ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Компенсационные радиометры из "Методы измерения тепловых потоков " Компенсационные приборы можно классифицировать на одно- и двухэлементные. Чаще всего тепловая компенсация осуществляется с помощью электрического нагрева. В одноэлементных приборах посредством компенсационного нагрева осуществляется периодическая градуировка элемента, чувствительного к измеряемому потоку. При далекой аналогии эти приборы подобны пружинным весам, периодически поверяемым по эталонным гирям. [c.28] Двухэлементные радиометры созданы на основе дифференциального калориметра. Чувствительное звено позволяет контролировать идентичность подвода энергии. Один из элементов воспринимает измеряемый поток, второй — компенсационный электрический нагрев. Принципиальная основа этих приборов такая же, как и двухплечих рычажных весов, поэтому многие положения теории взвешивания [103, 165] применимы к измерениям с помощью компенсационных приборов так же, как к мостовым и компенсационным электрическим измерениям [123]. [c.28] Ток дифференциальной термопары контролируется гальванометром 22. В классическом варианте применяется всего одна пара спаев, поэтому чувствительность гальванометра должна быть достаточно высокой. [c.29] Измерения производят, систематически чередуя пластины. При расхождении в измерениях между пластинами (допускается лишь в четвертом знаке) результатом считается среднее арифметическое. [c.29] Для ускорения измерений применяют неполную компенсацию, предварительно определив цену деления гальванометра в небалансе. При последующих измерениях вносят соответствующую поправку, пропорциональную отклонению гальванометра в момент отсчета. В этом случае также принято чередовать пластинки. [c.29] Аналогичные компенсационные приборы были разработаны для измерения радиации Земли (пиргеометр с четырьмя пластинками), а также рассеянной и суммарной радиации атмосферы (пиранометр). В дальнейшем они были несколько усовершенствованы многочисленными учениками и последователями К. Ангстрема. Для увеличения чувствительности Ф. Е. Волошин предложил в пиргелиометре Ангстрема увеличить число спаев дифференциальной тер допары до 3—4. [c.30] Применительно к теплотехническим радиационным измерениям по схеме Ангстрема, но в специфическом конструктивном оформлении, автор данной монографии разработал радиометр для измерения потоков до 20 квт1м [51]. На этом же принципе построен радиометр Д. Т. Кокорева [134]. Две полые камеры (рис. 14), выдавленные из медной фольги, размещаются внутри латунных стаканчиков, которые снаружи охлаждаются проточной водой. Головки дифференциальной термопары заделываются на стенках внутренних медных камер. Лучистый поток попадает в одну из камер через относительно малое отверстие в массивной водоохлаждаемой перегородке. Компенсационные электронагреватели в виде спиралей помещаются внутри камер. Для компенсации конвективных составляющих вторая камера сообщается с окружающим пространством через коленчатый канал. [c.30] Радиометр градуируется путем облучения плоским черненым нагревателем с известными размерами и температурой. Плотность падающего потока рассчитывается по температурам излучателя и приемника с учетом геометрических факторов и степеней черноты. По существу здесь не использована возможность компенсационного принципа, так как замена местами и ролями камер, а также проверка идентичности не предусмотрены. Условия вентиляции рабочей и компенсационной камер неодинаковы. Тем не менее энергетический баланс сводится с точностью до 5,8%. Погрешность измерений, видимо, такого же порядка. [c.30] В приборе ОРГРЭС есть спорные моменты, однако в целом он удовлетворяет техническим требованиям и прошел государственные испытания во Всесоюзном научно-исследовательском институте метрологии им. Д. И. Менделеева (ВНИИМ). В. настоящее время такие приборы изготовляются сериями по. несколько сот штук в год для контроля качества теплоизоляции. Похожий прибор был запатентован в США П. Сторком 319] только в 1963 г. [c.32] подобном приборе Г. Г. Счастливый [217, 218] добавил еще один нагреватель, расположив его под изолирующей прослойкой (рис. 17). Это позволило измерять тепловой поток от верхнего нагревателя в случае отсутствия или недостаточности основного потока от тела, на которое датчик наложен. Температура измерялась термопарами. Приборы были использова.ны для определения локальных коэффициентов теплоотдачи к охлаждающей среде в каналах электрических машин без учета неизотермичности теплоотдающей поверхности. Такой прием, по-видимому, можно применять лишь при выяснении сравнительной эффективности теплоотдающих поверхностей. [c.32] Мальцев использовал подобные системы при продувках холодных моделей роторов электромашин [158]. [c.32] При измерении тепловых потоков необходимо стремиться к тому, чтобы тепловые условия на участке, занятом тепломером, были такими же, как и до его наложения. [c.32] Вернуться к основной статье