RU2361184C2 - Device for determining heat transfer characteristics - Google Patents

Abstract

FIELD: physics; measurement.

SUBSTANCE: invention relates to measuring thermal state of a solid body and ambient medium, and can be used for determining characteristics of heat transfer from a solid body to a gas stream. The proposed device consists of a thermal imaging camera and a temperature converter (sensor for determining heat transfer characteristics) with a specific design. The sensor for determining heat transfer characteristics is three-layered. Use of this device significantly simplifies and cuts on scanning time, since measurement of listed parametres is done simultaneously with main thermal imaging.

EFFECT: cutting on time, more accurate measurement, simplification and cutting on number of operations, increased convenience, provision for safety of the person taking measurements and increased reliability of investigation results.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области измерений теплового состояния твердого тела и окружающей среды, может быть использовано для определения характеристик теплоотдачи от твердого тела к газовому потоку.The invention relates to the field of measuring the thermal state of a solid and the environment, can be used to determine the characteristics of heat transfer from a solid to a gas stream.

В практике тепловых исследований зданий, оборудования, трубопроводов или каких-либо иных твердых тел тепловой поток и коэффициент теплоотдачи с поверхности либо совсем не определяются, либо вычисляются по результатам тепловизионной съемки, для чего используют либо приближенные величины, либо значения этих параметров определяется при помощи других приборов (термопар, преобразователей теплового потока). Последние дают более точный результат, но их применение связано с большим количеством неудобств, таких как длительность обследования, ограниченный диапазон измерений, погрешность приборов, зависящая от внешних условий. Использование преобразователей теплового потока является особенно емким по времени, т.к. длительность измерений определяется тепловой инерцией исследуемой поверхности (до 15 суток).In the practice of thermal studies of buildings, equipment, pipelines or any other solids, the heat flux and heat transfer coefficient from the surface are either not determined at all, or are calculated from the results of thermal imaging, for which either approximate values are used, or the values of these parameters are determined using other devices (thermocouples, heat flux converters). The latter give a more accurate result, but their use is associated with a large number of inconveniences, such as the duration of the examination, a limited measurement range, the error of the instruments, depending on external conditions. The use of heat flux converters is especially time consuming, as the duration of the measurements is determined by the thermal inertia of the investigated surface (up to 15 days).

Известна установка для измерения теплового потока, основанная на применении метода «вспомогательной стенки», например, при помощи датчика теплового потока ИТП-11, которая выбрана в качестве прототипа. Датчики такого типа представляют собой пластину («вспомогательную стенку»), которая устанавливается на исследуемой поверхности, и совокупность термопар, встроенных в пластину параллельно направлению теплового потока и соединенных последовательно по генерируемому сигналу. При этом для сохранения направления теплового потока необходимо наличие охранной зоны. Метод измерения плотности теплового потока основан на измерении перепада температуры на «вспомогательной стенке», этот температурный перепад, пропорциональный в направлении теплового потока, преобразуется в э.д.с. батареей термопар. Плотность теплового потока отсчитывается по шкале специализированного прибора, в состав которого входит преобразователь теплового потока (пластина и батарея термопар), или рассчитывается по результатам измерения э.д.с. Для определения температуры газовой среды около поверхности твердого тела при необходимости определения коэффициента теплоотдачи в этих случаях также применяют термопары или иные преобразователи температуры. Применение таких датчиков связано со следующими недостатками - определение температуры является усредненным по площади датчика, определение температуры воздуха связано с дополнительными замерами и допущениями, связанными с определением зоны пограничного слоя, существует необходимость дополнительных измерения температуры исследуемой поверхности при расчете коэффициента теплоотдачи.A known installation for measuring heat flux, based on the application of the method of "auxiliary wall", for example, using the heat flux sensor ITP-11, which is selected as a prototype. Sensors of this type are a plate ("auxiliary wall"), which is installed on the surface under study, and a set of thermocouples embedded in the plate parallel to the direction of the heat flux and connected in series by the generated signal. At the same time, in order to maintain the direction of the heat flow, a security zone is required. The method of measuring the heat flux density is based on measuring the temperature difference on the "auxiliary wall", this temperature difference proportional to the direction of the heat flux is converted into an emf thermocouple battery. The heat flux density is measured on a scale of a specialized device, which includes a heat flux converter (plate and thermocouple battery), or calculated from the results of measuring the emf To determine the temperature of the gaseous medium near the surface of a solid, if necessary, determine the heat transfer coefficient in these cases, thermocouples or other temperature converters are also used. The use of such sensors is associated with the following disadvantages - the temperature determination is averaged over the sensor area, the air temperature determination is associated with additional measurements and assumptions associated with the determination of the boundary layer zone, there is a need for additional temperature measurements of the surface under study when calculating the heat transfer coefficient.

Во избежание всех вышеперечисленных недостатков существующих на данный момент приборов измерения теплового потока и коэффициента теплоотдачи с поверхности твердого тела, а также для проведения замеров характеристик теплоотдачи в нестационарном режиме, т.е. когда поверхность твердого тела не обладает постоянной температурой, предлагается новая установка для определения этих величин.In order to avoid all of the above disadvantages of the currently existing instruments for measuring the heat flux and heat transfer coefficient from the surface of a solid body, as well as for measuring the characteristics of heat transfer in an unsteady mode, i.e. when the surface of a solid does not have a constant temperature, a new apparatus is proposed to determine these values.

Установка для определения характеристик теплоотдачи состоит из тепловизора и датчика. Датчик включает в себя 3 слоя: наружную металлическую пластину, тонкослойный электрический нагреватель и пластину из теплоизоляционного материала. Между собой слои соединены так, чтобы обеспечить термический контакт, например, с помощью клеящей теплопроводящей пасты.Installation for determining the characteristics of heat transfer consists of a thermal imager and a sensor. The sensor includes 3 layers: an external metal plate, a thin-layer electric heater and a plate of heat-insulating material. Between each other the layers are connected so as to provide thermal contact, for example, using adhesive heat-conducting paste.

Техническая задача, решаемая применением предлагаемой установки, заключается в определении средних характеристик теплоотдачи или полей локальных характеристик теплоотдачи с высокой точностью без каких-либо допущений и приближений, а также дополнительных замеров температуры при помощи контактных преобразователей температуры. Определение характеристик теплоотдачи при помощи предлагаемой установки производится дистанционно.The technical problem solved by the application of the proposed installation is to determine the average heat transfer characteristics or fields of local heat transfer characteristics with high accuracy without any assumptions and approximations, as well as additional temperature measurements using contact temperature transducers. The determination of heat transfer characteristics using the proposed installation is carried out remotely.

Указанная задача решается тем, что установка для определения характеристик теплоотдачи содержит датчик, размещаемый на исследуемой поверхности твердого тела, и снабжена тепловизионной камерой, а датчик выполнен в виде трехслойной пластины произвольной формы, причем первый из слоев пластины датчика, монтированный на исследуемую поверхность, выполнен из теплоизоляционного материала, второй слой выполнен толщиной δ и из материала с коэффициентом теплопроводности λ, определяемым из соотношения: λ≥10αδ (α - коэффициент теплоотдачи с поверхности твердого тела, Вт/(м²К)), а между этими двумя слоями размещен тонкослойный электрический нагреватель.This problem is solved in that the installation for determining the characteristics of heat transfer contains a sensor placed on the studied surface of a solid body and is equipped with a thermal imaging camera, and the sensor is made in the form of a three-layer plate of arbitrary shape, and the first layer of the sensor plate mounted on the studied surface is made of heat-insulating material, the second layer is made of thickness δ and from a material with a thermal conductivity coefficient λ determined from the relation: λ≥10αδ (α is the heat transfer coefficient with NOSTA solid, W / (m ² K)), and between these two layers of the thin-film electrical heater is placed.

На внешней поверхности датчика монтирован дополнительно введенный тепловоспринимающий элемент с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной поверхности пластины.An additionally introduced heat-sensing element is mounted on the outer surface of the sensor with the ability to move in a plane perpendicular to the plate surface.

Преимущество рассматриваемого устройства заключается в возможности определения не только температурных полей, но и полей характеристик теплоотдачи одномоментно в различных областях исследуемой поверхности.The advantage of the device in question lies in the possibility of determining not only the temperature fields, but also the fields of heat transfer characteristics simultaneously in different areas of the investigated surface.

Данная установка включает в себя тепловизионную камеру и пассивный датчик (не вырабатывает собственных электрических сигналов), совместное использование которых предоставляет возможность рассчитать необходимые характеристики теплоотдачи.This installation includes a thermal imaging camera and a passive sensor (does not generate its own electrical signals), the joint use of which makes it possible to calculate the necessary heat transfer characteristics.

Датчик для определения характеристик теплоотдачи трехслойный. Первый, наружный слой - термоактивный элемент - состоит из металлической пластины произвольной формы в плане. Толщина δ и материал пластины должны заранее быть подобраны так, чтобы выполнялось условие: Bi=αδ/λ→0, где Bi - безразмерное число Био; α - предполагаемое значение коэффициента теплоотдачи, Вт/(м²·К); λ - коэффициент теплопроводности материала пластины, Вт/(м·К).The sensor for determining the characteristics of heat transfer is three-layer. The first, outer layer - thermoactive element - consists of a metal plate of arbitrary shape in plan. The thickness δ and the plate material must be selected in advance so that the condition is satisfied: Bi = αδ / λ → 0, where Bi is the dimensionless Biot number; α is the estimated value of the heat transfer coefficient, W / (m ² · K); λ is the coefficient of thermal conductivity of the plate material, W / (m · K).

Второй слой - тонкослойный электрический нагреватель, массовая теплоемкость которого не должна превышать 1/20 массовой теплоемкости первого слоя.The second layer is a thin-layer electric heater, the mass heat capacity of which should not exceed 1/20 of the mass heat capacity of the first layer.

Третий слой - пластина из теплоизолятора, толщина и материал которого выбираются таким образом, чтобы термическое сопротивление рассматриваемой пластины превышало суммарное термическое сопротивление первого слоя и электрического нагревателя как минимум в 20, но не более 25 раз. В случае такого превышения термического сопротивления тепловой поток будет направлен в сторону внешнего слоя, а тепловой поток через теплоизолятор к исследуемому телу будет пренебрежимо мал. Превышать термическое сопротивление более чем в 25 раз не целесообразно, т.к. с увеличением последнего будет значительно увеличиваться толщина термоизоляционного слоя, габариты датчика при незначительном уменьшении теплового потока через него.The third layer is a plate made of a heat insulator, the thickness and material of which are selected so that the thermal resistance of the plate in question exceeds the total thermal resistance of the first layer and the electric heater by at least 20, but no more than 25 times. In the case of such an excess of thermal resistance, the heat flux will be directed towards the outer layer, and the heat flux through the heat insulator to the body under study will be negligible. Exceeding the thermal resistance by more than 25 times is not advisable, because with an increase in the latter, the thickness of the thermal insulation layer and the dimensions of the sensor will increase significantly with a slight decrease in the heat flux through it.

При проведении тепловизионного обследования предлагаемый датчик со стороны третьего слоя монтируется на обследуемую поверхность в месте, где необходимо определить характеристики теплоотдачи.When conducting a thermal imaging survey, the proposed sensor from the side of the third layer is mounted on the test surface in the place where it is necessary to determine the characteristics of heat transfer.

На фиг.1 представлена схема предлагаемой установки, которая состоит из тепловизора и датчика для определения характеристик теплоотдачи. Датчик включает в себя наружную металлическую пластину 1, тонкослойный электрический нагреватель 2 и пластину из теплоизоляционного материала 3. Между собой слои соединены при помощи термоконтактной клеящей пасты с высоким коэффициентом теплопроводности (равным или большим коэффициенту теплопроводности первого слоя).Figure 1 presents a diagram of the proposed installation, which consists of a thermal imager and a sensor for determining the characteristics of heat transfer. The sensor includes an external metal plate 1, a thin-layer electric heater 2, and a plate of heat-insulating material 3. The layers are connected to each other by thermal contact adhesive paste with a high coefficient of thermal conductivity (equal to or greater than the thermal conductivity of the first layer).

Определение параметров при использовании предлагаемой установки проводится следующим образом. Датчик размещается на обследуемой поверхности 4. Подвод электрической энергии к тонкослойному электрическому нагревателю обеспечивает прогревание медной пластины, температура которой в конечном итоге должна превышать температуру стенки не более чем на 5-10°С, что необходимо для исключения искажения динамической картины развития пограничного слоя. Тепловизионная камера фиксирует изменение температуры металлической пластины и в момент, когда разница температур между ней и поверхностью стенки достигает требуемых 5-10°С, тонкослойный электрический нагреватель отключают. В то же время переключают тепловизионную камеру в режим непрерывной съемки. Процесс термографирования заканчивается, когда температура металлической пластинки достигнет контрольного значения.The determination of the parameters when using the proposed installation is carried out as follows. The sensor is placed on the examined surface 4. The supply of electric energy to a thin-layer electric heater ensures heating of the copper plate, the temperature of which should ultimately exceed the wall temperature by no more than 5-10 ° C, which is necessary to eliminate distortion of the dynamic picture of the development of the boundary layer. The thermal imaging camera captures the temperature change of the metal plate and at the moment when the temperature difference between it and the wall surface reaches the required 5-10 ° C, a thin-layer electric heater is turned off. At the same time, the thermal imaging camera is switched to continuous shooting mode. The thermographic process ends when the temperature of the metal plate reaches the control value.

Возможно изготовление двухслойного датчика - без тонкослойного электрического нагревателя. В этом случае нагрев металлической пластины производится дистанционно, например, при помощи лазера.It is possible to manufacture a two-layer sensor - without a thin-layer electric heater. In this case, the metal plate is heated remotely, for example, using a laser.

Также использование двухслойного датчика целесообразно в случае, когда температура потока больше температуры объекта и происходит нагрев последнего.Also, the use of a two-layer sensor is advisable in the case when the flow temperature is higher than the temperature of the object and the latter is heated.

Наиболее точный результат достигается при размещении датчика заподлицо с внешней поверхностью в теле обследуемого объекта, но в то же время допускается крепление датчика непосредственно на поверхности при соблюдении условия: толщина датчика не превышает 1/10 толщины пограничного слоя.The most accurate result is achieved when the sensor is flush with the outer surface in the body of the object being examined, but at the same time, the sensor can be mounted directly on the surface under the following conditions: the thickness of the sensor does not exceed 1/10 of the thickness of the boundary layer.

Основные теплотехнические характеристики процесса теплоотдачи определяются по результатам термографического фильма, при съемке которого необходимо регистрировать термическое состояние датчика от начала остывания медной пластины и до момента τ₂ достижения конечной контрольной температуры, которая выбирается в зависимости от целей эксперимента и должна превышать температуру поверхности исследуемого объекта не менее чем на 1-2°С.The main thermotechnical characteristics of the heat transfer process are determined by the results of a thermographic film, during the shooting of which it is necessary to record the thermal state of the sensor from the beginning of cooling of the copper plate and until τ ₂ reaches the final control temperature, which is selected depending on the goals of the experiment and must exceed the surface temperature of the object under study at least than 1-2 ° C.

По найденным показаниям температур в определенные моменты времени определяется безразмерная температура Θ по формуле (Практикум по теплопередаче. Под ред. Солодова А.П. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 296 стр. Стр.26):The temperature readings found at certain points in time determine the dimensionless temperature Θ according to the formula (Workshop on heat transfer. Under the editorship of A. Solodov - M .: Energoatomizdat, 1986. - 296 p. 26):

где τ - время, с;where τ is the time, s;

индексы (1) и (2) в этой формуле соответствуют началу остывания пластины-датчика и моменту достижения ею контрольной температуры;indices (1) and (2) in this formula correspond to the beginning of cooling of the sensor plate and the moment it reaches the control temperature;

T_w - температура пластины, К;T _w is the temperature of the plate, K;

Т_f - температура среды, К.T _f is the temperature of the medium, K.

В случае, когда температура поверхности стены меньше температуры газового потока, омывающего ее, формула (1) принимает вид:In the case when the wall surface temperature is less than the temperature of the gas stream washing it, formula (1) takes the form:

Также известно, что при числе Bi→0, зависимость для Θ имеет вид:It is also known that for the number Bi → 0, the dependence for Θ has the form:

где Bi=αδ/λ - безразмерное число Био, в которомwhere Bi = αδ / λ is the dimensionless Biot number in which

α - коэффициент теплоотдачи от термоактивного элемента, Вт/(м²·К);α is the heat transfer coefficient from the thermoactive element, W / (m ² · K);

δ - толщина термоактивного элемента, м;δ is the thickness of the thermoactive element, m;

λ - коэффициент теплопроводности материала термоактивного элемента, Вт/(м·К);λ is the coefficient of thermal conductivity of the material of the thermosetting element, W / (m · K);

Fo=a·τ/δ², в которомFo = a · τ / δ ² , in which

a - коэффициент температуропроводности материала термоактивного элемента, м²/с.a is the coefficient of thermal diffusivity of the material of the thermoactive element, m ² / s.

Решая уравнение (3) относительно локального коэффициента теплоотдачи, получаем:Solving equation (3) with respect to the local heat transfer coefficient, we obtain:

При необходимости определения локального теплового потока датчик доукомплектовывается дополнительными элементами, позволяющими определять толщину пограничного слоя, за пределами которого замеряется температура невозмущенной среды. Конструкция датчика в этом случае дополняется тепловоспринимающим элементом, который передвигается вдоль направляющих перпендикулярно обследуемой поверхности.If it is necessary to determine the local heat flux, the sensor is understaffed with additional elements that make it possible to determine the thickness of the boundary layer, beyond which the temperature of the unperturbed medium is measured. The design of the sensor in this case is supplemented by a heat-sensing element, which moves along the guides perpendicular to the surface being examined.

По найденному значению коэффициента теплоотдачи с поверхности твердого тела и температуре невозмущенной газовой среды вблизи нее, полученной с помощью предлагаемого способа, определяется тепловой поток (Юдаев Б.Н. Теплопередача. Учебник для втузов. - М.: Высш. школа, 1973. стр.7):According to the found value of the heat transfer coefficient from the surface of a solid body and the temperature of the unperturbed gas medium near it, obtained using the proposed method, the heat flux is determined (Yudaev B.N. Heat transfer. Textbook for technical colleges. - M.: Higher school, 1973. p. 7):

где T_w, T_Г - соответственно температуры поверхности твердого тела и невозмущенной газовой среды за пределами пограничного слоя, К.where T _w , T _Г - respectively, the surface temperature of a solid and an unperturbed gas medium outside the boundary layer, K.

Отличительными особенностями датчика для определения локальных характеристик теплоотдачи являются низкая стоимость и простота изготовления. Существует возможность изготовления трехслойного датчика любой геометрической формы в зависимости от задач исследования, т.е. можно выбирать форму и размеры области локализации измерений исходя лишь из разрешающей способности тепловизора. Однако минимальный линейный размер в плане должен в 10 и более раз превышать суммарную толщину датчика.Distinctive features of the sensor for determining the local characteristics of heat transfer are low cost and ease of manufacture. There is the possibility of manufacturing a three-layer sensor of any geometric shape, depending on the objectives of the study, i.e. you can choose the shape and size of the region of localization of measurements based on the resolution of the thermal imager only. However, the minimum linear dimension in the plan should be 10 or more times the total thickness of the sensor.

Предлагаемая установка позволяет определить одномоментно несколько важных тепловых параметров: температуру поверхности исследуемого тела, коэффициент теплоотдачи, температуру газовой среды вблизи этой поверхности, тепловой поток, а также находить профиль температур в пограничном слое у поверхности объекта. Кроме того, возможно определение этих характеристик в динамическом режиме.The proposed installation allows you to simultaneously determine several important thermal parameters: the surface temperature of the body under study, the heat transfer coefficient, the temperature of the gas medium near this surface, the heat flux, and also find the temperature profile in the boundary layer near the surface of the object. In addition, it is possible to determine these characteristics in dynamic mode.

Очень важно, что применение данной установки существенно сокращает время обследования и значительно упрощает его, т.к. замеры всех перечисленных параметров производятся одновременно с основной тепловизионной съемкой. Выполнение датчика небольшой толщины максимально уменьшает его тепловую инерцию.It is very important that the use of this installation significantly reduces the examination time and greatly simplifies it, because measurements of all these parameters are made simultaneously with the main thermal imaging survey. The implementation of the sensor of small thickness minimizes its thermal inertia.

Если требуется определение полей теплового потока и коэффициента теплоотдачи в большой области поверхности, то необходимо лишь разместить на ней требуемое количество подобных датчиков и произвести одномоментные замеры.If it is necessary to determine the heat flux fields and the heat transfer coefficient in a large area of the surface, then it is only necessary to place the required number of such sensors on it and make simultaneous measurements.

Существует возможность размещения датчиков в теле тепломеханического оборудования еще на стадии проектирования для дальнейшего контроля состояния поверхностей в процессе эксплуатации.There is the possibility of placing sensors in the body of thermomechanical equipment at the design stage for further monitoring of the condition of surfaces during operation.

На фиг.2 и 3 показан пример определения характеристик теплоотдачи с применением предлагаемой установки при нагреве плоской поверхности горячей струей воздуха. Объектом служила текстолитовая пластина 1 (фиг.2) длиной 610 мм и шириной 230 мм. Двухслойный датчик 4 состоял из термоактивного элемента - медной пластины диаметром 40 мм и толщиной 4 мм и слоя теплоизоляции из прессованного пенопласта толщиной 11 мм. Тепловоспринимающий элемент 5, передвигаемый с помощью устройства 6 для перемещения, представлял собой текстолитовую пластину 65×25×2 мм, оклеенную фольгой и покрашенную в черный цвет, в которой проделано 2 отверстия для направляющих длиной 132 мм. Воздух нагревался калорифером и по воздуховоду 2 направлялся вдоль плиты с помощью насадки 3 с выходным прямоугольным сечением 90×23 мм. Из приведенной термограммы (фиг.3) видно, что в начале тепловизионной съемки (фиг.3а) температура медной поверхности датчика составляла T_w(τ₁)=298,84 К. Через 207 секунд температура поверхности датчика достигла Т_w(τ₂)=301,16 К (фиг.3б). По формулам (2) и (4) было определено значение коэффициента теплоотдачи с поверхности твердого телаFigure 2 and 3 shows an example of determining the characteristics of heat transfer using the proposed installation when heating a flat surface with a hot air stream. The object was a textolite plate 1 (figure 2) 610 mm long and 230 mm wide. The two-layer sensor 4 consisted of a thermoactive element - a copper plate with a diameter of 40 mm and a thickness of 4 mm and a thermal insulation layer of extruded foam 11 mm thick. The heat-receiving element 5, moved by means of the device 6 for movement, was a 65 × 25 × 2 mm textolite plate glued with a foil and painted black, in which 2 holes for guides with a length of 132 mm were made. The air was heated by a heater and through the duct 2 was directed along the stove using the nozzle 3 with an output rectangular section of 90 × 23 mm. From the above thermogram (Fig. 3), it can be seen that at the beginning of the thermal imaging survey (Fig. 3a), the temperature of the copper surface of the sensor was T _w (τ ₁ ) = 298.84 K. After 207 seconds, the temperature of the surface of the sensor reached T _w (τ ₂ ) = 301.16 K (Fig.3b). Using formulas (2) and (4), the value of the heat transfer coefficient from the surface of a solid body was determined

Температура тепловоспринимающего элемента перестала изменяться, когда достигла значения Т_f=292,36 К, что означало что он вышел за пределы пограничного слоя, и в этот момент двигатель остановился. Затем по уравнению (5) был вычислен тепловой потокThe temperature of the heat-receiving element ceased to change when it reached a value of T _f = 292.36 K, which meant that it went beyond the boundary layer, and at that moment the engine stopped. Then, according to equation (5), the heat flux was calculated

Как видно, используемые для вычисления характеристик теплоотдачи температурные зависимости получают непосредственно в процессе термографирования, что значительно повышает достоверность полученных результатов и ускоряет процесс обработки информации, а также позволяет получать дополнительные сведения о механизме процесса теплоотдачи.As can be seen, the temperature dependences used to calculate the characteristics of heat transfer are obtained directly in the process of thermography, which significantly increases the reliability of the results and accelerates the processing of information, as well as provides additional information about the mechanism of the heat transfer process.

Датчик достаточно прост в изготовлении и применении, позволяет получать достоверные результаты и имеет низкую себестоимость, что расширяет возможности применения данной установки при исследованиях различных видов процессов теплоотдачи.The sensor is quite simple to manufacture and use, it allows to obtain reliable results and has a low cost, which expands the possibilities of using this installation in studies of various types of heat transfer processes.

Технический результат, достигаемый применением предлагаемой установки, заключается в повышении достоверности результатов исследований, снижении временной составляющей тепловизионных обследований зданий и тепломеханического оборудования, повышении точности и упрощении процесса измерений, обеспечении комфортности и безопасности человека в работе при проведении таких обследований.The technical result achieved by the application of the proposed installation is to increase the reliability of research results, reduce the time component of thermal imaging inspections of buildings and thermomechanical equipment, increase accuracy and simplify the measurement process, ensure comfort and safety of a person in work during such examinations.

Claims (2)

1. Установка для определения характеристик теплоотдачи, содержащая датчик, размещенный на исследуемой поверхности твердого тела, отличающаяся тем, что снабжена тепловизионной камерой, а датчик выполнен в виде трехслойной пластины произвольной формы, причем первый из слоев пластины датчика, монтированный на исследуемую поверхность, выполнен из теплоизоляционного материала, второй слой выполнен толщиной δ и из материала с коэффициентом теплопроводности λ, определяемым из соотношения:
λ≥10αδ,
где α - коэффициент теплоотдачи с поверхности твердого тела, Вт/(м²К), а между этими двумя слоями размещен тонкослойный электрический нагреватель.1. Installation for determining the characteristics of heat transfer, containing a sensor located on the test surface of a solid, characterized in that it is equipped with a thermal imaging camera, and the sensor is made in the form of a three-layer plate of arbitrary shape, the first of the layers of the sensor plate mounted on the test surface, made of thermal insulation material, the second layer is made of thickness δ and from a material with a thermal conductivity coefficient λ, determined from the ratio:
λ≥10αδ,
where α is the heat transfer coefficient from the surface of the solid, W / (m ² K), and a thin-layer electric heater is placed between these two layers. 2. Установка для определения характеристик теплоотдачи по п.1, отличающаяся тем, что на внешней поверхности датчика монтирован дополнительно введенный тепловоспринимающий элемент с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной поверхности пластины. 2. Installation for determining the characteristics of heat transfer according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the sensor mounted additionally introduced heat-sensing element with the ability to move in a plane perpendicular to the surface of the plate.

Images