Czujniki strumienia ciepła

O czujnikach strumienia ciepła

Dane techniczne

Standardowe dostępne zakresy

• Gardon Gage: 10, 15, 20, 30, 50, 70, 100, 200, 250 W/cm² i inne niestandardowe zakresy dostępne na życzeniedo 800 W/cm²
• Wzorzec Schmidta-Boeltera: 1, 2,5, 5 W/cm² i inne niestandardowe zakresy dostępne na życzenie

Charakterystyka wydajności

• Wyjście czujnika: Wyjście liniowe, 10 mV w pełnym zakresie
• Powyżej zakresu: 25% znamionowego strumienia cieplnego
• Wrażliwość: ±25% znamionowego strumienia cieplnego
• Maksymalna dopuszczalna temperatura robocza ciała: do 200 °C
• Maksymalna nieliniowość: ±2% 
• Dokładność: ±5% lub lepszy
• Powłoka czujnika: Absorpcja: 0,92
• Stała odpowiedzi: Wskaźnik Gardona < 100 ms, Wskaźnik Schmidta-Boeltera < 250 ms

Komponenty techniczne

• Standardowa długość przewodu: 2 metry lub określone
• Materiał drutu: Miedź cynowana, izolacja teflonowa na każdym przewodzie, płaszcz teflonowy na całej długości 
• Pojemność cieplna niechłodzonego czujnika: Energia, którą może pochłonąć przetwornik strumienia ciepła przed przekroczeniem maksymalnej temperatury ciała wynoszącej 200°C

Typy produktów

Technologia Gardon Gauge

Czujniki strumienia ciepła Gardona zostały wynalezione przez Roberta Gardona, wykorzystując strukturę czujnika strumienia ciepła w postaci okrągłej folii. Mierzą one różnicę temperatur między środkiem a obwodem okrągłego dysku foliowego. Czujnik generuje napięcie proporcjonalne do strumienia ciepła absorbera.

Zastosowania: Badania przepływu ciepła w tunelach aerodynamicznych, silnikach i promieniowaniu płomienia.

Zasięg działania: Zakres pomiaru przepływu ciepła w przypadku czujnika przepływu ciepła Gardon wynosi od 5 W/cm² do 5000 W/cm².

Kluczowa zaleta: Czułość czujnika przepływu ciepła Gardon nie jest zależna od temperatury czujnika, co umożliwia jego użytkowanie w szerokim zakresie temperatur. W przypadku długotrwałego użytkowania zaleca się chłodzenie wodne w celu wydłużenia żywotności czujnika.

Technologia manometrów Schmidta-Boeltera

Schmidt zaprojektował pierwszy instrument wykorzystujący swoje obserwacje, a następnie Boelter wprowadził pomysłową modyfikację projektu Schmidta, tworząc termopilę srebrno-konstantanową. Zasada działania polega na pomiarze różnicy temperatur za pomocą szeregu Termopara technika (stosu termoelektrycznego).

Zasada działania: Ten wskaźnik generujesygnał wyjściowy jest wprost proporcjonalny do strumienia ciepła padającego na powierzchnię czujnika. Wyjście w stanie ustalonymSygnał ut generowany jest przez przetwornik z wykorzystaniem spadku temperatury w materiale o znanych właściwościach termicznych i fizycznych.

Zasięg działania: Zakres przepływu ciepła w przypadku czujnika przepływu ciepła w postaci stosu termoelektrycznego Schmidta-Boeltera wynosi zazwyczaj od 1 W/cm² do 5 W/cm².

Obliczanie strumienia ciepła: 

Zmierzony strumień ciepła (W/cm²) = napięcie wyjściowe czujnika (mV) × czułość (W/cm²/mV)

Uwaga: Każdy czujnik zawiera certyfikat kalibracji.wyprodukowane przez producentar ze specyfikacjami czułości.

Cechy produktu

Główne funkcje

• Wyjście liniowe
• Wydajność proporcjonalna do szybkości wymiany ciepła
• Dokładny, wytrzymały i niezawodny czujnik
• Konfiguracja bez chłodzenia i chłodzona wodą
• Obudowa z miedzi OFHC gwarantuje długą żywotność i stabilność sygnału.
• Łatwy montaż (za pomocą kołnierza)
• Dostępne opcje montażu
• Pomiar całkowitego strumienia ciepła (konwekcja + promieniowanie)
• Pomiar tylko promieniowania (z konfiguracją okna)

Zalety serii chłodzonych wodą

• Możliwość ciągłego chłodzenia w celu utrzymania temperatury czujnika poniżej 200°C
• Pomiar długoterminowy bez ograniczenia czasu ekspozycji
• Liniowy sygnał wyjściowy, na który nie ma wpływu temperatura
• Wysoka dokładność pomiaru lepsza niż w przypadku 5%

Konfiguracje standardowe

Podstawowy czujnik strumienia ciepła można określić w określonych konfiguracjach montażowych, z możliwością lub bez możliwości chłodzenia wodnego.

• Gładki korpus z kołnierzem (konfiguracja standardowa)
• Korpus gwintowany z kołnierzem
• Gładki korpus bez kołnierza
• Korpus gwintowany bez kołnierza

Wszystkie kołnierze montażowe mają średnicę 43-45 mm i trzy równomiernie rozmieszczone otwory montażowe.

Zastosowania przemysłowe

Zastosowania miernika Gardon (5-5000 W/cm²)

Pomiary dużego strumienia ciepła:

• Moc wyjściowa silników rakietowych i odrzutowych
• Pomiar silnika i strat ciepła silnika
• Pomiar przepływu ciepła w komorze spalania
• Pomiar przepływu ciepła promieniowania (laser, wybuch itp.) źródeł ciepła o wysokiej temperaturze
• Badania przepływu ciepła w tunelu aerodynamicznym
• Badania promieniowania cieplnego płomienia
• Testy naziemne i lotnicze w lotnictwie kosmicznym
• Ocena pożaru, spalania i skuteczności działania sprzętu ochronnego
• Przepływ ciepła wielkiego pieca i kotła, moc wyjściowa kotła i komory spalania
• Kontrola procesów (produkcja szkła, płomień, piec itp.)

Zastosowania mierników Schmidta-Boeltera (1-5 W/cm²)

Pomiary niższego strumienia ciepła:

• Systemy HVAC
• Oszczędność energii i zarządzanie nią w budynkach
• Zarządzanie temperaturą w motoryzacji
• Analiza termiczna akumulatora
• Izolacja termiczna i wydajność obudowy budynku
• Kontrola jakości w produkcji i badaniach materiałowych
• Badania biomedyczne i rozwój urządzeń medycznych
• Badanie ogniowe
• Normy strumienia ciepła do badania palności
• Standaryzacja źródeł ciepła średniotemperaturowych

Typowe zastosowania (oba typy czujników)

• Lotnictwo i nauka o kosmosie
• Monitorowanie i kontrola procesów
• Badania i rozwój
• Ocena wydajności cieplnej

Proces kalibracji

Konfiguracja kalibracji

Aparatura eksperymentalna składa się z czujnika strumienia ciepła, jednostki akwizycji danych i komputera PC. Kalibrator temperatury wyznaczane przez padający strumień ciepła i zmierzony sygnał wyjściowy lub reakcję czujnika.

Procedura kalibracji

1. Źródło ciepła (pieca do badania ciała doskonale czarnego) jest podgrzewany w celu wytworzenia promieniowania z paska grafitowego wnękowego w bardzo wysokiej temperaturze
2. Przetestuj i opanuj czujniki strumienia ciepła umieszczone w równych odległościach od paska grafitowego
3. Napięcie pieca sterowane ręcznie do uzyskania 10 miliwoltów na wyjściu w standardowym czujniku strumienia ciepła
4. Wartości wyjściowe czujnika testowego wyrażone w miliwoltach
5. Analiza regresji liniowej przeprowadzona dla strumienia ciepła i sygnału wyjściowego czujnika w celu zapewnienia czułości/czułości w (W/cm²)/mV
6. Dane kalibracyjne przedstawione na wykresie w celu sprawdzenia dokładności wskaźnika testowego

Wyniki kalibracji

Czujnik strumienia ciepła o mocy 30 W/cm², skalibrowany przy użyciu tej konfiguracji, osiągnął czułość 0,315 i dokładność wynoszącą 5%.

Opcje okna: tylko do pomiaru ciepła radiacyjnego (radiometr)

• ZnSe: Stosowany do szerokiego zakresu transmisji 
• Szafire (Al₂O₃): Most powszechnie stosowany ze względu na odporność chemiczną i twardość

Produkcja i wsparcie

Jesteśmy producentem czujników strumienia ciepła oferującym możliwość dostosowania ich do Państwa wymagań.

Wsparcie techniczne: W przypadku pytań dotyczących czujników strumienia ciepła prosimy o kontakt: [email protected], +91 8078605472