塞式熱流傳感器的原理是：當(dāng)有熱流通過熱流傳感器時，在傳感器的熱阻層上產(chǎn)生了溫度梯度，根據(jù)付立葉定律就可以得到通過傳感器的熱流密度。設(shè)熱流矢量方向是與等溫面垂直，如果溫度為T和T+ΔT的兩個等溫面平行時，只要知道熱阻層的厚度ΔX，導(dǎo)熱系數(shù)λ，通過測到的溫差ΔT就可以知道通過的熱流密度。當(dāng)用一對熱電偶測量溫差時，這個溫差是與熱流密度成正比的，溫差的數(shù)值也與熱電偶產(chǎn)生的電動勢的大小成正比例，因此測出溫差熱電勢就可以反映熱流密度的大小。為了提高
塞式熱流傳感器的靈敏度，需要加大傳感器的輸出信號，因此就需要將眾多的熱電偶串聯(lián)起來形成熱電堆，這樣測量的熱阻層兩邊的溫度信號是串連的所有熱電偶信號的逐個疊加，信號大能反映多個信號的平均特性。熱電堆是熱阻式熱流傳感器的核心元件，也是其他輻射式熱流傳感器的核心元件。
塞式熱流傳感器的使用
塞式熱流傳感器的應(yīng)用基本上可以分三種類型：一種是直接測量熱流密度；一種是作為其他測量儀器的測量元件，如作為導(dǎo)熱系數(shù)測定儀、熱量計、火災(zāi)檢測器、輻射熱流計、太陽輻射計等儀器的檢測元件；另一種是作為監(jiān)控儀器的檢測元件，例如將熱流測頭埋入燃燒設(shè)備的爐墻中監(jiān)測爐襯的燒損情況等。
熱流測頭應(yīng)盡量薄，熱阻要盡量小，被測物體的熱阻應(yīng)該比測頭熱阻大得多。被測物體為平面時采用板式測頭，被泅物體為彎曲面時采用可撓式測頭。可撓式測頭彎曲過度也會對其標(biāo)定系數(shù)有一定影響，因此測頭彎曲半徑不應(yīng)小于50mm。另外，輻射系數(shù)對熱流密度的測量也有影響，所以應(yīng)采取徐色、貼箔等方法，使測頭表面與被測物體表面輻射系數(shù)趨于一致。
被測物體表面的放熱狀況與許多因素有關(guān)，在自然對流的情況下被測物體放熱的大小與熱流測點(diǎn)的幾何位置有關(guān)。對于水平安裝的均勻保溫層圓形管道，保溫層底部散熱的熱流密度低，保溫層側(cè)面熱流密度賂高于底部，保溫層上部熱流密度比下部和側(cè)面均大得多。
這種情況下，測點(diǎn)應(yīng)選在管道上部表面與水平夾角約為45°處，此處的熱流密度大致等于其截面上的平均值。在保溫層局部受冷受熱或者受室外氣溫、風(fēng)速、日照等因素影響時，熱流密度在管道截面上的分布更加復(fù)雜，測點(diǎn)應(yīng)選在能反映管道截面上平均熱流密度的位置，在同截面上選幾個有代表性位置進(jìn)行測量，與所得到的平均值進(jìn)行比較，從而得到合適的測試位置。對于垂直平壁面和立管也可作類似的考慮，通過測試找出合適的測點(diǎn)位置。至于水平壁面，由于傳熱狀況比較—致，測點(diǎn)位置的選擇較為容易。
塞式熱流傳感器測頭表面為等溫面，安裝時應(yīng)盡量避開溫度異常點(diǎn)。有條件時，應(yīng)盡量采用埋入式安裝測頭。測頭表面與被測物體表面應(yīng)接觸良好，為此，常用膠液、石膏、黃油等粘貼測頭，對于硅橡膠可撓式測頭可以使用雙面膠紙，這樣不但可以保持良好接觸，而且裝拆方便。熱流測頭的安裝應(yīng)盡量避免在外界條件劇烈變化的情況下測量熱流密度，不要在風(fēng)天或太陽直射下測量，不能避免時可采取適當(dāng)?shù)膿躏L(fēng)、遮陽措施。為正確評價保溫層的散熱狀況，有條件時可采用多點(diǎn)測量和累積量測量，取其平均值.這樣取得的效果更理想。
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