JPH03195933A - カロリメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、真空チャンバ内等の真空環境下で行う人工
衛星等の熱真空試験において、真空チャンバ内の熱光源
等から熱照射を受ける供試体表面の照射強度を計測する
カロリメータに関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の測定計として第２図に示すものがあった
。第２図において、（１）は真空チャンバ。

（２）は熱光源、（３）は供試体、（４）は供試体表面
に置かれたカロリメータで、（５）はその受光部、（６
）は受光部（５）の裏側を覆うように取付けたカバー部
、（７）は受光部（５）とカバー部（６）の間を熱絶縁
する断熱部。

（８）は受光部（５）に取付けた温度センサ、（９）は
カバー部（６）に取付けた温度センサである。

従来のカロリメータは上記の様に構成されているので、
熱光源（２）等から供試体（３）に熱照射を与えると、
供試体の表面に取付けられたカロリメータ（４）の受光
部（５）はその熱照射を受は温度が上昇する。

カロリメータ（４）の受光部（５）とカバー部（６）は
断熱材（７）で断熱されるが完全でないため、受光部（
５）からカバー部（６）への熱リークが生じる。ここで
カロリメータ（４）が熱照射Ｉを受けた時の受光部（５
）の温度をＴａ、カバー部（６）の温度をＴｂ、受光部
（５）の熱照射に対する吸収率をａ、受光部（５）の放
射率をε、受先部（５）の面積をＡ、受光部（５）から
カバー部（６）への熱リーク量を△Ｑ、ステファンボル
ツマン定数をσとすると受光部（５）の熱平衡方程式は
ａＩＡ＝σεＡＴａ’十△Ｑ−・（１１で表わされ、カ
ロリメータ（４）への熱照射Ｉはで表わされる。ところ
で受光部（５）からカバー部（６）への熱り−ク量ΔＱ
は、受光部（５）の温度Ｔａとカバー部（６）の温度Ｔ
ｂの関数であり △Ｑ　＝　ｆ　（Ｔａ、Ｔｂ）　−−−［３１の形で表
わされる。この（３）式は個々のカロリメータによって
異なる個有の関数であるが２個々のカロリメータを真空
環境下において試験を行い実験式的に求めることにより
（２）式は となり、カロリメータにとって予め既知の受光部（５）
の面積Ａ、吸収率α、放射率ε以外に熱照射Ｉを受けた
時の受光部温度Ｔａ、カバー部温度Ｔｂを温度センサ（
８１、（９１で実測することにより、カロリメータへの
熱照射Ｉを測定することができる。

この様に、従来のカロリメータ（４）は受光部（５）か
らカバー部（６）への熱リーク量を実験式的に（３）式
として求め、受光部（５）の温度Ｔａ、カバー部（６）
の温度Ｔｂを実測することによりカロリメータ（４）へ
の熱照射すなわち供試体（３）への熱照射を計測するこ
とができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のようなカロリメータ（４）では、受光部（５）か
らカバー部（６）への熱リーク量△Ｑの実験式（３）式
を。

真空環境下でのチャンバ試験により求める必要がある。

この実験式（３）式は個々のカロリメータにより異なる
ため全てのカロリメータについて試験を行う必要があり
、実験式（３）式を求めるために多大な時間とコストを
要するという課題があった。

この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、カロリメータの測定において実験式（３）式を不要と
し、実験式（３）式を求めるために要する時間とコスト
を削減することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係わるカロリメータは、カバー部にヒータを
付けたものである。

〔作　用〕

乙の発明においてはカバー部にヒータが付いているので
、カバー部の温度を制御し受光部とカバー部の温度差を
無くすことにより受光部からカバー部への熱リーク量△
Ｑを０にすることができ。

カロリメータの測定において実験式（３）式を不要にす
ることができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す図で（１）〜（９）
は上記従来の測定計と同一のものである。ａ〔はカバー
部に付けたヒータである。

上記の様に構成されたカロリメータにおいては。

熱光源（２）等から熱照射を受けた場合、カバー部（６
）に付いていると−タＱｌをＯＦＦとしておくと、受光
部（５）の温度Ｔａはカバー部（６）の温度Ｔｂより高
くなり、受光部（５）からカバー部（６）への熱リーク
量ΔＱが発生し、受光部（５）の熱平衡方程式は従来と
同様に（１）式となる。

ところがカバー部（６）に付いているヒータＱＯ）をＯ
Ｎし、カバー部（６）の温度Ｔｂが受光部（５）の温度
Ｔａと等しくなる様に温度制御すると、受光部（５）か
らカバー部（６）への熱リーク量ΔＱは △Ｑ　＝　ｆ　（Ｔａ、Ｔｂ）＝　０　　−−＝−−−
（５１となり、受光部（５）の熱平衡方程式（１）はα
ＩＡ＝σεＡ　Ｔａ’　　　・・・・・・・　・・　（
６）となる。よってカロリメータへの熱照射■はとなり
、カロリメータにとって予め既知の受光部（５）の吸収
率α、放射率ε以外に熱照射Ｉを受けた時にカバー部（
６）に付いているヒータａ〔によりカバー部温度Ｔｂが
受光部温度Ｔａと等しくなるように温度制御した際の受
光部温度Ｔａ１ｅ１度センサ（８）で実測することによ
り、受光部からカバー部への熱リーク量ΔＱの実験式（
３）式を用いなくてもカロリメータへの熱照射■を計測
することができる。

〔発明の効果〕

以上の様にこの発明によれば、カロリメータのカバー部
にはヒータが付いているので、カロリメータが熱照射を
受けた時にカバー部温度が受光部温度に等しくなる様に
ヒータで温度制園するという比較的容易な操作をするだ
けで、受光部温度をもとに（７）式よりカロリメータへ
の熱照射すなわち供試体への熱照射を計測することがで
き、かつその計測過程において求めるのに多大な時間と
コストを要する受光部からカバー部への熱リーク量△Ｑ
の実験式（３）式を不要にすることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のカロリメータの一実施例を示す図、
第２図は従来のカロリメータを示す図である。 図において（４）はカロリメータ、（５）は受光部、（
６）はカバー部、（７）は断熱部、　＋８１　、　（９
１は温度センサ、００）はヒータである。なお１図中同
一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱光源と供試体との間に配置された受光部、この受光部
   の裏側を覆うカバー部、上記受光部とカバー部の間を熱
   絶縁する断熱部、上記受光部、カバー部にそれぞれ取付
   けられ、受光部、カバー部の温度を測定する温度センサ
   とを真空環境化に配置し、上記２つの温度センサの出力
   を用いて供試体への熱照射を計測するカロリメータにお
   いて、上記カバー部に、そのカバー部の温度が上記受光
   部の温度と等しくなるように制御されるヒータを設けた
   ことを特徴とするカロリメータ。