Verfahren und Wärmemesser zur Messung der von einer Fläche abgegebenen Wärmemenge. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Messung der von einer Fläche ab gegebenen Wärmemenge und auf einen Wärmemesser zur Ausführung des Verfah rens. Das Verfahren nach der Erfindung be steht darin, dass der wärmeabgebenden Flä che gegenüber eine heizbare Messplatte an geordnet wird, die durch Beheizung auf der Temperatur der wärmeabgebenden Fläche ge halten wird, wobei die zur Gleichhaltung der Temperaturen notwendige Energiemenge ge messen wird.
Der Wärmemesser nach der Er findung ist gekennzeichnet durch eine elek trisch heizbare, mindestens nach einer Seite Wärme abgebende Messplatte und eine Ein richtung, welche die der Messplatte zuge führte Heizenergiemenge misst.
Die Messplatte kann von einer beheizten Platte umgeben sein, durch welche Randver luste und dadurch bedingte Messfehler ver hütet werden. Weiter kann die Messplatte von einer Platte umgeben sein, die aus einem die Wäme schlecht leitenden Stoff besteht, wo- durch ebenfalls Randverluste und auch Kon- vektionsströmungen eingeschränkt werden.
Ausserdem kann die Messplatte noch von einem Streifen reflektierenden Stoffes derart um geben sein, dass Fehler infolge seitlicher Ab strahlung bezw. Einstrahlung verhütet wer den. Die Messplatte kann , von einer minde stens eine Seite der Platte überragenden Wand umgeben sein, welche der Messfläche entlang gonvektionsströmungen verhütet. Schliesslich kann die Messplatte zur Feststel lung ihrer Oberflächentemperatur mit Tem- peraturmessvorrichtungen versehen sein.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 zeigt den Wärmemesser nach der Erfindung im Querschnitt und in Fig. 2 in der Draufsicht.
Die Messplatte 1 ist der Wärme ausstrah lenden Fläche 2 gegenüber angeordnet und besitzt einen Heizwiderstand 7, welcher über die Leiter 8 an die Batterie 9 angeschlossen ist. Mit Hilfe eines Messgerätes 10 kann die dem Heizwiderstand 7 zugeführte Energie- menge gemessen werden. Zur Veränderung der Grösse der zugeführten Energiemenge ist ein Regelwiderstand 13 vorgesehen, mit des sen Hilfe die Stromstärke verändert werden kann.
In der die Messplatte 1 umgebenden Heiz platte 3 sind ebenfalls Heizwiderstände 11 angeordnet, die über die Leiter 12 gleichfalls an die Batterie 9 angeschlossen sind, und zwar so, dass auch in den Widerständen 11 durch Veränderung des Regelwiderstandes 13 die Stromstärke gleich geändert wird, wie im Heizwiderstand 7 der Heizplatte 1.
Die die Messplatte 1 umgebende Heizplatte 3 wird dadurch auf die gleiche Temperatur wie die Messplatte aufgeheizt, so dass weder Wärme aus der Messplatte nach der Heizplatte noch umgekehrt aus der Heizplatte in die Mess- platte abströmen kann.
In der äussern Platte 4 sind keine Heiz körper angeordnet, sie besteht aus einem die Wärme schlecht leitenden Stoff. Dadurch wird ein Abströmen der Wärme aus der Heizplatte 3 verhindert.
Das polierte Metallband 6 verhütet die Entstehung von gonvektionsströmen in der Umgebung der Messplatte, da es seiner hoch polierten Oberfläche wegen weder von aussen eine nennenswerte Wärmemenge aufnehmen noch eine solche durch Strahlung abgeben kann. Dadurch, dass das Metallband 6 die eine Fläche der Messplatte überragt, können insbesondere an dieser Störungen durch Kon- vektionsströmungen verhütet werden.
An den Stellen 14 und 15 der Messplatte sind Thermoelemente eingebaut, mit deren Hilfe die Temperatur der Plattenoberfläche gemessen werden kann. Auch an der Stelle 16 der Wärme ausstrahlenden Fläche 2 ist ein Thermoelement zur Messung der Ober flächentemperatur angeordnet.
Die Messplatte 1 ist so ausgebildet, dass sie sowohl nach der einen Seite als auch nach der andern Seite gleich grosse Wärmemengen ausstrahlt. Es wird demnach die an der Stelle 15 gemessene Temperatur gleich hoch sein, wie die Temperatur an der Stelle 14. Wird mit Hilfe des Regelwiderstandes 13 die Energiemenge für die Beheizung derart ein gestellt, dass an der Stelle 14 der Messplatte die gleiche Oberflächentemperatur herrscht wie an der Stelle 16 der strahlenden Fläche 2, so wird von der Messplatte 1 die gleiche Wärmemenge an die Fläche 2 ausgestrahlt wie die Fläche 2 auf die Messplatte 1 ein strahlt.
Die Messplatte verliert demnach auf der Seite der wärmeausstrahlenden Fläche 2 keine Wärme. Da an den Stellen 14, 15 und 16 die Temperaturen genau übereinstimmen, ist die von der Messplatte 1 in Richtung von der Fläche 2 weg ausgestrahlte Wärmemenge gleich gross wie die von einem gleichgrossen Stück der Fläche 2 ausgestrahlte Wärme menge. Die von der Fläche 2 ausgestrahlte Wärmemenge entspricht demnach der am Messgerät 10 abgelesenen Energiemenge.
Das beschriebene Gerät kann für alle möglichen Zwecke verwendet werden. So kann zum Beispiel die von einer Decken heizung ausgestrahlte Energie gemessen wer den. Die Fläche 2 würde dann der Decke entsprechen, die zum Beispiel durch die Rohre 17 beheizt ist. Es kann aber ebensogut auch die Strahlungsintensität von schrägen oder senkrechten Flächen gemessen werden.
Um Fehlerquellen festzustellen und aus zuschalten, kann mit Hilfe von Rauch - der zum Beispiel so lange durch ein Aluminium- oder ähnliches Rohr geführt wurde, bis er die zwischen der Messplatte und der strahlenden Fläche herrschende Temperatur angenommen hat - festgestellt werden, ob die Wärme übertragung durch gonvektionss trömung oder Luftzug gestört sei. Fehlerquellen, welche durch Wärmestauung entstehen, können da durch festgestellt werden, dass ausserhalb des Bereiches der Messplatte an der Fläche 2 ein weiteres Thermoelement angebracht wird.
Durch Vergleich der Temperaturen kann fest gestellt werden, ob eine Wärmestauung in der Fläche infolge der Einstrahlung durch die Messplatte erfolgt.
Die Messplatte kann grundsätzlich an jede Elektrizitätsquelle angeschlossen sein,. so kann sie zum Beispiel anstatt an eine Batte rie auch an irgend ein elektrisches Netz an- geschlossen werden. Die Form der Platte braucht nicht unbedingt eine viereckige zu sein; sie könnte beispielsweise auch rund oder vieleckig gewählt werden. Die Heizkörper der Messplatte einerseits und der Heizplatte an derseits können auch getrennt voneinander geregelt werden.
Der Abstand der Messplatte von der zu messenden Fläche ist vor allem so zu wählen, dass weder durch Wärme stauung noch durch gonvektionsströmungen eine nennenswerte Beeinflussung des Mess- ergebnisses erfolgt. Anstatt Thermoelemente können zur Feststellung der Oberflächentem peratur auch andere Messgeräte, z. B. ge wöhnliche Thermometer, verwendet werden.
Process and heat meter for measuring the amount of heat given off by a surface. The invention relates to a process for measuring the amount of heat given from a surface and to a heat meter for carrying out the process. The method according to the invention consists in that a heatable measuring plate is arranged opposite the heat-emitting surface, which is kept at the temperature of the heat-emitting surface by heating, the amount of energy required to keep the temperatures equal being measured.
The heat meter according to the invention is characterized by an electrically heatable measuring plate which emits heat at least on one side and a device which measures the amount of heating energy supplied to the measuring plate.
The measuring plate can be surrounded by a heated plate through which edge losses and the measurement errors caused by them are prevented. Furthermore, the measuring plate can be surrounded by a plate which consists of a material that does not conduct heat well, which also restricts edge losses and convection currents.
In addition, the measuring plate can still be given by a strip of reflective material in such a way that errors due to lateral radiation BEZW. Radiation is prevented. The measuring plate can be surrounded by a wall projecting at least one side of the plate, which wall prevents convection currents along the measuring surface. Finally, the measuring plate can be provided with temperature measuring devices to determine its surface temperature.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Fig. 1 shows the heat meter according to the invention in cross section and in Fig. 2 in plan view.
The measuring plate 1 is arranged opposite the heat-emitting surface 2 and has a heating resistor 7, which is connected to the battery 9 via the conductor 8. With the aid of a measuring device 10, the amount of energy supplied to the heating resistor 7 can be measured. To change the size of the amount of energy supplied, a variable resistor 13 is provided, with the aid of which the current intensity can be changed.
In the heating plate 3 surrounding the measuring plate 1, heating resistors 11 are also arranged, which are also connected to the battery 9 via the conductor 12, in such a way that the current intensity is also changed in the resistors 11 by changing the variable resistor 13, as in the heating resistor 7 of the heating plate 1.
The heating plate 3 surrounding the measuring plate 1 is thereby heated to the same temperature as the measuring plate, so that neither heat can flow out of the measuring plate after the heating plate nor vice versa from the heating plate into the measuring plate.
In the outer plate 4 no heating bodies are arranged, it consists of a material that does not conduct heat well. This prevents the heat from flowing out of the heating plate 3.
The polished metal strip 6 prevents the creation of convection currents in the vicinity of the measuring plate, since, due to its highly polished surface, it can neither absorb a significant amount of heat from the outside nor emit it through radiation. Because the metal strip 6 projects beyond one surface of the measuring plate, interference from convection currents can be prevented in particular on this surface.
Thermocouples are installed at points 14 and 15 of the measuring plate, with the aid of which the temperature of the plate surface can be measured. Also at the point 16 of the heat-radiating surface 2, a thermocouple for measuring the upper surface temperature is arranged.
The measuring plate 1 is designed in such a way that it radiates equal amounts of heat both to one side and to the other. Accordingly, the temperature measured at point 15 will be the same as the temperature at point 14. If the amount of energy for heating is set using the control resistor 13, the surface temperature at point 14 of the measuring plate is the same as at the point 16 of the radiating surface 2, the same amount of heat is radiated from the measuring plate 1 to the surface 2 as the surface 2 radiates onto the measuring plate 1.
The measuring plate therefore does not lose any heat on the side of the heat-radiating surface 2. Since the temperatures exactly match at points 14, 15 and 16, the amount of heat radiated from the measuring plate 1 in the direction away from the surface 2 is the same as the amount of heat radiated from an equally large piece of the surface 2. The amount of heat radiated from the surface 2 accordingly corresponds to the amount of energy read off on the measuring device 10.
The device described can be used for all possible purposes. For example, the energy emitted by ceiling heating can be measured. The area 2 would then correspond to the ceiling, which is heated by the pipes 17, for example. However, the radiation intensity from sloping or vertical surfaces can just as well be measured.
In order to identify sources of error and to switch them off, smoke - which, for example, has been passed through an aluminum or similar pipe until it has reached the temperature between the measuring plate and the radiating surface - can be used to determine whether the heat is being transferred is disturbed by convection currents or drafts. Sources of error caused by the accumulation of heat can be determined by the fact that another thermocouple is attached to surface 2 outside the area of the measuring plate.
By comparing the temperatures, it can be determined whether there is a build-up of heat in the surface as a result of radiation from the measuring plate.
The measuring plate can in principle be connected to any source of electricity. for example, instead of being connected to a battery, it can also be connected to any electrical network. The shape of the plate need not necessarily be square; it could, for example, also be chosen to be round or polygonal. The heating elements of the measuring plate on the one hand and the heating plate on the other hand can also be controlled separately from one another.
Above all, the distance between the measuring plate and the surface to be measured is to be selected so that neither heat build-up nor convection currents have any significant influence on the measurement result. Instead of thermocouples, other measuring devices such. B. ge ordinary thermometer can be used.