|
|
От
|
Pokrovsky~stanislav
|
|
|
К
|
Pokrovsky~stanislav
|
|
|
Дата
|
03.09.2009 20:36:16
|
|
|
Рубрики
|
Катастрофа; Хозяйство;
|
|
Впрочем, получайте.
>Да. Именно так.
>Вы хотите, чтобы я на форуме рассказал суть разработанной мной измерительной методики, которая по сей день не запатентована?
>Я и так рассказал уже слишком много. Сам я запросто мог бы воспроизвести результат на основании уже сказанного.
Содержимое данного сообщения суть раскрытие метода всем. Обнаружу патентование чего-то, основанного на данном методе, - буду решать вопрос через суд. А свободное использование - только приветствую. Это - типа заявления для прессы.
Итак.
>батарея термоэлементов == набор термопар. Вы точно кандидат технических наук ? Тогда вам не составит труда прикинуть температуру, на которую нагреет поток мощности 0.0013 Вт/м2 одну сторону термопары. А там уж и рукой подать до расчета величины термоэдс. Ну или хотя бы ее порядка
Только батарея - не набор, а система последовательно и параллельно включенных термопар.
Последовательное включение повышает термоЭДС, которая становится суммой ТЭДС всех последовательно соединенных термопар. А параллельность обеспечивает поддержание приемлемого внутреннего сопротивления источника ТЭДС.
Если, положим, одна термопара имеет ТЭДС 0.04 мВ/К(медь-константановая), то система из 100 термопар, включенных параллельно группами по 10 последовательных термопар, имеет ТЭДС 0.4 мВ/К, а внутреннее сопротивление ее равно внутреннему сопротивлению одной термопары. Если таковых термопар 10000=100х100, то ТЭДС становится 4 мВ/К.
Соответственно при замене пары медь-константан на пару сурьма-висмут количество элементов батареи уменьшается приблизительно в 2.7 раза.
Уже батарея 10х10 дает ТЭДС более 1 мВ/К.
Но опять-таки это не просто набор термопар, а набор термопар, залитый тепло- и электроизоляционным материалом, нестационарный нагрев которого и обеспечивает возникновение перепада температур, достаточного для оценки потока.
При типичном коэффициенте температуропроводности теплоизоляционного материала 0.002 см2/с тепловой сигнал только достигнет противоположной стороны батареи толщиной 1 см за 500 секунд. Если бы тепло, поступившее от источника с плотностью мощности 0.0013 вт/м2, равномерно распределялось по слою толщиной 1 см, то нагрев составил бы ~0.0001 градуса.
При линейном распределении температуры по глубине это уже 0.0002 градуса.
А вот когда распределение температур представляет собой экспоненту, круто падающую около нагреваемой поверхности и имеющую почти нулевую производную вблизи оборотной стороны, то совершенно очевидно, что почти все тепло сосредоточено при этом в ближайших к поверхности слоях материала. Если речь идет о средней температуре миллиметрового слоя, то масштаб нагрева уже типа тысячной доли градуса. Но и в этом первом миллиметре распределение тоже неравномерное. На толщине масштаба десятой доли миллиметра(сопоставимой с толщиной проволочек сурьмяно-висмутовой термопары и соответственно габаритом спаев) масштаб нагрева подтягивается к сотой доле градуса.
Понятно, что тонкие сурьмяные и висмутовые проволочки, равномерно распределенные по площади около 10 см2, искажают температурное поле, поскольку сами являются проводниками тепла приблизительно на два порядка лучшими, чем материал заливки. Но зато сечение теплопередачи к противоположному торцу у тонких проволочек мало по сравнению с сечением теплопередачи через заливку термобатареи и по сравнению с сечением потерь тепла из проволочек в заливку через боковую поверхность.
Теперь о приборных средствах измерения.
Милливольтметры с пределом измерения 1 мВ и ценой деления 0.01 мВ - не являются чем-то ужасно недоступным. В частности, самопишущий потенциометр КСП-4 1980 года выпуска, который сейчас стоит на столе в 3 метрах за моей спиной(я на работе) имеет как раз такие пределы и цену деления.
Я в 1976 году пользовался не самопишущим потенциометром с высоким входным сопротивлением, который был бы намного удобнее, а стрелочным прецизионным милливольтметром. Понятно, что сейчас мне трудно воспроизвести его название, но типичный средненький по характеристикам прецизионный прибор того времени, который у меня сейчас под рукой, М-2038 имеет зеркальную шкалу на 150 делений, класс точности 0.5%, переключаемые пределы измерения от 75 мВ до 150 В и отдельную клемму для предела 15 мВ.
Я же в измерении использовал прибор с пределом измерения, сколько помнится, 1.5 мВ и классом точности 0.1-0.2%.
Соответственно на отклонениях от нуля масштаба одного деления при применении термобатареи с ТЭДС масштаба 1 мВ/К прибор позволял отлавливать перепады температур в сотые доли градуса с точностью, правда, в десятки процентов.
Нестационарный нагрев потоком 0.01 Вт/м2 позволял получить перепад около десятка делений и, таким образом, надежно вгонять точность измерения в 10%. А увеличение источника на одну лампочку, дававшую дополнительно около 0.001 Вт/м2 в нестационарном потоке увеличивало показание приблизительно на 1 деление.
Тем самым методика самоповерялась и калибровалась.
Никаких чудес, однако!
Нормальная работа по теплофизике, достойная статьи, главы в книге(как показательная) или даже кандидатской диссертации. Ровно так эту работу воспринял и ОБОЗВАЛ преподаватель физики(одновременно старший преподаватель физфака Киевского госуниверситета, старший научый сотрудник Института электросварки им. Патона АН УССР) Игорь Николаевич Яковлев(ум. в 1998)