ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА

ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА
Устройство относится к технике теплофизических измерений, а более конкретно, к тепломерам, предназначенным для контроля состояния тепловой изоляции трубопроводов, в коммунальном хозяйстве для определения утечек теплоты на теплотрассах, в строительстве.
Известны измерители тепловых потерь (ИТП ), состоящие из первичного термоэлектрического батарейного преобразователя теплового потока, теплоприемника и электронного блока преобразования и измерения сигнала. (Геращенко О.А. Основы теплометрии. Киев.: Наукова Думка, 1971, с. 191).
Недостатком данных устройств является зависимость его показаний от влияния случайных изменений параметров окружающей среды.
Известен также теплометрический индикатор диагностики теплотрасс ТИДиТ - 01, состоящей из двух идентичных теплометрических блоков, радиаторов и электронного блока преобразования и измерения сигнала (Геращенко О.А., Грищенко Т.Г. Приборы для теплофизических измерений; каталог. Киев.: Час, 1991, с. 19).
Недостатком устройства является низкая точность измерений, обусловленная различным внешним влиянием параметров окружающей среды на сигналы теплометрических блоков, работающих на некотором удалении друг от друга ( до 5 м. ). Кроме того, вследствие одновременного использования 2-х блоков на некотором расстоянии друг от друга, прибор эксплуатируется двумя операторами.
Целью создания устройства является повышение точности и экономичности. Попутно решаемой задачей является упрощение эксплуатации прибора за счет исключения внешних помех и необходимости наличия второго оператора.
Поставленная цель достигается тем, что прибор, содержащий термоэлектрический батарейный преобразователь и приемную пластину, дополнительно оснащен термозависимым и нагревательным элементами, при этом, термоэлектрический батарейный преобразователь совмещен с нагревательным элементом, причем его «активные спаи совмещены с приемной пластиной, а «пассивные спаи приведены в тепловой контакт с нагревательным элементом.
Совмещение термоэлектрического батарейного преобразователя теплового потока с нагревательным элементом позволяет совместить функции 2-х теплометрических блоков в одном. С помощью нагревательного элемента через термоэлектрический батарейный преобразователь теплового потока создается тепловой поток, равный по величине и противоположный по направлению тепловому потоку от исследуемой поверхности при нормальных условиях эксплуатации исследуемого объекта. Поток от нафевателя является реперным для исследуемого объекта, с ним сравниваются тепловые потоки в областях, где предполагаются дефекты. Таким образом, использование нагревательного элемента, во-первых, позволяет совместить функции 2-х теплометрических блоков в одном и, вовторых, уменьшает влияние случайных колебаний параметров окружающей среды.
Па схеме представлен прибор для измерения теплового потока. Прибор для измерения теплового потока имеет приемную пластину 1, представляющую собой тонкую теплопроводящую фольгу, термсщ1ект{||| еский батарейный преобразователь теплового потока
2, нагревательный элемент 3, термозависимый элемент 4, электронный блок преобразования и измерения сигнала 5.
Приемная нластина 1 имеет тепловой контакт с «активными спаями термоэлектрического батарейного преобразователя 2, нагревательный элемент 3 имеет тепловой контакт с «пассивными спаями термоэлектрического батарейного преобразователя 2, а термозависимый элемент 4 имеет тепловой контакт с нагревательным элементом 3. Выходной сигнал с термоэлектрического батарейного преобразователя 2 и термозависимого элемента 4 подается на электронный блок преобразования и измерения сигнала 5.
Прибор для измерения теплового потока работает следующим образом.
Приемная пластина 1 приводится в тепловой контакт с исследуемым объектом в области отсутствия дефектов. Через нагревательный элемент пропускается электрический ток такой величины, чтобы сигнал на выходе электронного преобразователя 2 был постоянен. Прибор приведен в рабочий режим. При исследовании области с возможными дефектами изоляции ток нагревателя 3 не регулируется. Если исследуемая изоляция имеет внутренние дефекты, то совмещение приемной пластины 1 с исследуемой областью приводит к изменению сигнала на выходе батарейного преобразователя 2. По величине изменения этого сигнала судят о степени дефекта изоляции. Температура нагревателя 3 контролируется термозависимым элементом 4.
Устройство может найти применение для контроля состояния тепловой изоляции трубопроводов, в коммунальном хозяйстве для определения утечек теплоты на теплотрассах, в строительстве.