Главная  Основы теплометрии и змерение плотности 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [ 56 ] 57 58 59 60 61 62 63 64

дого микрокалориметра и, таким образом, с большой точностью устанавливать эти характеристики для обоих микрокалориметров одинаковыми.

Оба элемента располагаются в симметричных углублениях в массивном (40 кг) блоке, теплоизолированном снаружи. Все детали изготовлены из меди, а места контактов для уменьшения термических сопротивлений тщательно притерты и смазаны.

В описанном исполнении чувствительность микрокалориметра можно регулировать в пределах (10-40) 10- в/вт, а постоянную времени - 120-300 сек.

Прибор предназначен для калориметрических и микрокалориметрических измерений в прямых, дифференциальных и компенсационных режимах. Отрицательная термоэлектрическая компенсация за счет эффекта Пельтье практически не предусмотрена.

В случае надобности она может быть заменена положительной компенсацией за счет эффекта Джоуля-Ленца в дифференциальном режиме при неизотермическом процессе.

Описанный микрокалориметр после предварительных испытаний передан кафедре нормальной физиологии КМИ (Н. И. Пу-тилин), где используется для исследований динамики энергетического баланса при статической и динамической работе мышц лягушки.

Один из методов дозиметрии ионизирующих излучений состоит в измерении тепловой мощности дозы, поглощенной образцом. Чаще всего пользуются упрощенными калориметрическими системами, а для определения мощности графически дифференцируют кривую хода энерговыделения в образце по времени [36]. Классические микрокалориметры из-за громоздкости применяются редко.

Весьма эффективными оказались замкнутые теплометрические оболочки, во внутренней полости которых располагаются облучаемые образцы (С. С. Огородник, А. В. Никонов).

К началу 1969 г. были освоены в производстве четыре типа тепловых ядерных дозиметров, общее число таких установок, работающих в различных организациях, превышает 40 шт.

5. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛОМЕТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ В РАДИАЦИОННОЙ ПИРОМЕТРИИ

По существу чувствительные элементы приборов радиационной пирометрии являются теплометрическими датчиками [199]. Поэтому естественной была попытка применения разработанных конструкций чувствительных элементов в пирометрии.-

В первом из этой серии приборов круглый слоистый датчик диаметром 10 мм монтируется на медной пробке, вворачиваемой в корпус прибора [66, 80] (рис. 92).



Для увеличения степени поглощения внутренней полости к уменьшения влияния возможной конвекции в корпусе пирометра выточен ряд диафрагм. Вся поверхность внутренней полости, включая датчик, чернится маркой черного тела . Изображение


Рис. 91. Схема двойного микрокалориметра на слоистых датчиках:

1 - крышка; 2 - гильза; 3 - коническая втулка; 4 - чувствительный элемент; 5 - приемный вкладыш; е - корпус.

Рис. 92. Конструктивная схема радиометрического пирометра со-слоистым датчиком:

/ - медная пробка; 2 - датчик; J- корпус; 4 - объектив; 5 - диафрагма.

излучающего предмета на датчике получается с помощью стандартных объективов Гелиос-40 или Юпитер-6 . Наружная поверхность медного корпуса для предохранения от внешних тепловых возмущений защищена изоляцией.

Результаты длительных испытаний показали, что аппарат работает стабильно. При измерении излучения лампочки накаливания прибор четко реагировал на малейшее (0,17о) изменение-напряжения питания. Такая система, видимо, может оказаться полезной для измерения падения напряжения в цепях переменного тока. Градуировка системы с большой точностью Может быть осуществлена на постоянном токе.

Во многих случаях промышленной и исследовательской практики возникает надобность в бесконтактном измерении температуры полупрозрачных газов, их эффективных поглощательной и излучательной способностей, а также ряда лучистых характеристик различных твердых и газообразных объектов. Обычно в таких измерениях применяют стандартные радиационные пирометры, обладающие рядом недостатков: громоздкостью, чувствительностью к неизбежным загрязнениям элементов оптических систем, селективностью восприятия, сложностью изготовления и эксплуатации, высокой стоимостью и т. п.

В Институте газа АН УССР разработан узкоугольный радиометр-зонд полного изучления [181] (рис. 93). Полный лучистый тепловой поток от измеряемого объекта воспринимается



слоистым датчиком 3, который располагается на торце массивной медной пробки 4. Характерной особенностью прибора является то, что в нем отсутствуют какие-либо кон-денсорные элементы (линзы или зеркала). В качестве оптической системы, ограничивающей угол видения датчика, используется диафрагмирующее устройство 1. Для предотвращения попадания горячих газов, конденсации водяных паров и загрязнения твердыми частицами внутренней полости радиометра применен воздушный затвор (продувка передней части диафрагмирующего устройства через систему отверстий). Проводники от датчика выведены ко вторичному прибору по внутренней трубке 7, через которую подается продувочный воздух. Радиометр наводится на объект измерения с помощью створного прицельного устройства 5. Охлаждающая вода подводится и отводится через штуцера 6.

В связи с отсутствием конденсорных элементов спектральный состав воспринимаемого лучистого потока не искажается, прибор прост в изготовлении и эксплуатации, не требует юстировки, не нуждается в температурных компенсационных устройствах, почти не чувствителен к загрязнениям. Благодаря системе обдува и водяному охлаждению прибор может работать в агрессивных средах. Радиометр-зонд имеет небольшие поперечные размеры (диаметр 30 мм) и, по необходимости, любую длину и конфигурацию несущей штанги (от 0,250 м до нескольких метров). Поэтому его можно использовать для измерений в труднодоступных местах, вводить в печь внутрь пламени, использовать вблизи объекта электроннолучевой плавки металлов. В качестве вторичного прибора можно применять любой показывающий или регистрирующий потенциометр, серийно выпускаемый про- мышленностью (ЭПП, ПСР, Н-373 и др.).

При измерении температур поверхностей, излучательная способность которых неизвестна, к концу прибора крепится полузамкнутая насадка, изготовленная из материала с высокой отражательной способностью по схеме, предложенной Т. Ландом


Рис. 93. Схема узкоугольного радиометра-зонда:

1 - входная диа-фрагма: 2 - корпус с воздушными каналами; 3 - датчик: 4 - пробка; 5 - визирное устройство; 6 - штуцера охлаждающей воды; 7 - трубка затворного воздуха.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [ 56 ] 57 58 59 60 61 62 63 64