201404. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés energiatranszportra jellemző hőtechnikai mennyiségek meghatározására
1 HU 201404 B 2 hőmérsékletmérést végzünk, a hőmérsékletmérés helye mögött ismert nagyságú hőáramot generálunk, azt kiválasztott irányban az objektumra továbbítjuk, miközben a kiválasztott iránnyal ellentétesen haladó hőáramot kompenzáljuk, a kiválasztott irányra merőleges hőáram útjában hőszigetelést rendezünk el, a hőmérsékletmérés helyén a hőmérsékletet meghatározott értékre szabályozzuk vagy a generált hőáramot előre meghatározott értéken tartjuk, majd a megmért hőmérséklet és a hőáram fenntartásához szükséges teljesítmény alapján a kijelölt hőtechnikai mennyiséget meghatározzuk, ahol a találmány értelmében az objektum felületén a hőmérsékletet sík felületű, az objektummal érintkezésben tartott hőmérőlappal mérjük meg és a hőszigetelést a kiválasztott irányra merőleges irányban ugyancsak kompenzációval biztosítjuk. A találmány szerinti eljárás egy célszerű foganatosítási módjában az objektumot két egymással párhuzamos hőmérő lap közé helyezzük és a lapok felületére merőlegesen legalább egy irányban hőáramot generálunk. Előnyösen a hőáramokat az objektum mindkét oldalán generáljuk. Ugyancsak a találmány kitűzött feladatának megoldását teszi lehetővé az az energiatranszportra jellemző hőtechnikai mennyiség meghatározására szolgáló, különösen a már ismertetett eljárás foganatosítására is alkalmas berendezés, amely legalább egy, hőmérő egységet, a hőmérő egység mögött egymással párhuzamosan elrendezetten adott irányban terjedő hőáram mérésére szolgáló hőárammérőt, kiválasztott irányban hőáramot generáló lap alakú első fűtőegységet, a hőáram axiális komponensének mérésére szolgáló és annak kompenzációját biztosító hőáramérzékelőt, valamint a kiválaszott iránnyal ellentétes irányban keletkező hőveszteséget kompenzáló lap alakú fűtőegységet tartalmazó mérőeszközzel van ellátva, ahol a mérőeszköz a kiválasztott irányra merőleges irányban szükséges hőszigetelést biztosító egységgel van kialakítva, ahol a találmány értelmében a mérőeszközben a hőmérő egység hőmérő lapként van kialakítva, a kiválasztott irányra merőleges irányban hőszigetelést biztosító egység gyűrű alakú fűtőelemként van kiképezve, amely a hőmérő lapot, a hőárammérőt, az első fűtőegységet, a hőáramérzékelőt és a második fűtőegységet körbevevően van elrendezve, valamint a hőárammérő és a hőáramérzékelő lapszerű elemként van kiképezve. A találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakjában a hőárammérő hőáram axiális és radiális komponenseit mérő részegységekkel van kiképezve, ahol célszerűen a fűtőelem gyűrű alakú testet alkot és a hőáramérzékelő alatt fűtőlapként kialakított második fűtőegység van elrendezve. A találmány szerinti berendezés egy további előnyös kiviteli alakjában a hőáramérzékelő alatt Peltier-elem van elrendezve, amely a hőáramérzékelő oldalán rézből vagy más nagy hővezetésű anyagból álló lappal van összekötve, míg másik oldalán hűtőrudakkal ellátott levehető gyűrűvel van összekapcsolva. Ugyancsak igen célszerű az a kiviteli alak, amelynél a hőárammérő és a hőáramérzékelő hőelemekkel van kiképezve, amelyek a mérési irányban lapos hordozógyűrűn elrendezett forrasztási pontokkal vannak kiképezve és célszerűen műgyantába vannak beágyazva. A találmány szerinti berendezés egy még további előnyös kiviteli alakjában a hőmérő egység párhuzamos síkfelületekkel határolt lapként van kiképezve, amely nagy hővezetésű anyagból, célszerűen rézből áll. Ugyancsak igen előnyös az a kiviteli alak, amelynél a lapként kialakított hőmérő egységhez objektumként a külső felületre felvitt vékony réteg van illesztve, amely vákuumtömören lezárt edény belső falával szemben van elrendezve, míg az edény állandó szinten tartott hőmérsékletű fürdőben van merítve. Felületi méréseknél igen előnyös az a kiviteli alakja a javasolt berendezéseknek, amikor az első és a második fűtőegység műveleti erősítő egyik kimenetére csatlakoztatott tápegységre van vezetve, míg a műveleti erősítő bemenetei a lapszerűen kialakított hőmérő egység kimenetére, valamint külső hőmérőre vannak kapcsolva. A találmány szerinti berendezés különösen hitelesítő méréseknél igen előnyös kiviteli alakját nyerjük, ha a javasolt berendezés mérősíkhoz rendelten, a mérősíkhoz képest szimmetrikusan elrendezett két azonos felépítésű mérőeszközzel van kiképezve. Ennél a kialakításnál igen célszerű, ha a mérősíkban szigeteléssel legalább részben körülvett objektum van elrendezve, ahol az objektum előnyösen hőárammérőként van kiképezve. Egy másik előnyös lehetőség az, hogy a lapszerűen kialakított hőmérőegységek a mérősíkhoz vannak illesztve és egymással teljes felületükön érintkeznek. A találmány szerinti eljárás és berendezés segítségével a hőáram nagy pontosságú mérése válik lehetővé. A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti foganatosítási módok, illetve kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti berendezés alapv áltozatának oldalnézete, a 2. ábra a találmány szerinti berendezésben hőáram mérésére szolgáló rész felülnézete, a 3. ábra a 2. ábrán látható rész I-I keresztmetszete, a 4. ábra a találmány szerinti berendezést hasznosító előnyös mérési eljárás vázlata, az 5. ábra a találmány szerinti berendezést hasznosító másik mérési elrendezés vázlata oldalnézetben, a 6. ábra a találmány szerinti berendezést hasznosító egy további előnyös mérési eljárás vázlata, míg a 7. ábra a 6. ábrán vázolt eljárás egy továbbfejlesztett változatának megvalósítására szolgáló elrendezés oldalnézete. A találmány szerinti berendezés (1-4. ábra) lényegében két részből áll, mégpedig 1 mérőeszközből, valamint az 1-5. ábrán nem látható, a 6. és 7. ábrán vázlatosan bejelölt, ott 25 műveleti erősítővel képviselt szabályozóegységből. Az 1 mérőeszköz segítségével a találmány szerinti eljárás foganatosítható, amire a továbbiakban még visszatérünk. A szabályozóegység egymástól függetlenül vagy egymástól függően is működtetett szabályozó köröket tartalmaz az 1 mérőeszközben működtetett hűtő és fűtő elemek, a kompenzáló eszközök és a hőáramot keltő egységek részére. Az 1. ábrán bemutatott 1 mérőeszközt felülről lapszerűen kialakított 2 hőmérő egység zárja le, míg 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
