Způsob a zařízení ke stanovení polohy teplotního čidla

Method of determining position of temperature sensing element and apparatus for making the same

Patent

Způsob stanovení polohy teplotního čidla vzhledem k povrchu tělesa spočívá v tom, že se v příslušném software vytvoří detailní numerický model čidla a jeho okolí zohledňující geometrii a na teplotě závislé vlastnosti dotčených prvků, na vodorovný povrch tělesa, pod nímž je čidlo zabudováno, se nechá z nádoby vytékat laminární proud kapaliny o konstantní teplotě alespoň o 10 K vyšší než je počáteční teplota tělesa, přitom se registruje teplota kapaliny a teplota na čidle, z průběhu hodnot teploty na čidle se inverzním algoritmem po iteračních krocích, v nichž je proměnnou vzdálenost čidla od povrchu, počítá hodnota součinitele přestupu tepla tělesa, dokud se vypočtená hodnota součinitele přestupu tepla v podstatě neshoduje se známou hodnotou součinitele přestupu tepla tělesa. Zařízení k provádění uvedeného způsobu je tvořeno válcovou nádobou opatřenou laminarizační vestavbou a centrálně umístěným výtokovým otvorem v jedné čelní stěně. Nádoba se svislou osou je tepelně izolována, je opatřena přepadem (3) a alespoň jedním termočlánkem (21) k měření teploty kapalinové náplně propojeným se zařízením (22) pro sběr dat a má vespod směrem dolů se rozšiřující uzavíratelný výtokový otvor (8) s ostrou hranou (13), přičemž vně nádoby je ode dna k hladině instalováno potrubí se zpětným ventilem (18), čerpadlem (17) a topným článkem (19).

In the present invention, there is disclosed a method of determining position of temperature sensing element relative to a body surface, wherein the method is characterized in that a detailed, geometry and temperature-dependent properties of the involved elements-considering digital model of the sensing element and the neighborhood thereof is created in the corresponding software. Subsequently, a laminar flow of a liquid with constant temperature, being by at least 10 K higher than the body initial temperature, is let to flow out from a vessel onto the body horizontal surface underneath of which the sensing element is built in, and at the same time, both liquid temperature and the sensing element temperature are recorded. Then, a body heat-transfer coefficient is calculated from the sensing element temperature characteristic through inversion algorithm after iteration steps, in which the variable is the distance of the sensing element from the body surface, until the computed value of the heat-transfer coefficient substantially equals to the so far known value of the body heat-transfer coefficient. Apparatus for making the above-described method consists of a cylindrical vessel provided with laminarization internal equipment and a centrally situated discharge opening in one front wall. The vessel with vertical axis, being thermally insulated, is provided with an overflow (3) and at least one thermocouple (21) for measuring the temperature of the liquid charge, interconencted with a data acquisition device (22). At the bottom, said vessel is provided with a downward opening closable discharge opening (8) with a sharp edge (13), wherein outside the vessel, there is installed a pipe, extending from the bottom to the level and heaving a check valve (18), further a pump (17) and a heating element (19).

21.07.2014

305609

Vysoké učení technické v Brně, Brno, CZ