Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 11. 18 mars 1944 - Mätning av ytors värmeavgivning med termostapel, av Robert Engström
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
326
TEKNISK TIDSKRIFT
utan att vidröra den och mätningen stör således
ej värmeflödet. I praktiken håller man
termostapeln på några decimeters avstånd från
mät-ytan, men ibland närmare eller längre bort.
Mätvärdet är oberoende av avståndet om
temperaturen är jämn över ytan. Varierar temperaturen
blir mätvärdet olika allt efter som kallare eller
varmare ytor komma in i termostapelns "synfält"’,
när avståndet till ytan ändras. Håller man
termostapeln på lämpligt avstånd från mätytan får man
ett mätvärde som är direkt proportionellt mot
medeltalet av fjärde potenserna på ytornas
absoluta temperaturer. Med lämpligt avstånd förstås
då att termostapeln endast skall "titta" på de ytor
det gäller att mäta och att synfältet varken får
falla utanför något hörn av apparaten eller delvis
inkludera någon särskilt varm ugnslucka e.d. •
En dylik termostapel av holländsk tillverkning
visas i fig. 1. Instrumentets höjd är ca 25 cm.
Till höger är en tratt vars funktion är att avgränsa
synfältet och samla värmestrålarna. Trattens
kon-vinkel är ca 22°. I bottnen av tratten är ett
fönster av stensalt, som till ca 91 % släpper igenom
värmestrålarna från en 100° varm svärtad yta.
Bakom detta fönster finnas 80 termoelement av
manganin-konstantan. Elementen äro ordnade i
rader inom en cirkel av 2 cm diameter.
Instrumentets inre motstånd är ca 50 ohm.
Termoelementens konstruktion framgår av fig 2. Principen
är att ge alla de varma, "aktiva" lödställena en
så liten värmekapacitet som möjligt under det att
de kalla, "passiva" lödställena ha en mycket stor
tröghet. Bandet abc i fig. 2 har en tjocklek av
endast 0,007 mm och lödstället b har samma
tjocklek som bandet i övrigt. Ena halvan av bandet
består av konstantan och den andra av manganin.
De båda passiva lödställena vid a och c äro
fastlödda vid pelare av koppar och lia således
mycket stor massa, jämfört med det aktiva lödstället
b. Träffas hela anordningen av värmestålar blir
lödstället b uppvärmt under det att lödställena
a och c bibehålla praktiskt taget oförändrad
temperatur. De 80 termoelementen äro inneslutna i
en tjockväggig mässingscylinder som ger stor
värmemassa. Instrumentet ger vid + 20° ca 12 mV
om det träffas av värmestrålning från en
tillräckligt stor svärtad yta av -f- 100°. Med tillräckligt
stor menas här att ytan skall fylla termostapelns
synfält så att en ytterligare ökning av ytan ej
ökar den värmestrålning som samlas av tratten.
10 s
Fig. 3. Fotografiskt diagram över termostapelns
inståll-ningstid.
Håller man termostapeln alldeles intill en yta är
redan en yta med ca 10 cm diameter tillräcklig.
Termostapeln är ej något robust driftinstrument
men det är ganska oömt. Stensaltfönstret måste
dock skyddas för regndroppar och imma samt
för luft av mer än 70 % fuktighet.
Dessa termostaplar ha en mycket liten tröghet,
se fig. 3. Fullt mätvärde erhålles inom 2 s. Den
hastighet, med vilken mätningarna kunna göras,
beror därför helt på snabbheten hos den person
som riktar in termostapeln och den som gör
avläsningarna på millivoltmetern. Det måste
nämligen vara två personer för dessa mätningar. I
praktiken kan man utan svårighet avverka ca 100
mätningar per timme.
Avläsningsinstrument
Den spänning termostapeln ger, ca 12 mV för en
100° yta, torde i de flesta fall räcka till för att
vid mätningen använda en direktvisande vanlig
millivoltmeter. Skulle utslaget bli för litet vid de
temperaturer som förekomma kan man koppla
om millivoltmetern. En sådan för 45 mV
mätområde har ett totalt inre motstånd av ca 800 ohm
men härav ligger endast ca 100 ohm i vridspolen.
Resten ligger i en fast spole med motståndstråd.
Man kan skruva upp instrumentets kåpa och
kortsluta denna fasta spole och får då ca 8 gånger
större utslag vid samma spänning mellan
polskruvarna. Lämpligen gör inan denna operation
på så sätt att man drar ut två koppartrådar från
den fasta spolens klämskruvar utanför kåpan och
sedan kan man efter behag inkoppla eller
kortsluta spolen. Gör man detta blir mätkretsens
motstånd ca 150 ohm, varav ca 100 ohm är koppar
och således temperaturberoende, för vilket
korrigering kan göras med 21/3 % för varje 10°
temperaturändring hos millivoltmetern.
U
Fig. 2. Detalj au termoelement.
Termostapeln innehåller 80
seriekopplade dylika element.
Termostapelns gradering
För att få reda på vad mätvärdena betyda gör
man på laboratoriet först i ordning en burk av
svartplåt ca 25 cm i kub — ungefär som en
kexburk. En riktig kexburk är däremot olämplig enär
dess tennyta endast har ca 5 % av svarta
kroppens strålning. Galvaniserad plåt, som har en
strålning av 10 à 20 °/o, är också olämplig. Det
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
