©2004 Валентин Володин Сайт Валентина Володина
Главная Статьи Книги и журналы Справочник Программы Ссылки
О себе RytmArc Схемы и описания Резервный форум Разное http://valvol.qrz.ru
Гостевая книга Файловый архив Архив форума Форум ГОСТы Измерительные приборы
file-upload mega.co.nz depositfiles ... ... radikal keep4u fotoifolder fastpic imageup

Power Electronics

Посвящается источникам питания вообще и сварочным источникам в частности
Текущее время: 19-09, 15:51

Часовой пояс: UTC + 4 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 55 ]  На страницу 1, 2, 3, 4  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Калориметрические измерения
СообщениеДобавлено: 28-06, 00:45 
Не в сети
Магистр

Зарегистрирован: 10-12, 05:18
Сообщения: 3914
Прошу оказать содействие и консультации в вопросе изготовления и практической работы с самодельным калориметром ( измерение тепловыделения в магнитопроводах ) при измерении мощности тепловыделения в единицы Ватт , температура магнитопровода (хотелки ) 20-80 град С . Теоретические базовые знания по дисциплине "теплотехника" подразумеваются по умолчанию. Конкретно - столкнулся с проблемой нелинейности потерь в системе в зависимости от температуры уже при значениях около 30-35 градусов, при попытке изготовить простейший калориметр из пластикового контейнера заполненного водой со стеклянным термометром и образцовым нагревателем, помещённым в другой контейнер бОльшего размера с закрытой крышкой в которой просверлено отверстие для термометра. Практического опыта работы с калориметрами не имею, кроме лабораторных работ очень давно, поэтому интересует практическая реальность измерения единиц Ватт тепловыделения в домашних условиях и необходимые для этого конструктивные особенности исполнения калориметра.

_________________
Истина есть адекватное отображение действительности в сознании.
Никакие определения, теории и обозначения не есть самою истиною, ибо истина сама определяет реальное бытие и действительность.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Прошу совета или помощи...
СообщениеДобавлено: 28-06, 01:44 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8026
Откуда: Burbach
Alex Thorn писал(а):
...столкнулся с проблемой нелинейности потерь в системе в зависимости от температуры уже при значениях около 30-35 градусов...

В принципе, зависимость потерь от температуры, в самом деле, имеет нелинейный характер.
Не плохо было бы посмотреть на внешний вид существующей установки.
Alex Thorn писал(а):
...при попытке изготовить простейший калориметр из пластикового контейнера заполненного водой со стеклянным термометром и образцовым нагревателем, помещённым в другой контейнер бОльшего размера с закрытой крышкой в которой просверлено отверстие для термометра. Практического опыта работы с калориметрами не имею, кроме лабораторных работ очень давно, поэтому интересует практическая реальность измерения единиц Ватт тепловыделения в домашних условиях и необходимые для этого конструктивные особенности исполнения калориметра.

Основной и контрольный контейнеры должны быть полностью идентичными. Условия охлаждения, поверхность, объём воды и т.п. Было бы не плохо автоматизировать калориметр, добавив в него регулятор, который автоматически поддерживал бы температуру в контрольном контейнере равной температуре основного контейнера. В этом случае, можно было бы в реальном масштабе времени наблюдать потери в основном контейнере, непрерывно измеряя мощность, затрачиваемую на подогрев контрольного контейнера. Приготовив всё, стартуем при минимальной температуре и снимаем зависимость потерь от температуры в процессе естественного разогрева контейнеров. Правда, чтобы увидеть единицы ватт, скорей всего, контейнеры придётся теплоизолировать.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи"- Марк Твен


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Прошу совета или помощи...
СообщениеДобавлено: 28-06, 02:19 
Не в сети
Магистр

Зарегистрирован: 10-12, 05:18
Сообщения: 3914
valvol писал(а):
Правда, чтобы увидеть единицы ватт, скорей всего, контейнеры придётся теплоизолировать.

Хм. Не учёл я тот момент, что контейнер с жидкостью, магнитопроводом и собственной теплоёмкостью "банки" нужно поместить в другую "банку" большего размера, при этом обеспечив дополнительный подогрев воздуха в среде "теплоизолятора" ( большая банка ) для уменьшения теплопередачи между системой вода-магнитопровод-маленький контейнер и "воздушным" изолятором ( объём воздуха в "большей банке ). Я правильно уловил мысль, valvol ? Ещё вопрос в ИК , фольгу лучше применить ? Приношу извинения, если есть ссылка на информацию по практической работе с калориметром, с удовольствием бы почитал для исключения излишних хождений по граблям.

_________________
Истина есть адекватное отображение действительности в сознании.
Никакие определения, теории и обозначения не есть самою истиною, ибо истина сама определяет реальное бытие и действительность.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Прошу совета или помощи...
СообщениеДобавлено: 28-06, 11:21 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8026
Откуда: Burbach
Alex Thorn писал(а):
...ссылка на информацию по практической работе с калориметром, с удовольствием бы почитал для исключения излишних хождений по граблям.

Многое можно "наудить" поисковиком на предложение типа калориметрические измерения потерь в магнитных материалах
Например, предлагаемый мною калориметр, описан на стр.135 книги Антонов В.Г., Петров Л.М., Щелкин А.П. Средства измерений магнитных параметров материалов и называется дифференциальным калориметром.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи"- Марк Твен


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Прошу совета или помощи...
СообщениеДобавлено: 30-06, 00:44 
Не в сети
Магистр

Зарегистрирован: 10-12, 05:18
Сообщения: 3914
Спасибо за подсказки, подумаю над целесообразной практической реализацией калориметра. Мне кажется, что дифференциальный калориметр не совсем необходим ( хочется верить, что после нескольких опытов и с обычным калориметром будет достаточно явно выявлена практическая зависимость скорости нарастания температуры от тепловыделения ) , попробую уменьшить потери тепла за счёт дополнительного подогрева теплоизолятора. Если не сложно , кратко поясните почему в описанном дифференциальном калориметре во втором сосуде используется аналогичный испытуемому образец из другого немагнитного материала , в котором потери имитируются активным нагревателем, почему нельзя просто поместить во второй сосуд абсолютно такой-же магнитопровод ( масса и теплоёмкость - соответственно такие же ) и имитировать тепловыделение на активном сопротивлении. Компенсировать таким образом тепловыделение в намагничивающей обмотке, вероятно, не совсем целесообразно для наших достаточно низких частот, проще использовать обмотку из литцендрата. Что-то я не понял из прочитанного описания дифф калориметра, теоретически?

_________________
Истина есть адекватное отображение действительности в сознании.
Никакие определения, теории и обозначения не есть самою истиною, ибо истина сама определяет реальное бытие и действительность.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Прошу совета или помощи...
СообщениеДобавлено: 30-06, 11:50 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8026
Откуда: Burbach
Alex Thorn писал(а):
Мне кажется, что дифференциальный калориметр не совсем необходим

Этот вариант калориметра наиболее подходит для реализации в любительских условиях и позволит обеспечить вполне приличную точность без шаманства с "подогревом теплоизолятора". Достаточно лишь проследить за тем, чтобы теплоизоляция испытываемого и контрольного образца были идентичны. Кроме этого, с дифференциальным колориметром очень просто наблюдать уровень потерь в динамике.
Alex Thorn писал(а):
кратко поясните почему в описанном дифференциальном калориметре во втором сосуде используется аналогичный испытуемому образец из другого немагнитного материала

Необходимо для исключения потерь намагничивания в контрольном образце. В любительских условиях для контроля можно использовать идентичный магнитопровод, если принять меры для подавления пульсации тока в подогревающей обмотке.
Alex Thorn писал(а):
имитировать тепловыделение на активном сопротивлении. Компенсировать таким образом тепловыделение в намагничивающей обмотке, вероятно, не совсем целесообразно для наших достаточно низких частот, проще использовать обмотку из литцендрата. Что-то я не понял из прочитанного описания дифф калориметра, теоретически?

Чтобы исключить влияние потерь в намагничивающей обмотке на общие результаты, эту обмотку желательно выполнить из литца достаточного сечения. Что касается контрольного образца, то, чем точнее будет имитация распределения теплоёмкости и областей тепловыделения, тем точнее будет результат. Кстати, нагревающую обмотку можно выполнить бифилярно. Это исключит (или уменьшит) её влияние на контрольный магнитопровод.
И конечно, очень полезно автоматизировать калориметр, используя следящий регулятор температуры контрольного образца.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи"- Марк Твен


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Прошу совета или помощи...
СообщениеДобавлено: 30-06, 12:28 
Не в сети
Магистр

Зарегистрирован: 10-12, 05:18
Сообщения: 3914
Мне кажется, нужно сделать так:
1. Помещаем магнитопровод с обмоткой в сосуд, заполненный жидкостью. Располагаем в нём измеритель температуры .
2. Проведение опыта предполагает измерение тепловыделения в магнитопроводе при определённой температуре в установившемся режиме, т.е. предварительно нужно нагреть и магнитопровод, и жидкость, и стенки сосуда до определённой температуры. Это - нужно потратить время на установившийся режим, и ничто не мешает за это же время нагреть и воздух теплоизолятора ( второй сосуд бОльшего размера ) до определённой температуры, незначительно меньшей ( на несколько градусов, чтобы исключить подогрев контрольного образца извне ), и таким образом существенно снизить тепловые потери в контролируемой системе.
3.Отслеживаем зависимость скорости нагрева системы магнитопровод-жидкость-сосуд в зависимости от подводимой мощности на активном нагревателе, при определённой установившейся температуре.
4. Отключаем активный нагрев, остываем на несколько градусов, включаем импульсное перемагничивание магнитопровода.
5. По скорости роста температуры вычисляем мощность тепловых потерь на гистерезис, при необходимости корректируем результат опытной проверкой, подводя на активный нагреватель вычисленную из опыта импульсного воздействия мощность тепловых потерь.

:live-14: Что-то не так в предложенной методике?

_________________
Истина есть адекватное отображение действительности в сознании.
Никакие определения, теории и обозначения не есть самою истиною, ибо истина сама определяет реальное бытие и действительность.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Прошу совета или помощи...
СообщениеДобавлено: 30-06, 14:25 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8026
Откуда: Burbach
Alex Thorn писал(а):
:live-14: Что-то не так в предложенной методике?

Всё не так. Сплошные допущения. Нагреть то, нагреть это, до какой-то определённой температуры... До какой температуры? Кем она определена? Нужные простые, понятные и легко контролируемые ориентиры, гарантирующие точность измерения!
Обычный калориметр является интегрирующим прибором. Он хорошо теплоизолирован и среда внутри него перемешивается. Предварительно, при помощи известного источника тепла, для него определяется зависимость между температурой и тепловой энергией. Зная эту зависимость и контролируя температуру, можно установить тепловую энрегию полученную от неизвестного генератора тепла. И теперь, зная время, в течении которого эта энергия поступила, можно по простой формуле определить среднюю мощность источника тепла.
Если нужны измерения при стабильной температуре, то тепло нужно отбирать из калориметра (прокачивая охлаждающую жидкость или воздух) и утилизировать, например, для плавки водяного льда, которая происходит при стабильной температуре 0 гр. По количеству расплавленного льда можно определить количество тепла на это потраченного. Нужна другая температура? - Выбирается вещество с соответствующей температурой фазового перехода.
Если сверхвысокая точность не требуется, то можно, выбрав соответствующий объём калориметра, установить квазистатический режим, при котором скорость возрастания температуры в калориметре невысокая.
И нет необходимости в каких-то предварительных прогревах.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи"- Марк Твен


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Прошу совета или помощи...
СообщениеДобавлено: 30-06, 21:41 
Не в сети
Магистр

Зарегистрирован: 10-12, 05:18
Сообщения: 3914
valvol писал(а):
Он хорошо теплоизолирован

Не уверен, что самодельный калориметр может быть настолько хорошо теплоизолирован.
Из доступных материалов - стеклянные банки, пластиковые контейнеры, возможно изготовление маленького "аквариума" ( для удобства по форме) из нарезанного стекла и герметика, воздух, пенопласт, строительные утеплители, монтажная пена, ненужный термос и т.д. Мне кажется, мало шансов разглядеть потери в единицы Ватт при температуре магнитопровода 50,60,80 градусов. Поэтому хочу попробовать подогреть теплоизолятор, и таким образом снизить потери тепла до минимума, который просто невозможно достигнуть обычными теплоизоляторами. Я что-то не так понимаю? Низкий градиент температур между контрольным сосудом и средой ( подогретый теплоизолятор ) позволит существенно снизить передачу тепла из контрольного сосуда, и дополнительно нужно принять меры, чтобы уменьшить потери тепла за счёт инфракрасного излучения ( фольга ) . Таким образом, хорошо теплоизолированная система будет расходовать выделяющееся в магнитопроводе тепло на собственную теплоёмкость ( магнитопровод, жидкость, сосуд ) и будет достаточно линейной, если автоматически регулировать подогрев теплоизолятора в зависимости от температуры в контрольном сосуде. Я в чём-то принципиально заблуждаюсь ? :blush:

_________________
Истина есть адекватное отображение действительности в сознании.
Никакие определения, теории и обозначения не есть самою истиною, ибо истина сама определяет реальное бытие и действительность.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Прошу совета или помощи...
СообщениеДобавлено: 30-06, 23:12 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12-09, 23:03
Сообщения: 9236
Откуда: Саратов
ИМХО калориметр требует калибровки, учитывающей потери в среду. Подогрев изоляции в этом ничего не меняет, но сам является дополнительным дестабилизирующим фактором, требующим учета и стабилизации.

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Прошу совета или помощи...
СообщениеДобавлено: 30-06, 23:31 
Не в сети
Магистр

Зарегистрирован: 10-12, 05:18
Сообщения: 3914
Трибун писал(а):
ИМХО калориметр требует калибровки, учитывающей потери в среду. Подогрев изоляции в этом ничего не меняет, но сам является дополнительным дестабилизирующим фактором, требующим учета и стабилизации.

Хорошо.
Допустим, потери калориметра в окр. среду составляют 10 Вт при температуре контролируемого образца 80 градусов Цельсия ( от балды, но весьма оптимистично ). Нужно измерить , допустим, ожидаемое 5 Ватт тепловыделение . Дальше что ? Идеальный калориметр искать ( ну нету его, н-е-т-у ), или компенсировать потери? Удержать разницу температур в несколько градусов видится вполне достижимым за счёт автоматического регулятора, визуально возможно контролировать и на градусниках. После установления режима, все нагреватели отключаем, и делаем измерение. Аналогично, проверяем калибровкой при определённом значении подводимой тепловой мощности. Возможно использовать и стабилизированную мощность компенсации потерь, после выхода на рабочую температуру. Учесть подобные вещи в расчётных формулах - элементарно, мне кажется.

_________________
Истина есть адекватное отображение действительности в сознании.
Никакие определения, теории и обозначения не есть самою истиною, ибо истина сама определяет реальное бытие и действительность.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Прошу совета или помощи...
СообщениеДобавлено: 01-07, 00:12 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12-09, 23:03
Сообщения: 9236
Откуда: Саратов
:D
Передергиваете. При внутреннем выделении 5Вт, наружу никак 10 не выделятся, это не сверхеденичник. Потери наружу являются долей от выделенного внутри и, видимо, величина этой доли для данной системы постоянна и учитывается в калибровке.
Конечно я не спец и специально это не изучал, но давайте обострим и доведем Вашу идею до абсурда - теплоизоляция (раз уж она плохая) отсутствует полностью и потери наружу полностью должны быть скомпенсированы внешним подогревом. Подогрев будет иметь погрешность из нескольких составляющих - измерение внутри, измерение снаружи, погрешность исполнения, погрешность по скорости реакции. Все это должно гарантировать компенсацию потерь, но может как недо-, так и перекомпенсировать. Насколько неизвестно. Кстати, в какой точке будет измеряться температура компенсатора?
А вот с теплоизоляцией известно, что доля потерь это всего лишь малая доля, ее можно заранее определить, а вот для ее стабилизации можно стабилизировать внешние условия.
PS. Встречал термосы с широким горлом - большой сердечник надо исследовать? Внешний подогрев это Ваша идея или такой метод известен?

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Прошу совета или помощи...
СообщениеДобавлено: 01-07, 00:28 
Не в сети
Магистр

Зарегистрирован: 10-12, 05:18
Сообщения: 3914
Трибун писал(а):
Передергиваете. При внутреннем выделении 5Вт, наружу никак 10 не выделятся, это не сверхеденичник.

ни капли.
Магнитопровод нагрели до 80 градусов, подводя тепло, большее чем потери калориметра. И после этого, отключили нагрев, и начали пытаться измерять те единицы Ватт потерь на гистерезис, при этом потери системы калориметра превышают измерямую величину. Всё логично ?
Ладно, оставим.
Просто надеялся на практическую подсказку, бывает такое, что кто-то видел-делал уже и всё отлажено, а кто-то не встретил в сети и блуждает. Не мог найти толковое описание практической конструкции, из доступных материалов, если это вообще возможно реализовать в домашних условиях.

_________________
Истина есть адекватное отображение действительности в сознании.
Никакие определения, теории и обозначения не есть самою истиною, ибо истина сама определяет реальное бытие и действительность.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Прошу совета или помощи...
СообщениеДобавлено: 01-07, 00:56 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12-09, 23:03
Сообщения: 9236
Откуда: Саратов
Делают по разному. И выравнивают оболочку с внутренней температурой, и стабилизируют http://www.coolreferat.com/%D0%9A%D0%B0 ... 0%B8%D1%8F

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Прошу совета или помощи...
СообщениеДобавлено: 01-07, 10:20 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8026
Откуда: Burbach
Alex Thorn писал(а):
...или компенсировать потери?

В принципе, можно использовать эффект компенсации потерь.
Для этого, берём обычный сосуд (даже без всякой теплоизоляции) и помещаем в него испытываемый образец, а также дополнительный нагреватель (управляется от терморегулятора). Допустим, хотим измерить потери в образце при температуре 80гр. Для этого:
1. Включаем терморегулятор, настроенный на требуемую температуру. Терморегулятор, при помощи нагревателя, нагревает сосуд до требуемой температуры и переходит в режим стабилизации этой температуры. В этом режиме мощность, потребляемая нагревателем постоянная и затрачивается на компенсацию теплопотерь. Запоминаем эту мощность - P1.
2. Теперь запускаем процесс испытания образца сердечника. В образце будет выделяться мощность, которая начнёт дополнительно подогревать среду внутри сосуда. Соответственно, чтобы удержать температуру на заданном уровне, терморегулятору придётся снизить мощность, потребляемую нагревателем. Ждём, когда процесс стабилизируется и запоминаем новое значение мощности, потребляемое нагревателем - P2.
3. Вычисляем мощность потерь в образце, которая очевидно равна Pп = P1 - P2

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи"- Марк Твен


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 55 ]  На страницу 1, 2, 3, 4  След.

Часовой пояс: UTC + 4 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения

Найти:
Перейти:  

| |

Powered by Forumenko © 2006–2014
Русская поддержка phpBB
file-upload mega.co.nz depositfiles ... ... radikal keep4u fotoifolder fastpic imageup
Рейтинг@Mail.ru