Научная статья на тему 'ЗАСОБИ ВИМІРЮВАННЯ РАДІАЦІЙНОГО ТЕПЛООБМІНУ ТА ІНСОЛЯЦІЇ'

ЗАСОБИ ВИМІРЮВАННЯ РАДІАЦІЙНОГО ТЕПЛООБМІНУ ТА ІНСОЛЯЦІЇ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
57
110
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
World science
Область наук
Ключевые слова
HEAT RADIATION / INSOLATION / RADIOMETER / PYRANOMETER / MEASUREMENT

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Ковтун С.І., Іванов С.О., Декуша Л.В., Декуша О.Л., Воробйов Л.Й.

The article is aimed at reviewing the structure, technical characteristics and peculiarities of the use of instruments for measuring the intensity of radiation heat transfer and insolation, which were created at the Institute of Engineering Thermophysics of the NAS of Ukraine. The structure and basic components of calorimetric devices for measuring thermal radiation, which based on battery transducers of heat flow as sensitive elements, are considered. An absolute radiometer RAP-12SR with liquid cooling was created. It contains two identical cells - working receiver and reference. The output signals of cells are included in a differential scheme, which provides compensation for external non-informative influences. The quasidifferential receiver of the radiation heat flux RAP-12KD contains two cells with different sizes - the working cell with required size and a significantly smaller referent cell. The output signal of referent cell is amplified to the required level by hardware. Created multi-channel pyranometer CP-U1 is designed to determine the insolation, depending on the angle of inclination to the horizon. The pyranometer SR-M1 is intended for long-term monitoring of insolation of external elements of facades of investigated objects or surfaces, oriented on the sides of the world. The basic metrological characteristics of the developed devices and their structure are given.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ЗАСОБИ ВИМІРЮВАННЯ РАДІАЦІЙНОГО ТЕПЛООБМІНУ ТА ІНСОЛЯЦІЇ»

ЗАСОБИ ВИМ1РЮВАННЯ РАД1АЦ1ЙНОГО ТЕПЛООБМ1НУ ТА 1НСОЛЯЩ1

Ковтун C. I., к.т.н., старший наук. ствробтник 1ванов С. О., к.т.н., наук. ствробтник Декуша Л. В., д.т.н., пров1дний наук. ствробтник, Декуша О. Л., к.т.н., старший наук. ствробтник ВоробйовЛ. Й., к.т.н., пров1дний наук. ствробтник

Украгна, Кигв, 1нститут техмчног теплоф1зики НАН Украгни

DOI: https://doi.org/10.31435/rsglobal_ws/12072018/6038

ABSTRACT

The article is aimed at reviewing the structure, technical characteristics and peculiarities of the use of instruments for measuring the intensity of radiation heat transfer and insolation, which were created at the Institute of Engineering Thermophysics of the NAS of Ukraine. The structure and basic components of calorimetric devices for measuring thermal radiation, which based on battery transducers of heat flow as sensitive elements, are considered. An absolute radiometer RAP-12SR with liquid cooling was created. It contains two identical cells - working receiver and reference. The output signals of cells are included in a differential scheme, which provides compensation for external non-informative influences. The quasidifferential receiver of the radiation heat flux RAP-12KD contains two cells with different sizes - the working cell with required size and a significantly smaller referent cell. The output signal of referent cell is amplified to the required level by hardware. Created multi-channel pyranometer CP-U1 is designed to determine the insolation, depending on the angle of inclination to the horizon. The pyranometer SR-M1 is intended for long-term monitoring of insolation of external elements of facades of investigated objects or surfaces, oriented on the sides of the world. The basic metrological characteristics of the developed devices and their structure are given.

Citation: KoBTyH C. I., iBaHOB C. O., ^eKyma H. B., ^eKyma O. H., Bopo6hob H. H. (2018) Zasoby Vymiriuvannia Radiatsiinoho Teploobminu ta Insoliatsii. World Science. 7(35), Vol.5. doi: 10.31435/rsglobal_ws/ 12072018/6038

Copyright: © 2018 KoBTyH C. L, IBaHOB C. O., ,3,eKyma J. B., ^eKyma O. J., BopoShob J. H. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) or licensor are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.

Вступ. Теплове випромшювання - результат складних процешв взаемодп елементарних часток на атомарному piBHi, штенсившсть яких зростае 3i збшьшенням температури. При на^ванш тша з шдвищенням його температури кшьюсть випромшювано! енерги також зростае (пропорцшно четвертому ступеню абсолютно! температури). Випромшювання, яке визначаеться тiльки температурою i оптичними властивостями тiлa, називають тепловим випромiнювaнням.

Теплообмiн випромiнювaнням обумовлений перетворенням внутрiшньоi енергii речовини в енерпю випромiнювaння, поширенням ii в простор^ i поглинанням тiлом або середовищем, з якими воно контактуе.

Теплообмш випромiнювaнням мае широке застосування в багатьох галузях науки й техшки, i облaстi його застосування безперервно розширюеться. Характерною особливiстю такого теплообмшу

ARTICLE INFO

Received: 16 May 2018 Accepted: 25 June 2018 Published: 12 July 2018

KEYWORDS

heat radiation;

insolation;

radiometer;

pyranometer;

measurement.

е те, що в ньому можуть брати участь тша, яю не контактують м1ж собою безпосередньо. Завдяки цш властивост теплообмiну випромiнюванням Земля отримуе теплоту вiд Сонця.

На сьогодш не iснуе унiверсального приладу для вимiрювання густини теплового випромiнювання у широкому дiапазонi частоти та потужносп. В залежностi вiд умов дослщження, характеру випромiнювання, штегрально! потужностi, необхщно використовувати один iз спецiалiзованих засобiв вимiрювання. Такi засоби вимiрювання називають приймачами теплового випромшювання.

Приймачi теплового випромшювання - засоби, яю призначеш для виявлення або вимiрювання величини теплового випромшювання принцип роботи яких базуеться на перетворенш енергй випромшювання на iншi види енерги (теплову, мехашчну, електричну, тощо). Оскiльки незалежно вщ того, на якому принциш базуеться приймач теплового випромiнювання, час протшання процесiв переносу та релаксацй значно перевищуе перiод коливання свгтлового поля, тому приймачi реагують на штенсившсть теплового випромiнювання, усереднену за перюдами коливань електромагнiтних хвиль.

Приймачi теплового випромiнювання реагують на енерпю, яку поглинув чутливий елемент приймача. Поглинена енергiя призводить до на^вання чутливого елемента 1 пiдвищення його температури, яку можна вимiряти. Також можливе реестрування викликаних нагрiванням змш iнших фiзичних параметрiв чутливого елемента, яю однозначно пов'язанi з шдвищенням температури, наприклад, електропровiднiсть, тиск газу, тощо [3].

Калориметричш прилади та системи для вимiрювання радiацiйного теплового потоку вiдрiзняються геометричними та структурними особливостями. Основнi рiзновиди таких приладiв представленi на рис. 1 [4].

Рис. 1. Структура калориметричних прилад1в вим1рювання теплового випром1нювання [4]. 1 - приймальний елемент; 2 - чутливий елемент (батарея термоелементгв); 3 - пасивний термостат (масивний корпус); 4 - електронагр1вник; 5 - втулки тепло1золяцтного матер1алу; 6 - виводи електронагр1вника; 7 - виводи батарег термопар.

Основними елементами структури калориметричних 3aco6iB вимiрювання радiацiйних теплових потокiв е:

- вимiрювальна комiрка, призначена для поглинання радiацiйного потоку. Оснащена покриттям, що мае високу стутнь чорноти, або виконана у виглядi одше! з моделей абсолютно чорного тша (АЧТ);

- чутливий елемент - термобатарея, гарячi спа! яко! розмiщеннi у приймальному елементi, а холоднi - у термостата Термобатарея служить для вимiрювання змiни температури приймального елементу тд дiею випромiнювання;

- термостат (активний/пасивний), зазвичай представлений як масивний металевий корпус, який виконуе подвiйну функщю - зберiгае сталою температуру вщ яко! проводять вiдлiк та забезпечуе конструктивну цiлiснiсть приладу.

Для проведення калiбрування методом замiщення потужностi випромшювання потужнiстю електричного струму, деякi моделi приймачiв додатково оснащують електронагрiвником.

Приймальш елементи калориметричних пристро!в мають форму рiзних моделей АЧТ, наприклад, пласко! чорнено! пластини (а); пластини з канавками трикутно! форми (б); конуса (в); сфери зi зворотнiм конусом (г). Можливi i iншi проси та комбшоваш форми - цилшдр, комбiнований цилiндр з конусом або на швсферою, призма, клин, тощо [4].

Для вимiрювання енерги сонячного випромiнювання, одного з основних джерел енерги, якi забезпечують життя на Землi, використовують такi спецiалiзованi прилади:

пiргелiометр - для вимiрювання прямого сонячного випромiнювання, яке падае на поверхню, перпендикулярну до падаючого випромiнювання абсолютним методом;

пiранометр - для вимiрювання сумарно! та розияно! сонячно! радiацil, яка потрапляе на горизонтальну поверхню;

актинометр - для вимiрювання iнтенсивностi прямого сонячного випромшювання за змшою температури поверхнi з високим ступенем чорноти, яка поглинае.

Калориметричш прилади для вимiрювання радiацiйних теплових потокiв застосовують у рiзних галузях науки i технiки, наприклад, у енергетищ, аерокосмiчнiй галузi, при пожежних випробуваннях, дослiдженнях енерги сонячного випромшення i т.п. Виготовленням приладiв для дослiдження теплообмiну випромiнюванням займаються як науково-дослщш установи, так i великi мiжнароднi компани, такi як Kipp & Zonen (Нщерланди) [5], FuehlerSysteme (Нiмеччина) [6], НТМ-Защита (Рошя) [7] та iншi. Деякi питання метрологiчного забезпечення та експлуатаци приладiв для дослiдження теплообмiну випромiнюванням розглянуп у роботах [8.. .10]. 1нститут техшчно! теплофiзики НАН Укра!ни також проводить роботи зi створення вимiрювальних засобiв для експериментальних дослiджень радiацiйного теплообмiну та шсоляци.

Метою дано! роботи е огляд структури, техшчних характеристик та особливостей застосування приладiв для вимiрювання iнтенсивностi радiацiйного теплообмiну та шсоляци, якi створенi в 1нституп техшчно! теплофiзики НАН Укра!ни iз застосуванням як чутливих елементiв батарейних перетворювачiв теплового потоку.

Результати дослщжень. Для вимiрювання теплового потоку отримали широке розповсюдження батарейнi перетворювачi теплового потоку (ПТП) [11, 12], виготовлеш ia дротово! спiралi одного термоелектродного матерiалу, на яку гальванiчним способом нанесет окремi дiлянки парного термоелектродного матерiалу. Такi перетворювачi застосовують як первинш перетворювачi в системах дiагностики i монiторингу рiзноманiтних об'ектiв у енергетищ, бущвнищга та аерокосмiчнiй техшщ, та як чутливi елементи при побудов1 рiзноманiтних вимiрювальних засобiв, в тому чи^ засобiв вимiрювання радiацiйного теплового потоку. Основою тако! батаре! термоелементiв е навита на с^чковий каркас з електроiзоляцiйноl плiвки пласка сшраль, яка виготовлена з дроту основного термоелектродного матерiалу, з перюдично нанесеним покриттям парного термоелектродного металу. При цьому меж1 переходу вщ основного термоелектрода до бiметалевого е «спаями», яю розмiщенi або уздовж обох ребер каркасно! стрiчки, або на центральних лiнiях поверхонь с^чки. При виготовленнi ПТП спiраль термоелемешгв укладають у спецiальну матрицю або навивають на каркас i заливають електроiзоляцiйним епоксидним компаундом з теплопровщним наповнювачем для придання йому форми монол^но! пластини або цилiндричноl оболонки. Такий перетворювач е так званою «додатковою стшкою», на протилежних поверхнях яко! розмщеш спа! термоелементiв. При наявносп теплового потоку, що проходить ^зь додаткову стiнку, i вщповщно, паралельно через всi елементи термобатаре!, виникае перепад температури мiж спаями, внаслщок чого, в кожному з включених послiдовно

термоелеменпв генерусться електричний сигнал. Сумарний вихщний сигнал перетворювача пропорцiйний значенню сприйнятого теплового потоку.

Для виршення завдань вимiрювання потоку теплового випромiнювання розроблено приймачi серп РАП-12. У цих приладах чутливий елемент виконаний у виглядi цктндрично! оболонки зi спiралi термоелеменпв. Вимiрювальна комiрка у виглядi порожнини з катброваним вхiдним отвором малого дiаметру дозволяе забезпечити високе i стабiльне значення коефiцiенту поглинання та знизити питоме навантаження на чутливий елемент, вiдповiдно, пiдвищити лшшнють перетворення у широкому дiапазонi значень вхщного потоку. Вiдмiнною особливiстю приймачiв серп РАП е наявнiсть вбудованого градуювального нагрiвника, що розташовано мiж термобатареею i тепловим колектором, яю утворюють порожнину приймача. Пiдтримання робочо! температури приймача забезпечуеться шляхом застосування рщинного охолодження.

Для прецизiйного вимiрювання потужного теплового випромiнювання застосовуеться абсолютний радiометр з рiдинним охолодженням моделi РАП-12СР, при конструюваннi якого використана диференщальна схема вимiрювання. Така схема забезпечуе компенсащю зовнiшнiх неiнформативних впливiв, оскiльки вихвдний сигнал формуеться як рiзниця сигналу робочого перетворювача, на який дiе i вимiрювана величина i зовнiшнi впливи, та сигналу перетворювача-референту, на який дiють тшьки зовнiшнi впливи. Даний радiометр експлуатуеться разом зi стандартним засобом вимiрювання напруги постiйного струму та циркуляцшним термостатом, i використовуеться для вимiрювання iнтегрального (неселективного) теплового випромiнювання, в тому чи^ сонячного. Конструкцiю та зовшшнш вигляд радiометра РАП 12СР представлено на рис. 2.

1 2 3 4,5 л

Вид А масштаб 25:1

а)

6}

1 - корпус; 2 - кожух; 3 - тепловий колектор; 4 - електричний нагр1вник; 5 - перетворювач теплового потоку; 6 - кришка ком1рки-референта; 7 - д1афрагма з кал1брованим отвором; 8 - фланець для монтажу; 9 - штуцери р1динного охолодження; 10 - сигнальний електричний кабель.

Рис. 2. Конструкция а) та зовтштй вигляд б) рад1ометра модел1 РАП-12СР.

Реалiзацiя диференщально! схеми вимiрювання забезпечуеться шляхом оснащення радiометра двома теплометричними комiрками, щентичними за геометричними та теплофiзичними параметрами. Комiрки оточенi високотеплопровiдним металевим колектором з каналами для циркуляцй рщини. Стала температура i циркуляцiя рщини в радiометрi забезпечуеться термостатом.

Обц^ комiрки радiометра закритi дiафрагмою. Одна з комiрок (робоча) оснащена дiафрагмою з калiброваним отвором, та виконуе функцй моделi абсолютно чорного тша. Друга комiрка (референтна) закрита допомiжною дiафрагмою без отвору, та служить для формування диференцiального сигналу при вимiрюваннi. Кожна комiрка оснащена власним перетворювачем теплового потоку виду допомiжноl стiнки [11, 12], який виконано у формi цилiндра, що охоплюе кожну комiрку по всiй глибиш. Значення густини радiацiйного теплового потоку д, який надходить на поверхню дiафрагми радiометру, визначають за формулою:

д = К • Евих = К ■(Е1 - Е2), (1)

де Евих - вихiдний сигнал радiометру, мВ;

Е^, Е2 - вихщш сигнали чутливих елементiв робочо! комiрки та комiрки-референту, мВ;

К - коефщент перетворення, який визначаеться при калiбруваннi, Вт/(м2 мВ).

Похибка вимiрювання густини теплового випромшювання iз застосуванням радюметра РАП-12СР в дiапазонi вiд 20 до 2000 Вт/м2 становить ± 4%;

Застосування диференцiального радiометра як складово! частини багатопараметричних вимiрювальних систем часто е незручним, оскшьки в таких випадках iснують жорстю обмеження на габаритш розмiри та геометрда радiометра. З урахуванням таких вимог створено квазщиференщальний приймач радiацiйного теплового потоку РАП-12КД, зовшшнш вигляд та структуру якого показано на рис. 3.

а) б)

Рис. 3. Зовтштй вигляд а) та конструкщя б) кваз1диференц1алъного рад1ометра

моделi РАП12КД

Особливютю квазщиференщального радюметра е наявнють двох K0Mip0K, параметри яких суттево вiдрiзняються. Одна з комiрок е робочою i мае на одному торщ дiафрагму з калiброваним вхiдним отвором, а на протилежному торцi - поглинальний конус з високотеплопровщного матерiалу. Спiввiдношення довжини робочо! комiрки, !! дiаметру та дiаметру вхiдного отвору дiафрагми вибраш так, щоб забезпечити коефiцiент поглинання випромiнення порожнини не менше шж 0,99. Друга комiрка е референтною. Вона мае такий же дiаметр, як i робоча комiрка, але !! довжина в 4 рази менша. Також, комiрка-референт не мае дiафрагми з отвором, питома чутливють перетворювача та питомi теплоемностi на одиницю площi поверхнi !! структурних елементiв (теплового колектору, поглинального конусу та

на^вника) таю ж як робочо! KOMipm, а загальна чутливiсть та теплоемносп елеменпв кoмiрки-референту приблизно у 4 рази мeншi нiж у вiдпoвiдних елеменпв робочо! кoмiрки. Для забезпечення щентичносп реакцп кoмiрoк на зoвнiшнi динамiчнi впливи, до виходу перетворювача кoмiрки-рeфeрeнту пiдключeний широкосмуговий пiдсилювач, вихiдний сигнал якого вщшмаегься вiд сигналу перетворювача робочо! кoмiрки. Кoeфiцieнт пiдсилeння, що дoрiвнюe вiднoшeнню статичних кoeфiцieнтiв перетворення чутливих eлeмeнтiв, визначаеться на етат градуювання радioмeтра. Для квазiдифeрeнцiальнoгo радюметру значення густини радiацiйнoгo теплового потоку q, який надходить на поверхню дiафрагми радюметру. визначають за формулою:

q = Крад .{E -Kn • E2), (2)

де Ei, E2 - вихщт сигнали чутливих елеменпв робочо! кoмiрки та кoмiрки-рeфeрeнту, мВ;

К рад - коефщент перетворення радюметру, який визначаеться при калiбруванm, Вт/(м2мВ);

Кп - кoeфiцieнт пiдсилeння сигналу кoмiрки-рeфeрeнту.

Похибка вимiрювання теплового випромшення з використанням квазiдифeрeнцiальнoгo радioмeтра РАП-12КД в дiапазoнi 1 ^ 20 кВт/м2 становить ± 6 %, а в дiапазom 20 ^ 100 кВт/м2 - ± 3 %.

Засоби вимiрювання сeрi! РАП-12 впрoваджeнi для дiагнoстики та контролю теплового навантаження на об'екти при випробуваннях матeрiалiв на вoгнeстiйкiсть i швидкiсть поширення полум'я.

Окреме мюце серед засoбiв визначення величини теплового випромшення займають прилади для дослщження iнсoляцi!. Експeримeнтальнi та рoзрахункoвi даш про iнсoляцiю використовують в бущвельнш галузi, прoмислoвoстi, eнeргeтицi, сiльськoму господарствь тощо. Починаючи з 19 столотя проведено багато дoслiджeнь iнсoляцi!, результати яких оприлюднеш та увiйшли у стандарти з клiматoлoгi!, але у зв'язку зi змiнами клiмату на сьогодшшнш день данi про штенсившсть сонячного випрoмiнювання потребують уточнення, тому актуальним е визначення фактичного обсягу надходження сонячно! радiацi! на поверхш будiвeль, гeлioкoлeктoрiв та iнших об'екпв.

Для вирiшeння пoдiбних завдань розроблено шранометри сeрi! СР у двох варiацiях в залeжнoстi вiд способу застосування: СР-У1 (КУТ) та СР-М1 (КУБ).

а) б)

Рис. 4. Зовтштй вигляд а) та конструкщя б) транометра модел1 СР-У1 (КУТ). 1 - прозорий купол; 2 - багатосекщйний ПТП; 3 - теплопров1дний корпус-основа; 4 - вентилятор системи конвективного охолодження; 5 - ком1рка-референт

Иранометр СР-У1 (КУТ) призначений для визначення шсоляци в залежносп вiд кута нахилу до горизонту. Зовшшнш вигляд та конструкщю пiранометра СР-У1 (КУТ) представлено на рис. 4.

На поверхш з високотеплопровщного матерiалу корпусу-основи (теплового колектору) розташоваш 10 перетворювачiв теплового потоку з рiзним кутом нахилом до горизонту - вщ 0° до 90° з кроком у 10°. Зазвичай шранометр розмiщають оберненим на швдень i вимiрюють потужшсть випромiнювання вiд Сонця. Додатково шранометр СР-У1 (КУТ) оснащений одинадцятим перетворювачем, який розташований на зворотнiй сторош корпусу-основи i вимiрюe потужнiсть вщбитого оточуючими об'ектами випромiнювання, яке потрапляе на прилад зi зворотно! сторони.

Примусове конвективне охолодження корпусу-основи здшснюегься оточуючим повiтрям за допомогою вбудованого вентилятору. Температура пов^ря i транометра може змiнюватися пiд час довготривалих вимiрювань, що призводить до виникнення дрейфу у показах приладу. Дрейф пропорщйний швидкостi змiни температури корпусу протягом вимiрювання та ефективнiй теплоемносн перетворювача. Характерною особливiстю запропонованих пiранометрiв е врахування впливу нагрiвання приладу протягом вимiрювання i компенсацiя такого впливу на кшцевий результат вимiрювання. Це досягаеться шляхом використання комiрки-референта, яка реалiзована у виглядi iзольованоl вiд сонячного випромiнювання порожнини у колекторi пiранометра з власним перетворювачем теплового потоку. Вихщний сигнал тако! комiрки також пiддаеться впливу змши температури пiранометра, проте вона захищена вiд сонячного випромiнювання, що дозволяе використовувати сигнал референта для компенсаци складово! температурного дрейфу сигналiв робочих перетворювачiв.

Пiранометр СР-М1 (КУБ) призначений для довгострокового мошторингу iнтенсивностi сонячного випромшювання, яке потрапляе на будiвлi та споруди та накопичення бiблiотеки даних по шсоляци зовнiшнiх елеменнв фасадiв дослiджуваних об'ектiв або поверхонь, орiентованих за сторонами свiту. Зовшшнш вигляд та конструкщю транометра СР-М1 (КУБ) представлено на рис. 5.

Загальна структура транометра СР-М1 (КУБ) подiбна до структури розглянутого вище транометра СР-У1 (КУТ), але верхня частина його теплового колектора виконана у вигляд1 куба, на п'яти гранях якого розмщеш пласкi перетворювачi теплового потоку. Це дозволяе, при встановленш пiранометру на мiсце дослщження, орiентувати його гранi, в залежносп вiд поставлених завдань, як за сторонами св^у, так i паралельно фасадам бущвл1

а) б)

Рис. 5. ЗовтшнШ вигляд а) та будова б) транометра модел1 СР (КУБ). 1 - прозорий купол; 2 - багатосекцтний ПТП; 3 - теплопров1дний корпус-основа; 4 - система конвективного охолодження; 5 - ком1рка-референт

Обидва розглянуп транометри мають захиснi npo3opi куполи, яю захищають перетворювачi вiд ди атмосферних осадiв та конвективно! складово! теплообмiну, однак потребують регулярного i делшатного догляду та очистки. Скло, з якого виготовлеш куполи, частково вщбивае та поглинае сонячне випромшення, що надходить на прилад. Вщносна частка цих втрат враховуеться шдивщуально для кожного з перетворювачiв при калiбруваннi приладiв.

Значення густини радiацiйного теплового потоку qi, який надходить на кожну i-ту пласку поверхню пiранометрiв СР-У1 (КУТ) та СР-М1 (КУБ), визначають за формулою:

qi = Ki-kor • Ki • Ei - Креф • e2 , (3)

де Ei, E2 - вихщш сигнали робочого ПТП на поверхш i та ПТП - референту;

Kреф - коефщент перетворення ПТП - референту;

Ki - коефщент тдсилення сигналу робочого ПТП поверхш i ;

Ki-kor - корегувальний коефщент для поверхнi i, який враховуе коефщенти поглинання сонячного випромiнення поверхнею ПТП та коефщент пропускання скляного захисного куполу.

Верхня межа дiапазону вимiрювання представлених пiранометрiв сери СР складае 1500 Вт/м2, а основна приведена похибка вимiрювань - ±2%.

Висновки. Створено засоби диференщально! та квазiдиференцiально! калориметр^' на базi перетворювачiв теплового потоку типу допомiжно! стiнки, використання яких виршуе завдання контролю теплообмiну випромiнюванням в широкому дiапазонi потужностей та мошторингу iнсоляцi! об'ектiв. Застосування диференцiально! схеми побудови приладiв дозволяе покращити метролопчш характеристики засобiв вимiрювання шляхом компенсаци впливу рiзноманiтних зовнiшнiх факторiв та на^вання приладiв протягом вимiрювання.

Л1ТЕРАТУРА.

1. Зигель Р., Хауэлл Дж. Теплообмен излучением. М: Мир, 1975. 934с.

2. Блох А. Г., Журавлев Ю. А., Рыжков Л. Н. Теплообмен излучением. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991. 432 с.

3. Аксененко М. Д., Бараночников М. Л. Приемники оптического излучения. М.: Радио и связь. 1987. 296 с.

4. Ишанин Г.Г., Панков Э.Д., Андреев А.Л., Польщиков Г.В. Источники и приемники излучения. СПб.: Политехника. 1991. 240 с.

5. SMP6 Pyranometer, Kipp & Zonen,

a. URL: http://www.kippzonen.com/Product/358/SMP6-Pyranometer

6. Pyranometer GSM/O, FuehlerSysteme,

a. URL: https://www.fuehlersysteme.de/pyranometer.html

7. Радиометр теплового излучения «ИК-метр», НТМ-Защита,

8. URL: https://ntm.ru/products/151/8016

9. I. Mohammed, A. R. Abu Talib, M. T. H. Sultan, S. Saadon Temperature and heat flux measurement techniques for aeroengine fire test: a review. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 152. DOI: 10.1088/1757-899X/152/1/.

10. Murthy A. V., Tsai B. K., Saunders R. D. Radiative Calibration of Heat-Flux Sensors at NIST: Facilities and Techniques. Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology. 2000. Vol. 105, No. 2. P. 293-305.

11. Ballestón J., Estrada C. A., Rodríguez-Alonso M., Pérez-Rábago C., Langley L. W., Barnes A. Heat flux sensors: Calorimeters or radiometers? Solar Energy. October 2006. Vol. 80. Issue 10. P. 1314-1320.

12. Грищенко Т.Г., Декуша Л.В., Воробьев Л.И., Бурова З.А., Декуша О.Л., Ковтун С.И. Теплометрия: теория, метрология, практика. Монография в 3-х книгах. Кн. 1. Методы измерения теплового потока. Киев: ИТТФ НАН Украины, 2017. 438 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

13. URL: http://er.nau.edu.ua:8080/handle/NAU/27263

14. Воробйов Л. Й. Застосування батарейних перетворювачiв теплового потоку у кондуктивних калориметрах. International academy journal Web of Scholar. - Warsaw, Poland: RS Global Sp. z O.O., 2018. № 2(20), Vol.1. Р. 26-34.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.