193549. lajstromszámú szabadalom • Hőáramérzékelő, különösen falakon keresztül áramló hő mérésére
változatlan. A 11 szegecsek villamos csatlakoztatásának tökéletesítése céljából lehetőség van egy további galvanizálási lépésben 12 rézbevonat kialakítására, amely a 2 és 3 felső és alsó lapok felületein a 10 bevonatot fedi. A 4. ábrán a 2. ábra szerinti elrendezésből indultunk ki, és a találmány szerinti hőáramérzékelő egy célszerű szerkezeti kialakítását szemléltettük. Az 1 alaplemez és a mérendő fal között jó hőátadási kapcsolatot kell létesíteni, és gondoskodni kell arról, hogy a 2 és 3 felső és alsó lapfelületek a lehetőség szerint izotermikusak legyenek. Ezt a feltételt, továbbá a hőelemek védelmét az esetleges fizikai és egyéb (korróziós, stb.) behatások ellen további lap vagy lapok alkalmazásával lehet biztosítani. A 4. ábra szerinti kiviteli alaknál az 1 alaplemezt mindkét oldalon egy-egy 13, ill. 14 lap vonja be. A 13 és 14 lapok anyaga elsősorban a hőáramérzékelő rendeltetésétől függ. Legcélszerűbb azonban a többréteges nyomtatott áramköri lapok ismert technológiájának adaptálásából kiindulva a 13 és 14 lapokat is üvegszál erősítésű műgyanta lapból kiképezni. Egy másik lehetőség például megfelelő minőségű gumilemezek felragasztása az 1 alaplemez egyik vagy másik oldalára. Bár elvileg csak az 1 alaplemez egyik oldalát kell ilyen védőlappal ellátni, a homogenizálás és a védelem miatt előnyös mindkét oldalon való alkalmazásuk. Az 5. és 6. ábrák a 2., ill. 3. ábrák szerint kialakított találmány szerinti hőáramérzékelő 1 alaplemezének egy alapegységét szemléltetik valósághű léptékben. Az 5. ábrán a 2 felső lap, a 6. ábrán pedig a 3 alsó lap elrendezése látható. Ha az 5. és 6. ábrákat képzeletben egymással fedésbe hoznánk a rajzon vázolt helyzetben, ahol az A kivezetések közvetlenül egymás fölé esnek, akkor a kétoldalasán nyomtatott 1 alaplemez struktúráját kapjuk vissza. A 2 és 3 felső és alsó lapokon négy sorban és négy oszlopban tizenhat négyszögletes 15 rézfelület található. A 9 furatok egy-egy ilyen 15 rézfelület középpontjában helyezkednek el a bennük kialakított nikkelbevonattal (2. ábra) vagy a konstantán 11 szegeccsel (3. ábra). A 8 furatok a 15 rézfelülettől elkülönült, azzal 16 szalagon keresztül összekapcsolt kisméretű 17 mezők közepén helyezkednek el, a 17 mezők a 2 felső lapon és a 3 alsó lapon egymással fedésben vannak. Ha az 5. és 6. ábrákat egymással összehasonlítjuk, akkor kitűnik, hogy a 15 rézfelületek egymással fedésben vannak, de a 16 szalagok már nem, és a 16 szalagok megfelelő vezetése gondoskodik az egyes elemi termoelemek célszerű soros kapcsolásáról. A 7. ábrán az 5. és 6. ábrán vázolt alapegység hőelemeinek villamos kapcsolódását szemléltetjük. Az A kivezetés az egyik belső 15a rézfelülethez csatlakozik, majd a kapcsolat körkörösen folytatódik és az elemi me- 4 5 zők összeköttetése spirális alakban történik. A 8. ábrán a 7. ábrán vázolt 18 alapegység szimbolikus jelölése látható, amely tizenhat hőelem soros kapcsolatát reprezentálja. A hőelemek spirális elrendezése a laterális hőáramok hatásának kompenzálása céljából jelentős. A hőáram mérése mindig a lapsíkra merőleges irányban történik. Különösen a szélek hűtő hatása, továbbá az esetleges inhomogén eloszlás miatt előfordulhat, hogy az 1 alaplemezen keresztül oldalirányú hőáram is folyik, ami a méréseket meghamisíthatná. A tapasztalatok szerint a laterális hőáramok izotermái a szélekkel párhuzamos alakzatot vesznek fel. Ha azonos számú hőelem helyezkedik el egy izotermán, akkor a laterális áramlásokból adódó különbségek kompenzálódnak, a keletkező termofeszültség csak a két lapfelület hőmérsékletkülönbségével, azaz a normál irányú hőáramlással lesz arányos. A hőelemek környezetében a termostabilitást a viszonylag nagyméretű 15 rézfelületek adják. A réz átvezetéseket tartalmazó 8 furatok környezetében ilyen nagy felületek kialakítása szükségtelen, célszerűbb a hőelemet képező 9 [uratok hőstabilizálása céljára felhasználni a rendelkezésre álló lapfelületet. Nagyobb méretű lapfelülettel rendelkező hőáramérzékelők kialakítását a 9. ábra szemlélteti. A 9. ábrán négy sorban és négy oszlopban tizenhat szimbolikusan jelölt 18 alapegység van, az egyes alapegységek kivezetései külön-külön is ki vannak vezetve, és egyúttal a 7. ábrán vázolttal azonosan belülről kiinduló spirális mentén sorosan is vannak kapcsolva. A teljes soros kapcsolásból a hőáram értéke, az egyes 18 alapegységek elkülönült méréséből pedig az eloszlás egyenletessége mérhető. A találmány szerinti hőáram érzékelő kis és nagy felületeken egyaránt alkalmazható, a könnyű és stabil méretbeállítás és a precíz, olcsó gyártás miatt ára alacsony, minőségi jellemzői pedig egyöntetűen kedvezők. A laterális áramlás ellen a szerkezet érzéketlen. Külön sajátosságként említendő, hogy a lyukgalvanizált változatnál a galvánréteg vastagsága a gyártás során precízen beállítható, ezzel a keresztirányú hővezetés meghatározott része a galvánrétegre koncentrálható. Az ilyen koncentrálás előnye, hogy a hordozó 1 alaplemez anyagának esetleges öregedése a hővezetési tényezőt csak másodlagosan tudja befolyásolni, ebből pedig igen nagy időbeni stabilitás adódik. Ismert módon a hőelemek feszültsége hőmérsékletfüggő. A megfelelő kalibrálás biztosítása céljából az 1 alaplemezen egy hőmérsékletérzékelő, például egy különálló hőelem is kialakítható, amely kalibrálási, hitelesítési célokat szolgál. Az itt leírt találmány szerinti megoldás a felhasználási területtől és a realizálási le-6 193549 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
