течни узорак.
Управљачки систем 12 састоји се од извора електричне струје 19 и вишеканалног волтметра 23. Управљачки систем 12 садржи програмирани извор електричне струје 19 који током унапред задатог временског интервала пропушта електричну струју кроз грејни елемент 4. Управљачки систем 12 такође садржи програмирани вишеканални волтметар 23 који омогућава прорачун промене температуре на основу промене електричног напона на детектору промене температуре. Даље, управљачки систем 12 укључује програмирани алгоритам за прорачун топлотне проводљивости течности 1 на основу промене температуре сензора 24 у облику игле.
Грејни елемент 4 може бити електрични проводник, пожељно у облику жице мањег попречног пресека, који се загрева Џуловим ефектом.
У пожељном извођењу, крајеви грејног елемента 4 су електрично повезани са најмање два пара проводника. Први пар проводника, тј. струјни водови 7, 8 су малог електричног отпора, доводе електричну струју до грејног елемента 4, док други пар проводника, тј. напонски водови 3, 9, 10 омогућавају прецизније мерење пада напона на грејном елементу 4.
Могући примери материјала (проводника) за израду грејног елемента 4 дати су у табели 1<.>
У пожељном начину извођења, грејни елемент 4 је истовремено и детектор промене температуре - отпорни термометар чији се електрични отпор мења са променом температуре. Уопштено, детектор промене температуре детектује промену температуре у сензору 24 у облику игле и омогућава да се та промена измери. Пожељно је да детектор буде термопар или отпорни термометар који мора бити у стању да поднесе радну температуру грејног елемента 4. Детектор промене температуре може бити термопар и тада се промена температуре одређује мерењем напона на крајевима термопара. У другом извођењу, детектор температуре је отпорник, чији се електрични отпор мења са температуром. У том случају, промена температуре утврђује се мерењем пада напона на крајевима отпорника и јачине струје која тече кроз отпорник и прорачуном електричног отпора отпорника. Електрични изолатор 5 је материјал чији електрични отпор спречава проток електричне струје између елемената сензора 24 у облику игле. Електрични изолатор 5 може бити изабран од MgO праха, епоксидне смоле, итд.
Омотачи 2, 11 садржи све елементе сензора 24 у облику игле. Пожељно је да омотачи 2, 11 буду од материјала који може да заштити елементе сензора 24 од спољних утицаја који би могли да га оштете. Омотачи 2, 11 морају бити од материјала чија је температура топљења виша од радне температуре грејног елемента 4. Омотачи 2, 11 могу на пример да буду од челика.
Омотач 2 мањег попречног пресека садржи грејни елемент 4 сензора 24 у облику игле, један напонски вод 3 и електрични изолатор 5. На крају сензора 24 у облику игле који долази у контакт са узорком течности 1 чија се топлотна проводљивост мери, налази се спој 6 настао тачкастим заваривањем омотача 2 мањег попречног пресека, грејног елемента 4 и напонског вода 3.
Омотач 11 већег попречног пресека обухвата и механички штити струјне водове 7, 8 и напонске водове 9, 10, као и и електрични изолатор 5.
Управљачки систем 12 је уређај, или скуп уређаја, који управља, командује, усмерава и регулише рад уређаја 25. У једном извођењу, управљачки систем 12 израђен је тако да управља или мери сигнале електричног напона, електричне струје и температуре. Управљачки систем 12 може да мери време испитивања и управља напоном доведеним на сензор 24 у облику игле. Пожељно је да управљачки систем има кориснички екран који приказује температуру сензора 24 у облику игле. У једном извођењу, пожељно је да управљачки систем 12 има кориснички екран који приказује јачине струје, напоне и друге променљиве које генерише или мери. Управљачки систем 12 такође мора бити калибрисан како би измерене величине могле да се користе за прецизан прорачун топлотне проводљивости узорка течности.
Управљачки систем 12 је електронски уређај. Пожељно, управљачки систем 12 је рачунар или микроконтролер или комбинација рачунара и микроконтролера.
Управљачки систем 12 садржи вишеканални волтметар 23. Такође је пожељно да то буде дигитални волтметар (аналогно дигитални конвертор), за мерење напона на елементима сензора 24 у облику игле и другим елементима уређаја 25. Управљачки систем 12 одређује вредност која је у функционалној вези са променом температуре детектора промене температуре и на основу познатих карактеристика тог сензора 24 прорачунава вредност промене. У једном извођењу, детектор промене температуре је термопар чији се напон мери и промена температуре прорачунава на основу температурног коефицијента термоелектричног потенцијала. У другом извођењу, детектор промене
температуре је отпорни термометар чији се електрични отпор мери и промена температуре прорачунава на основу вредности температурног коефицијента електричне отпорности. У пожељном извођењу, грејни елемент 4 је истовремено и отпорник чија промена електричног отпора омогућава прорачун промене температуре сензора 24 у облику игле. Поред тога, управљачки систем 12 садржи извор електричне струје 19 којим се може задати напон на крајевима грејног елемента 4.
Пожељно је да управљачки систем 12 буде програмабилан, да може да управља процесом мерења, сачува измерене вредности и врши математичке прорачуне. Пожељно је да управљачки систем 12 израчунава вредност топлотне проводљивости (k) течности 1 користећи релацију
где је I електрична струја, V електрични напон, R електрични отпор, L дужина, а индекси се односе на грејни елемент (w) 4 и редно повезани стандардни отпорник (s) 16.
У пожељном извођењу, грејни елемент 4 је електрично повезан са управљачким системом 12 преко два пара проводника: струјним водовима 7, 8 који представљају проводнике већег пречника и ниског електричног отпора и кроз које тече електрична струја за загревање грејног елемента 4 Џуловим ефектом, и напонским водовима 3, 9, 10 који представљују проводнике који омогућавају прецизно мерење напона на крајевима грејног елемента 4. Јачина електричне струје која протиче кроз грејни елемент 4 одређује се мерењем пада напона на стандардном отпорнику 16 (слика 3) редно везаном са грејним елементом 4. Из мерених вредности јачине струје и пада напона на грејном елементу 4 могуће је прецизно израчунати снагу грејања по јединици дужине грејног елемента 4, као и електрични отпор грејног елемента 4 који зависи од његове температуре и зато омогућава детекцију и прорачун промене температуре грејног елемента 4. Из снаге грејања и брзине промене температуре сензора 24 у облику игле на већ описани начин могуће је прорачунати топлотну проводљивост узорка течности 1 у коју је уроњен сензор 24 у облику игле.
У пожељном извођењу, сензор 24 у облику игле могуће је израдити користећи коаксијални термопар типа К (Ј, следствено), чији вод од Алумела (гвожђа) има улогу грејног елемента 4 и детектора промене температуре.
Слика 1 је детаљан приказ уздужног пресека сензора 24 у облику игле, који је уроњен у узорак течности 1 и напонским водовима 3, 9, 10 и струјним водовима 7, 8 прикључен на управљачки систем 12. Сензор 24 се састоји од омотача 2 мањег попречног пресека и омотача 11 већег попречног пресека, грејног елемента 4, електричног изолатора 5, струјних водова 7, 8 и напонских водова 3, 9 ,10, као што је већ описано.
Узорак течности 1 је у контакту са сензором 24 у облику игле, који обухвата омотач 2 мањег попречног пресека, омотач 11 већег попречног пресека, грејни елемент 4, електрични изолатор 5, струјне водове 7, 8 и напонске водове 3, 9, 10. Грејни елемент 4 је тачкастим заваривањем спојен са напонским водом 3 и омотачем 2 мањег попречног пресека на једном његовом крају, на месту споја 6 који долази у контакт са узорком течности 1 чија се топлотна проводљивост мери. Управљачки систем 12 је повезан са сензором 24 у облику игле преко струјних водова 7, 8 и напонских водова 3, 9, 10. Омотач 2 мањег попречног пресека садржи грејни елемент 4 и један напонски вод 3. Омотач 11 већег попречног пресека садржи струјне водове 7, 8 и напонске водове 3, 9, 10 сензора 24 у облику игле.
Слика 2 приказује једно извођење сензора 24 у облику игле са посудом за узорак течности 1. Омотач 2 је мањег попречног пресека у односу на омотач 11 који је већег попречног пресека. Сензор 24 у облику игле је на погодан начин учвршћен на спојни елемент 13 који је повезан са сензором 24 у облику игле. Резервоар 14 течног узорка 1 пожељно је епрувета. На резервоар 14 је на погодан начин учвршћен спојни елемент 15 који је повезан са резервоаром 14. Склоп сензора 24 у облику игле и посуде за узорак течности 1 приказан је на слици 2.
Слика 3 приказује принципијелну шему управљачког система 12 и повезивање управљачког система 12 и сензора 24 у облику игле. Грејни елемент 4 сензора 24 у облику игле напаја се из извора електричне струје 19 кроз струјни вод 8 који је редно везан са стандардним отпорником 16 и где је струјни вод 7 заварен за омотач 2 мањег попречног пресека сензора 24 у облику игле. Дигиталне команде за укључивање и искључивање напајања до извора електричне струје 19 долазе по дигиталним управљачким линијама 21 (или дигитални сигнали, слика 3). Систем за прикупљање података 20 преко напонских водова 9, 10, 17 и 18 прикупља и чува податке о напонима на крајевима грејног елемента 4 и стандардног отпорника 16.
Уређај 25 може бити опремљен већим бројем сензора 24 у облику игле и резервоара за узорак течности 1. Неопходно је да управљачки систем 12 садржи вишеканални дигитални волтметар 23 који омогућава истовремено мерење и бележење напонских сигнала са више стандардних отпорника 16 и грејних елемената 4. Такође је неопходно да извор електричне струје 19 има довољан капацитет за генерисање топлоте Џуловим ефектом у потребном броју сензора 24 у облику игле. Управљачки систем 12 мора бити програмиран тако да омогући прикупљање и обраду података са више сензора 24 у облику игле.
Начин индустријске или друге примене проналаска
Топлотна проводност је поред густине, вискозности и специфичног топлотног капацитета једно од основних термофизичких својстава неопходних за пројектовање опреме и контролу процеса и производа у рафинеријама нафте, петрохемијским постројењима и хемијској индустрији. Типичан пример је производња расхладних средстава за моторе са унутрашњим сагоревањем (антифриз) где топлотна проводност представља најважнију карактеристику производа.
Уређај представљен овим проналаском, је погодан за индустријску примену јер омогућава брзо и једноставно одређивање топлотне проводности већег броја узорака у жељеном температурном опсегу. Такође, уређај је могуће користити у истраживању и развоју нових грејних и расхладних флуида за примену у топлотним уређајима као и нових растварача (за различите сепарационе процесе, пречишћавање димних гасова и сл.), што захтева комплетну термофизичку карактеризацију укључујући и одређивање топлотне проводности.

Claims (8)

Патентни захтеви
1. Сензор (24) у облику игле за мерење топлотне проводљивости течности (1) који садржи:
грејни елемент (4), струјне водове (7, 8), напонске водове (3, 9, 10), електрични изолатор (5), омотаче (2, 11),
при чему је температура топљења изолатора (5) и омотача (2, 11) виша од радне температуре грејног елемента (4),
грејни елемент (4) је електрични проводник и налази се унутар омотача (2, 11),
извор електричне струје (19) је преко струјних водова (7, 8), повезан са грејним елементом (4), а струјни водови (7, 8) имају већи попречни пресек у поређењу са грејним елементом 4,
вишеканални волтметар (23) је преко напонских водова (3, 9, 10) повезан са грејним елементом (4),
назначен тиме што је
грејни елемент (4) истовремено и детектор промене температуре,
омотачи (2, 11) имају различите попречне пресеке тако да се у омотачу (2) мањег попречног пресека налазе грејни елемент (4), напонски вод (3), електрични изолатор (5) и спој (6) који повезује омотач (2) мањег попречног пресека, грејни елемент (4) и напонски вод (3),
и у омотачу (11) већег попречног пресека налазе се два струјна вода (7, 8) и два напонска вода (9, 10).
2. Сензор (24) у облику игле за мерење топлотне проводљивости течности (1) према патентном захтеву 1 назначен тиме што је грејни елемент (4) направљен од алумела или гвожђа.
3. Сензор (24) у облику игле за мерење топлотне проводљивости течности (1) према патентном захтеву 1 или 2 назначен тиме што електрични изолатор (5) изолује грејни елемент (4), струјне водове (7, 8) и напонске водове (3, 9, 10), међусобно, и од омотача (2, 11), изузев на месту споја (6) који повезује омотач (2) мањег попречног пресека, грејни елемент (4) и напонски вод (3).
4. Сензор (24) у облику игле за мерење топлотне проводљивости течности (1) према једном од патентних захтева од 1 до 3 назначен тиме што је грејни елемент (4) отпорни термометар.
5. Сензор (24) у облику игле за мерење топлотне проводљивости течности (1) према једном од патентних захтева од 1 до 4 назначен тиме што је електрични изолатор (5) изабран од MgO праха или епоксидне смоле.
6. Уређај (25) за мерење топлотне проводљивости течности (1) назначен тиме што садржи један или више сензора (24) према патентним захтевима од 1 до 5, једну или више посуда за узорак течности (1) и управљачки систем (12).
7. Уређај (25) за мерење топлотне проводљивости течности (1) према патентном захтеву 6 назначен тиме што управљачки систем (12) садржи извор електричне струје (19), вишеканални волтметар (23) и програмирани алгоритам за прорачун топлотне проводљивости течности (1) на основу промене температуре сензора (24) при загревању електричном струјом из извора електричне струје (19).
8. Уређај (25) за мерење топлотне проводљивости течности (1) према патентном захтеву 6 или 7 назначен тиме што је управљачки систем (12) електронски уређај изабран од рачунара, микроконтролера или комбинације рачунара и микроконтролера.
Уређај (25) за мерење топлотне проводљивости течности (1) према једном од патентних захтева од 6 до 8 назначен тиме што управљачки систем (12) даље поседује кориснички екран погодан за приказивање температуре сензора у облику игле, јачине струје и/или напона.
RS20180276A 2018-03-06 2018-03-06 Uređaj za merenje toplotne provodljivosti tečnosti primenom senzora u obliku igle RS61920B1 (sr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RS20180276A RS61920B1 (sr) 2018-03-06 2018-03-06 Uređaj za merenje toplotne provodljivosti tečnosti primenom senzora u obliku igle
PCT/RS2018/000017 WO2019172794A1 (en) 2018-03-06 2018-10-25 Instrument for measuring the thermal conductivity of liquid by using a needle-shaped sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RS20180276A RS61920B1 (sr) 2018-03-06 2018-03-06 Uređaj za merenje toplotne provodljivosti tečnosti primenom senzora u obliku igle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RS20180276A1 true RS20180276A1 (sr) 2019-09-30
RS61920B1 RS61920B1 (sr) 2021-06-30

Family

ID=64755691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20180276A RS61920B1 (sr) 2018-03-06 2018-03-06 Uređaj za merenje toplotne provodljivosti tečnosti primenom senzora u obliku igle

Country Status (2)

Country Link
RS (1) RS61920B1 (sr)
WO (1) WO2019172794A1 (sr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU218022U1 (ru) * 2022-12-16 2023-05-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук (ПФИЦ УрО РАН) Устройство для измерения удельной электрической проводимости

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115248231B (zh) * 2022-07-19 2024-06-11 北京工业大学 一种用于磁性液体导热性能的测量装置和系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4861167A (en) 1988-09-28 1989-08-29 Cornell Research Foundation, Inc. Line-heat-source thermal conductivity measuring system
US9182364B1 (en) 2012-10-10 2015-11-10 U.S. Department Of Energy Hot wire needle probe for thermal conductivity detection
CN103175862A (zh) * 2013-02-28 2013-06-26 江苏大学 基于瞬态双热线法测量液体导热系数的装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU218022U1 (ru) * 2022-12-16 2023-05-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук (ПФИЦ УрО РАН) Устройство для измерения удельной электрической проводимости

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019172794A1 (en) 2019-09-12
RS61920B1 (sr) 2021-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kluitenberg 5.2 Heat capacity and specific heat
US4098662A (en) Corrosion probe for use in measuring corrosion rate under specified heat transfer conditions
Zhang et al. Simultaneous measurements of the thermal conductivity and thermal diffusivity of molten salts with a transient short-hot-wire method
RU2515351C1 (ru) Установка для механических и теплофизических испытаний образца из токопроводящего материала при импульсном нагреве
JP2006501472A5 (sr)
CN102597754B (zh) 氢气氯气水平探测器
JP5312579B2 (ja) 熱交換器内のファウリングの検出及び/又は測定のための方法及び装置
US5044764A (en) Method and apparatus for fluid state determination
US7320245B2 (en) Corrosion testing apparatus
JP4866419B2 (ja) 反応器のファウリングを測定し、そして検査する方法と装置
KR20190004603A (ko) 유체의 열전달 성능 측정 방법 및 장치
Vatani et al. A miniaturized transient hot-wire device for measuring thermal conductivity of non-conductive fluids
RS20180276A1 (sr) Uređaj za merenje toplotne provodljivosti tečnosti primenom senzora u obliku igle
US3339138A (en) Apparatus for measuring the resistivity of molten glass
CN113176013A (zh) 一种用于热流测试的薄膜热电阻热流计和同轴热电偶的标定方法
Stanimirović et al. Application and testing of a new simple experimental set-up for thermal conductivity measurements of liquids
RU2522665C2 (ru) Установка для теплофизических испытаний образца из токопроводящего материала при импульсном нагреве
RU136160U1 (ru) Устройство для измерения температур фазового перехода
CN1601262A (zh) 一种测定导热系数的方法及装置
Bunt et al. Developing a Low-Cost Instrumented Heat Transfer Apparatus for Measuring Thermal Conductivity Using Steady-State Methods
CN202421102U (zh) 测定气体导热系数的装置
JP3246860B2 (ja) 熱特性測定装置及びこれを用いた土壌水分率測定装置
Stanimirović et al. Thermal conductivity measurements of liquids: challenges and a novel solution
KR100356994B1 (ko) 액상 및 기상의 열전도도 측정장치
RU2494383C1 (ru) Способ импульсного теплового экспресс-контроля технологических жидкостей