SU502302A1 - Тепловой зонд - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к экспериментальной технике в теплофизике и может найти применение дл  определени  коэффициентов теплопроводности и температуропроводности грунтов, различных веществ и материалов, изделий и конструкций.

Известны цилиндрические тепловые зонды дл  измерени  коэффициентов тепло-и температуропроводности грунтов и материалов, содержащие корпус, выполненный в виде металлической трубки, и размещенные в нем проволочпый электрический нагреватель и термопару с рабочим спаем в центральной части зонда. Нагреватель расположен по оси зонда В виде нат нутой струны. Рабочий спай термопары контактирует с внутренней поверхностью корпуса.

Дл  создани  надежного теплового кантакта между элементами зонда свободное пространство В корпусе заливают теплопроводной массой .

Также известны зонды, корпус которых выполнен В виде металлического стержн  и размещенных на нем термопары и проволочного нагревател . Выводные клеммы от нагревател  и термопары расположены в руко тке зонда , укрепленной на конце стержн .

Недостатком известных зондов  вл етс  их конструктивна  сложность и трудоемкость изготовлени , заключающа с  в необходимости

изготовлени  элементов зонда, их точной сборке и создании надежного теплового контакта между корпусом, термопарой и нагревателем. Цель изобретени  - упростить конструкцию

и технологию изготовлени  зондов за счет сокращени  числа используемых в зонде деталей и выполнени  ими нескольких функций одновременно.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что

электрический нагреватель и корпус зонда выполнены В виде изолированного по боковой поверхности , провод щего стержн  и плотно надетой на него металлической трубки, имеющих на одном из торцов электрический контакт . Вдоль стержн  проходит канавка, в которую уложена термопара, состо ща  из стержн  и вваренной одним концом в дно канавки тонкой изолированной проволочки. На чертеже схематично показан предлагаемый цилиндрический тепловой зонд.

Корпус зонда состоит из металлической трубки 1, плотно посаженной на стержень 2, изолированный по боковой поверхности слоем 3 теплостойкого лака или эмали толщиной 5- 10 мкм. Стержень выполнен из термоэлектродного материала (хромел , константана ). Трубка и стержень имеют на торце электрический контакт 4, образованный пайкой или сваркой этих деталей. Вдоль стержн  2

выполнена канавка 5, в которую уложен проволочный термоэлектрод 6, составл ющий со стержнем 2 термопару. Площадь сечени  канавки 5 пренебрежимо мала по сравнению с площадью сечени  стержн  2. Конец термозлектрода 6, вваренный в дно канавки 5, образует рабочий спай 7 термопары. Трубка 1, стержень 2 и проволочный термоэлектрод 6 соединены с выводными клеммами 8, которые размещены в руко тке 9 зонда. Трубка 1 и стержень 2 образуют электрический нагреватель .

Таким образом, стержень 2 одновременно выполн ет функции корпуса, нагревател  и электрода термопары. Трубка 1 служит частью электрического нагревател  и корпуса зонда. Длина зонда должна составл ть 70 - 100 диаметров трубки 1.

Дл  определени  коэффициентов тепло-и температуропроводности материалов тепловой зонд погружают в исследуемую среду и выдерживают его до выравнивани  температуры между зондом и средой. Затем зонд нагревают переменным током. Дл  электрической разв зки цепей нагрева и измерени  используют фильтр низких частот. Регистриру  изменение термо-э. д. с. во времени, по известным формулам линейного или цилиндрического источника тепла вычисл ют искомые коэффициенты .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Тепловой зонд, состо щий из корпуса, электрического нагревател  и руко тки с выводными клеммами, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности измерени , электрический нагреватель выполнен в виде изолированного по боковой поверхности сплошного цилиндрического стержн  из термоэлектродного материала, например константана, имеющего проточную канавку вдоль боковой поверхности стержн  с уложенной в нее термопарой , и охватывающей стержень металлической трубки, контактирующей с ним на торце .

   А W J v/ifg УУТ V 99 J. Т1 VgTltiy iryg yg j Vtt хху,Л Л А AS,ltff ////////////////// ////////////////////

   А-А