RU2466361C1 - Micro-radiator - Google Patents
Micro-radiator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2466361C1 RU2466361C1 RU2011126230/28A RU2011126230A RU2466361C1 RU 2466361 C1 RU2466361 C1 RU 2466361C1 RU 2011126230/28 A RU2011126230/28 A RU 2011126230/28A RU 2011126230 A RU2011126230 A RU 2011126230A RU 2466361 C1 RU2466361 C1 RU 2466361C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- micro
- holder
- microradiator
- radiator
- emitter
- Prior art date
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 5
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения характеристик газовых потоков.The invention relates to measuring technique and can be used to measure the characteristics of gas flows.
Известен источник инфракрасного излучения - глобар, конструкция которого представлена в виде стержня, изготовленного из поликристаллического карбида кремния диаметром 6…8 мм и длиной порядка 50…250 мм, нагреваемый пропускаемым через него электрическим током до температуры порядка 750÷1500 K (см. Криксунов Л.З. Справочник по основам инфракрасной техники. 1978, с.92).A known source of infrared radiation is a globar, the design of which is presented in the form of a rod made of polycrystalline silicon carbide with a diameter of 6 ... 8 mm and a length of about 50 ... 250 mm, heated by passing an electric current through it to a temperature of about 750 ÷ 1500 K (see Kriksunov L .Z. Handbook of the basics of infrared technology. 1978, p. 92).
Недостатком такого излучателя является сложность конструкции, обусловленная в частности использованием электрического тока для нагрева тела излучателя, необходимостью жидкостной системы охлаждения электрических контактов, а также большой коэффициент тепловой инерции из-за значительных размеров и массы конструкции.The disadvantage of such a radiator is the design complexity, due in particular to the use of electric current to heat the radiator body, the need for a liquid cooling system for electrical contacts, and a large coefficient of thermal inertia due to the significant size and weight of the structure.
Наиболее близким по техническому решению является принятый за прототип микроизлучатель в виде пирометрического зонда, состоящий из излучающей площадки круглой формы и держателя, нагрев которого осуществляется за счет процессов теплопередачи (конвекция + тепловая радиация) из окружающей среды (см. Карачинов В.А., Ильин С.В., Карачинов Д.В. Пирометрические зонды на основе карбида кремния // Письма в ЖТФ. - 2005. Т.31. Вып.11. - С.2-3).The closest technical solution is the micro-emitter adopted as a prototype in the form of a pyrometric probe, consisting of a round-shaped radiating pad and a holder, which is heated by heat transfer processes (convection + thermal radiation) from the environment (see V. Karachinov, Ilyin S.V., Karachinov D.V. Pyrometric probes based on silicon carbide // Letters in ZhTF. - 2005. T.31. Issue 11. - C.2-3).
Недостатками такого микроизлучателя являются сильная кондуктивная связь между излучающей площадкой и держателем и, как следствие, невысокая степень изотермичности излучающей поверхности (неравномерное температурное поле); значительное лобовое гидравлическое сопротивление излучателя поперечному потоку газа либо жидкости, которое может приводить к механическому разрушению микроизлучателя; невозможность видеонаблюдения объектов через раскаленный слой материала микроизлучателя. The disadvantages of such a microradiator are a strong conductive coupling between the radiating area and the holder and, as a result, a low degree of isothermality of the radiating surface (uneven temperature field); significant frontal hydraulic resistance of the emitter to the transverse flow of gas or liquid, which can lead to mechanical destruction of the microradiator; the impossibility of video surveillance of objects through a red-hot layer of micro-emitter material.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение степени изотермичности излучающей поверхности, повышение надежности и расширение функциональной возможности микроизлучателя за счет изменения его конструкции.The objective of the proposed technical solution is to increase the degree of isothermality of the radiating surface, increase the reliability and expand the functionality of the microradiator by changing its design.
Для решения данной задачи предложена конструкция микроизлучателя в виде пирометрического зонда из монокристаллического карбида кремния, состоящая из излучающей площадки круглой формы и держателя и содержащая, по крайней мере, одно сквозное отверстие, расположенное на держателе. При этом нагрев микроизлучателя, как и в прототипе, осуществляется за счет процессов теплопередачи (конвекция + тепловая радиация) из окружающей среды.To solve this problem, a micro-emitter design is proposed in the form of a pyrometric probe made of single-crystal silicon carbide, consisting of a radiating pad of a round shape and a holder and containing at least one through hole located on the holder. In this case, the heating of the microradiator, as in the prototype, is carried out due to the processes of heat transfer (convection + thermal radiation) from the environment.
На фиг.1 изображен общий вид конструкции микроизлучателя. Figure 1 shows a General view of the design of the microradiator.
Устройство состоит из излучающей площадки 1, держателя 2 и отверстия 3.The device consists of a radiating pad 1, a holder 2 and a hole 3.
Устройство работает следующим образом: одним из известных способов микроизлучатель помещают в заданную область исследуемого нагретого газового потока. За счет известных основных механизмов теплопередачи из газового потока, таких как конвекция и тепловое излучение, конструкция микроизлучателя нагревается и его поверхность излучает световой поток в окружающее пространство. Известными техническими средствами, например телевизионным пирометром, регистрируют светящееся изображение (яркостный контраст) микроизлучателя, а через сквозное отверстие в держателе - изображение исследуемых объектов.The device operates as follows: in one of the known methods, the microradiator is placed in a predetermined region of the investigated heated gas stream. Due to the well-known basic mechanisms of heat transfer from the gas stream, such as convection and thermal radiation, the design of the micro-emitter is heated and its surface emits light flux into the surrounding space. Known technical means, for example, a television pyrometer, record a luminous image (luminance contrast) of a microradiator, and through a through hole in the holder, an image of the objects under study is recorded.
Предлагаемое изобретение позволяет получить следующий технический результат: повышение степени изотермичности излучающей поверхности, уменьшение лобового гидравлического сопротивления микроизлучателя, возможность видеонаблюдения объектов, находящихся за микроизлучателем, за счет создания в конструкции микроизлучателя, по крайней мере, одного отверстия, расположенного на держателе. Тем самым уменьшается кондуктивная связь между излучающей площадкой и держателем за счет увеличения термического сопротивления (см. Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре. - М.: Высшая школа,1984. с.30-31), а следовательно, выравнивается температурное поле излучающей поверхности, т.е. повышается ее степень изотермичности. Кроме того, создание отверстия повышает быстродействие микроизлучателя за счет снижения массы конструкции (см. Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре. - М.: Высшая школа, 1984, с.51.) и значительно уменьшает лобовое гидравлическое сопротивление конструкции микроизлучателя поперечному потоку газа либо жидкости за счет уменьшения площади поверхности. Сквозное отверстие в держателе также играет роль блокиратора трещин, что повышает порог механического разрушения микроизлучателя, а следовательно, и его надежность (см. Самсонов Г.В., Винницкий И.М. Тугоплавкие соединения (справочник). - М.: Металлургия, 1976, с.287-292.).The present invention allows to obtain the following technical result: increasing the degree of isothermality of the emitting surface, reducing the frontal hydraulic resistance of the microradiator, the ability to video surveillance of objects located behind the microradiator, by creating in the design of the microradiator at least one hole located on the holder. This reduces the conductive coupling between the radiating area and the holder due to an increase in thermal resistance (see Dulnev G.N. Heat and mass transfer in electronic equipment. - M .: Higher school, 1984. P.30-31), and therefore the temperature field of the radiating surface is aligned, i.e. its degree of isothermal increases. In addition, the creation of the hole increases the speed of the micro-emitter by reducing the mass of the structure (see Dulnev G.N. Heat and mass transfer in electronic equipment. - M .: Higher school, 1984, p. 51.) and significantly reduces the frontal hydraulic resistance of the structure micro-emitter to the transverse flow of gas or liquid by reducing the surface area. The through hole in the holder also plays the role of a crack blocker, which increases the threshold for mechanical destruction of the microradiator, and therefore its reliability (see Samsonov G.V., Vinnitsky I.M. Refractory compounds (reference book). - M .: Metallurgy, 1976 , p. 287-292.).
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет:Thus, the present invention allows:
- повысить степень изотермичности излучающей поверхности микроизлучателя;- to increase the degree of isothermality of the emitting surface of the microradiator;
- уменьшить лобовое гидравлическое сопротивление конструкции микроизлучателя;- reduce the frontal hydraulic resistance of the micro-emitter design;
- повысить надежность конструкции;- increase the reliability of the structure;
- расширить функциональные возможности микроизлучателя;- expand the functionality of the microradiator;
- повысить быстродействие микроизлучателя.- increase the speed of the microradiator.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011126230/28A RU2466361C1 (en) | 2011-06-24 | 2011-06-24 | Micro-radiator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011126230/28A RU2466361C1 (en) | 2011-06-24 | 2011-06-24 | Micro-radiator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2466361C1 true RU2466361C1 (en) | 2012-11-10 |
Family
ID=47322355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011126230/28A RU2466361C1 (en) | 2011-06-24 | 2011-06-24 | Micro-radiator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2466361C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2648306C1 (en) * | 2016-11-22 | 2018-03-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" | Thermal micro system on the semiconductor basis |
| RU2649071C1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-03-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" | Universal microsystem based on silicon carbide |
| RU2700886C1 (en) * | 2019-03-04 | 2019-09-23 | Акционерное общество "ОКБ-Планета" АО "ОКБ-Планета" | Thermal microsystem with photon heating |
-
2011
- 2011-06-24 RU RU2011126230/28A patent/RU2466361C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Карачинов В.А., Ильин С. В., Карачинов Д.В. Пирометрические зонды на основе карбида кремния // Письма в ЖТФ, 2005, т.31, вып.11, с.2-3. * |
| Селезнев Б.И., Карачинов Д.В., Карачинов В.А., Торицин С.Б. Метод регулярных оптических меток в пирометрии нагретых газовых потоков. // Оптический журнал, 2006, ТУЗ №5, с.69-70. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2648306C1 (en) * | 2016-11-22 | 2018-03-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" | Thermal micro system on the semiconductor basis |
| RU2649071C1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-03-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" | Universal microsystem based on silicon carbide |
| RU2700886C1 (en) * | 2019-03-04 | 2019-09-23 | Акционерное общество "ОКБ-Планета" АО "ОКБ-Планета" | Thermal microsystem with photon heating |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2466361C1 (en) | Micro-radiator | |
| RU2018141826A (en) | AEROSOL-GENERATED PRODUCT WITH A HEAT DISPERSION DEVICE | |
| CN105765406B (en) | Radiation detector with firing equipment | |
| Kong et al. | Novel three-dimensional carbon nanotube networks as high performance thermal interface materials | |
| CN102156148A (en) | Differential scanning calorimeter | |
| TW201126031A (en) | Crystal growth methods and systems | |
| Wang et al. | Experimental study of the heater size effect on subcooled pool boiling heat transfer of FC-72 in microgravity | |
| CN105401218B (en) | SiC single crystal and its manufacture method | |
| Ou-Yang et al. | Effect of Co substitution on thermoelectric properties of FeSi | |
| Böyük et al. | Dependency of eutectic spacings and microhardness on the temperature gradient for directionally solidified Sn–Ag–Cu lead-free solder | |
| Álvarez-Alonso et al. | Simple set-up for adiabatic measurements of magnetocaloric effect | |
| CN107851704B (en) | Thermoelectric element and cooling device comprising a thermoelectric element | |
| CN105463571A (en) | Method for producing SiC single crystal | |
| JP6119732B2 (en) | SiC single crystal and method for producing the same | |
| RU2013114461A (en) | DEVICE FOR GENERATING A LARGE TEMPERATURE GRADIENT IN A NUCLEAR FUEL SAMPLE | |
| JP6279692B1 (en) | Sample holder | |
| Yadav et al. | Temperature sensors based on semiconducting oxides: an overview | |
| Oßmer | Elastocaloric microcooling | |
| Aksöz et al. | Determination of thermo-electrical properties in Sn based alloys | |
| CN103592046A (en) | Integral type thermocouple | |
| Ongrai et al. | Miniature Co–C eutectic fixed-point cells for self-validating thermocouples | |
| Fang et al. | Thermionic emission and a novel electron collector in a liquid helium environment | |
| JP5761767B2 (en) | Temperature control device and temperature element | |
| Nakamoto et al. | Development of a two dimensional scanning Seebeck coefficient measurement system by a micro-probe method | |
| Brillo et al. | Thermophysical properties and thermal simulation of Bridgman crystal growth process of Ni–Mn–Ga magnetic shape memory alloys |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130625 |