SU838428A1 - Термоэлектрический приемник тепловогоизлучЕНи - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к термоэлектрическим приборам и находит широкое применение в пирометрии, теплометрии и ИК технике. Оно предназначено дл  измерени  теплового излучени  путем одновременного сравнени  разноименно направленных радиационных тепловых потоков.

Известен тепломер, содержащий тепловоспринимающий и теплостабилизирующий элементы, датчик разности температуры из термоэлектрически анизотропного монокристалла с электрическими выводами на торцовых гран х. Рабочие грани кристалла наход тс  в теП ловом контакте с тепловоспринимаюищм и теплостабилизирующим элементами 1 .

Однако указанное устройство не по эвол ет производить одновременного измерени  -Гэталонного и измер емого потоков.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  приемник теплового излучени , состо щий из двух анизотропных термоэлементов ( соединенных последовательновстречно и снабженных черченными медными пластинами. Данный приемник позвол ет проводить одновременное сравнивание одноименно направленных тепловых потоков в диапазоне 50-400 С, средн   температура приемника при этом находитс  в интервале О-ЮО-С. Эталонный поток создаетс  с помощью лампы накаливани , ток питани  которой  вл етс  термометрическим параметром .

Недостатком данного приемника  вл етс  невозможность измерить разно0 именно направленные тепловые потоки с достаточной точностью, так погрешность измерений известным приемником одноименно направленных тепловых потоков 7%, разноименных - 23%.

5

Цель изобретени  - повышение точности и расширение диапазона измерений .

Указанна  цель достигаетс  тем,

0 что анизотропные термоэлементы продольного типа соединены по торцовым гран м черненными медными пластинками ,  вл ющимис  одновременно коммутирующими элементами, а к боковым гра5 н м термоэлементов прикреплены электротеплоотвод щие цилиндры, при этом анизотропными термоэлементами рас положена электроизол ционна  прокладка , а также тем, что отношение

0 площади контакта электропровод щего

цилиндра к площади боковой грани термоэлемента не превышает 0,25.

На фиг. 1 схематически изображена конструкци  термоэлектрического приемника; на фиг. 2 - расположение термоэлектрических анизотропных элементов .

Термоэлектрический приемник содержит анизотропные термоэлементы 1, торцовые грани которых соединены черненными медными пластинами 2 и 2, выполненными из фольги,между термоэлементами 1 расположена электроизол ционна  прокладка 3. К центральной, части боковой поверхности анизотропных Термоэлементов 1 прикреплены электротеплоотвод щие цилиндры 4, электроизолированные от корпуса 5 и диафрагмы 6 с помощью колец 7, выполненных , например, из фторопласта. Детали 4-6 приемника выполнены из материала, обладающего большой электротеплопроводностью , например, меди. Отверсти  цилиндров 4 служат дл  креплени  электровыводов датчика. Анизотропные термоэлементы представл ют собой кристаллографически ориентированные пластины 1 длиной 6 и площадью поперечного сечени  m х h, выполненные из термоэлектрически анизотропных монокристаллов, например антимонида кадми  , легированного теллуром и серебром. Ориентаци  пластин относительно кристаллографических осей выбрана так, что их одноименные кристаллографические оси па аллельны друг другу, при этом ось 001 в каждой пластине составл -ет угол 45 к ее торцовой граНи. Электрическа  изол ци  между пластинами 1 осуществл етс  с помощью тонкой электроизол ционной прокладки 3, выполненной, например, из конденсаторной бумаги, а коммутирующие пластины 2 и 2, наход щиес  на торцовых гран х, выполнены из Провод 1Де о материала , например, черненной медной фольги.

Приемник работает следующим образом .

При поглощении одной из пластин 2 эталонного т еплового потока и изучении измер емого теплового потока второй пластиной 2 в анизотропных элементах 1 по обе стороны от цилинров 4 возникают два коллинеарных граиента температуры, обуславливающие возникновение термо-ЭДС Е и Е. Поскольку Э1лементы 1 включены последовательно-встречно; то равенство теповых потоков QI и QO приводит к равенству градиента температур и следовательно к равенству термо-ЭДС Е, и Eg, т.е. в этом случае ЭДС на выходе приемника равна нулю. Проградуировав предварительно эталонный излучатель и зна  температуру приемника, можно определить температуру измер емого объекта, а также величину падающего на него теплового потока. Оптимальна  площадь электроконтакта между цилиндрами 4 и-пластинами 1 датчика подбираетс  экспериментально из услови  обеспечени  максимальных значений вольт-ваттной чувствительности приемника и теплоотвода.Результаты исследований показали,что требуемые услви  выполн ютс  при соотношении площадей электроконтакта к боковой поверхности пластины,не превышающей 0,25.

- Использование предлагаемого термоэлектрического приемника теплового излучени  дает возможность одновременного сравнени  и измерени  радиационных потоков от объектов, температура которых лежит ниже средней температуры приемника с величиной погрешности менее 3%.

Claims (2)

1.Термоэлектрический приемник теплового излучени , состо щий из двух анизотропных термоэлементов, соединенных последовательно - встречно и снабх(енных черненными медными пластинами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  диапазона измерений, анизотропные термоэлементы продольного типа соединены по торцовым гран м черненными медными пластинами,  вл ющимис  одновременно коммутирующими элементами, а к боковым гран м термоэлементов прикреплены электротеплоотвод щие цилиндры, при этом между анизотропными термоэлементами расположена электроизол ционна  прокладка .

2.Приемник поп. 1, отли -. чающийс  тем, что отношение площади контакта электротеплоотвод щего цилиндра к площади боковой грани термоэлемента не превышает 0,25.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 474707, кл. G 01 К 17-/00, 1973.

2.Оптико-механическа  промышленность , 1974, № 5, с. 34 (прототип).

W////// /

3

00 и

:uooj

Q2

.. г