Приборы и оборудование для теплофизических измерений

Приборы и оборудование для теплофизических измерений
Приборы и оборудование производства ОАО “НПП Эталон”
для теплофизических измерений

Потребность в измерении теплопроводности различных материалов существует практически в любых областях науки и промышленности. Прежде всего, к ним относятся строительство и энергетика. Необходимость технологического контроля и сертификации по теплопроводности возникает при производстве и эксплуатации новых материалов различного назначения, а так-же при испытаниях на соответствие требованиям нормативных документов наиболее важных элементов сложных инженерных объектов, например, ограждающих конструкций отапливаемых зданий и сооружений. Таким образом, в современном технологическом обществе, характеризующимся все возрастающим уровнем энергопотребления на фоне постоянного увеличения стоимости и ограниченности запасов энергоносителей, измерения теплопроводности наиболее востребованы среди других видов измерений теплофизических свойств материалов.

Датчик теплового потока предназначен для измерения поверхностной плотности теплового потока различными методами.

Наиболее оптимальным для расчета и технологического изготовления оказался метод «вспомогательной стенки». Суть метода заключается в том, что на пути измеряемого потока располагается стенка с известной теплопроводностью. Остается определить перепад температуры и вычислить поток. Как обычно, эффект присутствия измерительного органа желательно свести к минимуму, поэтому вспомогательная стенка, по возможности, не должна быть дополнительной, как ее иногда называют. В тех-же случаях, когда дополнительное сопротивление неизбежно, необходимо знать не только абсолютную величину, но и ее долю в суммарном тепловом сопротивлении цепи, проводящей измерительный ток.

Существуют несколько путей реализации метода «вспомогательной стенки», рассмотрим наиболее реализуемые методы на практике при изготовлении образцов датчиков. Первый рассматриваемый метод основан на использовании дифференциальных термопар, спаянных или сваренных в термобатареи, использующие различное количество спаев, посредством которых генерируется ТЭДС при проходящем тепловом потоке через датчик.

ОАО НПП ЭТАЛОН на основе этого метода был разработаны гибкие датчики различных типоразмеров, предназначенный для измерения тепловых потоков на цилиндрических поверхностях в различных областях промышленности.

Следующий метод основан на использовании гальванических термоэлементов, полученные путем гальванического осаждения одного металла на другой. В результате из полученных термоэлементов изготавливаются датчики теплового потока, также различных габаритов и для различных областей применения в промышленности и народном хозяйстве. Нами были разработаны датчики теплового потока основанные на использовании данного метода.

Преобразователи плотности теплового потока ПТП-03, ДТП 0924 входящие в комплект данных приборов, — это термоэлектрические, гальванические преобразователи, работающие по принципу «вспомогательной стенки». ДТП выполнены в виде вспомогательной стенки, состоящей из батареи идентичных гальванических термоэлементов, включенных параллельно по измеряемому тепловому потоку и последовательно по генерируемому электрическому сигналу. Монолитность преобразователя в жестком или гибком исполнении обеспечена заливочным электроизоляционным компаундом. При эксплуатации ДТП, установленного на поверхности исследуемого объекта, в стационарном режиме теплообмена на противоположных плоских поверхностях ДТП возникает пропорциональный измеряемой плотности проходящего теплового потока температурный перепад, благодаря которому в батарее термоэлементов генерируется ТЭДС.

Габаритные размеры преобразователей в круглом исполнении D до 300мм, прямоугольные от 10×10 до 230×230мм, диапазон измерений 0-2000 Вт/м2, коэффициент чувствительности около 80 Вт/м2мВ.

Приборы и оборудование для теплофизических измерений
Датчики теплового потока ДТП 0924.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Диапазон измерения поверхностной плотности теплового потока, Вт/м2

10-¸ 5000

Пределы допускаемой основной относительной погрешности, %

± 1,5 до 5

Диапазон рабочих температур, °С

минус 40 ¸200

Диапазон значений электрического сопротивления, Ом

50 ¸ 5×103

Теплопроводность, Вт/(м×К)

0,1 ¸ 1,0

Инерционность, с

3 ¸ 120

Габаритные размеры, мм:

диаметр (или эффективный поперечный размер)

10 ¸ 300

толщина

0,5 ¸ 10

Датчики теплового потока строительные ДТП 0924СТР

Приборы и оборудование для теплофизических измерений

Предназначены для использования в качестве рабочего средства измерения поверхностной плотности теплового потока при испытании различных строительных изделий как в лабораторных с применением климатической камеры, так и в натурных условиях.

Разработано несколько модификаций ДТПСТР, учитывающих особенности объектов обследования, а именно, для установки на следующих типах строительных ограждающих конструкций:

1 – на фрагменте кирпичной кладки и др. стен;

2 – на стекле оконных блоков;

3 – на обвязке оконных блоков (рамы);

4 – на коробке оконных блоков.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Диапазон измерения плотности теплового потока, Вт/м2

10¸1000

Диапазон значений генерируемых сигналов, мВ

0,5¸500

Пределы основной допускаемой относительной погрешности, %

±5

Габаритные размеры ПТПСТР – согласно модификации (см. рис.)

ДТПСТР применяются в комплекте со:

  • стандартным измерителем напряжения постоянного тока класса точности не более 0.1 и разрешением не хуже 10 мкВ;
  • в составе цифрового измерителя теплового потока типа ИТП-11.

ПОТРЕБИТЕЛИ: предприятия строительной отрасли, испытательные лаборатории, сертификационные центры.

На основе этого-же метода на ОАО НПП «Эталон» был разработан свой подход в реализации при производстве датчиков. Суть его заключается в том, что для различных сред использования датчика теплового потока берется одинаковый чувствительный элемент, однако же вспомогательная стенка подбирается материалом, близким по свойствам к среде использования датчика с известным тепловым сопротивлением и теплопроводностью. На основе данного способа можно изготовить датчик, на который окружающая среда не будет оказывать никакого влияния, а значит и не будет вносить соответствующую погрешность в показания датчика. Также остается возможность изготовления различных типоразмеров и габаритов датчика и улучшение технических характеристик по сравнению с датчиками, изготовленными по классическому методу описанным выше. Данный метод позволяет изготавливать практически любые датчики теплового потока для различных задач заказчиков

Все разработки, осуществляемые предприятием, проводятся за счет собственных средств. Конструкция датчиков индивидуальных исполнений согласовывается с заказчиком, а опытные образцы предоставляются потребителям для натурных испытаний бесплатно. Специалисты выезжают на объекты эксплуатации для изучения проблем измерения температуры и консультаций по температурным измерениям с привязкой к конкретному объекту.

Коллектив предприятия уверен в своих возможностях удовлетворять запросы потребителей в датчиках температуры и готов принять замечания и предложения, как по своим изделиям, так и по аналогичным изделиям других фирм, с целью повышения качества и потребительских свойств разрабатываемых и серийно выпускаемых средств измерений.

инженер СКБ
Полянский Максим Александрович
Pin It

Добавить комментарий