Приложение Б (рекомендуемое). Методика градуировки тепломерных датчиков

Приложение Б
(рекомендуемое)

Методика
градуировки тепломерных датчиков

Датчики, используемые для определения плотности "сухого" теплового потока с поверхности тела человека (тепломеры), могут быть изготовлены по технологии, предложенной О.А. Геращенко. Эта технология предусматривает получение термобатареи датчиков путем навивки константанового провода на мастер-основу с последующей гальваностегией медью. После растворения мастер-основы готовую термобатарею заливают компаундом на основе полиметилметакрилата, фенолформальдегидного сополимера и эпоксидных смол. Градуировочный коэффициент такого рода датчиков может составлять 60-100 Вт/м2/мВ при площади 1,8 см2 и толщине 3 мм.

Методика. Градуировочный коэффициент тепломерных датчиков с периодичностью не реже раза в шесть месяцев определяют на диске диаметром 19,6 см, толщиной 3,5 мм. Диск состоит из двух спаянных по торцу латунных зачерненных пластин, между которыми равномерно распределена электрообогревательная спираль из константановой проволоки (в изоляции) диаметром 0,3 мм. Проволока отделена от металлических поверхностей диска пластинками слюды. Сопротивление нагревательной проволоки составляет 37 Ом. Диск помещен в кольцо из пенопласта с целью уменьшения потерь тепла с торцевой поверхности. Толщина охранного кольца составляет 7 см.

Градуируют тепломерные датчики на горизонтально подвешенном диске (рисунок Б.1), который размещается в камере с относительно спокойным воздухом. Колебание температуры воздуха в течение периода градуировки не должно превышать 0,5°С.

В центре диска с верхней и нижней его сторон помещают датчики, которые затем меняют местами. Для улучшения контакта датчиков с поверхностью диска они фиксируются на последнем через слой иммерсионного масла или вакуумной смазки. Градуировку тепломерных датчиков проводят при следующих параметрах потребляемого тока: U=12 В, I=0,32 А.

Напряжение с датчиков измеряют устройством типа универсального цифрового вольтомметра В7-23 или иным прибором, позволяющим определять напряжение и силу тока с погрешностью не более 0,04.

Для снижения случайных составляющих погрешности измерения необходимо проверить надежность крепления датчиков на диске и убедиться в хорошем контакте поверхности датчика и диска. Желательно исключить электрические и магнитные помехи по электрической сети (работа мощных и импульсных потребителей тока не допускается). Диск подключают к стабилизатору напряжения постоянного тока (рисунок Б.2).

После установления по приборам указанных выше значений силы тока и напряжения диск следует прогревать в течение 120 мин. После этого десятикратно снимают показания ЭДС датчиков, расположенных на верхней X и на нижней Y стороне диска. Результаты измерений заносят в протокол.

Форма протокола результатов

Номер измерения	U_д, В	I_д, А	ЭДС, мВ
			X	Y
1 2 3 4
. . 10
Средние значения

Число датчиков, размещаемых на диске, зависит от их размеров. Желательно датчики располагать, отступив от края диска на расстояние не менее 2 см.

Градуировочный коэффициент датчика К рассчитывается по формуле

             К = (33,41 U  I )/(X + Y),                             (Б.1)

                         д  д

где 33,41 - коэффициент,  преобразующий электрическую энергию в тепловую,

            Вт/(м2 х А х В);

    U     - среднее значение напряжения на диске, В;

     д

    I     - среднее значение тока диска, А;

     д

    X, Y  - средние   значения  ЭДС датчика,  установленного  на  верхней

            (нижней) поверхности диска, мВ.

Относительная погрешность К при соблюдении вышеописанных условий градуировки должна составлять не более 3% при доверительной вероятности 0,95.