Прилад для визначення індексу wbgt (кульовий термометр)

Прилад для визначення індексу WBGT (кульовий термометр), який складається з вимірювача температури, чорної тонкостінної металевої кулі, блока вимірювання і штатива, який відрізняється тим, що на штативі розміщено додатково термометр вологий та термометр у чорній кулі, різнотовщинність стінок якої не перевищує 30 %, причому блок вимірювання споряджений пристроєм для одночасного контролю температури усіма термометрами та блоком перерахунку температури в індекс WBGT. (19) (21) u200600498 (22) 19.01.2006 (24) 15.08.2006 (46) 15.08.2006, Бюл. № 8, 2006 р. (72) Шабашкевич Борис Григорович, Пироженко Сергій Іванович, Добровольський Юрій Георгійович (73) ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ НАУКОВО-ВИРОБНИЧА ФІРМА "ТЕНЗОР" 3 у тому, що на штативі розміщено додатково термометр вологий та термометр у чорній кулі, різнотовщинність стінок якої не перевищує ЗО %, при цьому блок вимірювання споряджений пристроєм для одночасного контролю температури усіма термометрами та блоком перерахунку температури в індекс WBGT. Тому, ознаки, що не зустрічаються в жодному з аналогів «на штативі розміщено додатково термометр вологий та термометр у чорній кулі, різнотовщинність стінок якої не перевищує 30%, при цьому блок вимірювання споряджений пристроєм для одночасного контролю температури усіма термометрами та блоком перерахунку температури в індекс WBGT» забезпечує заявленому об'єкту необхідний винахідницькій рівень. Промислове використання корисної моделі не потребує спеціальних матеріалів та технологій. Тому його реалізація можлива на виробництвах України і за її межами. Докладний аналіз впливу навколишнього середовища на температурну напругу вимагає знання наступних чотирьох основних параметрів [1]: температура повітря, середня температура випромінювача, швидкість повітря і абсолютна вогкість. Проте, загальна оцінка цього впливу можлива при вимірюванні параметрів, похідних від цих основних параметрів, які є функцією фізичних характеристик простору, що використовується. Індекс WBGT, або інакше ТНС (теплове навантаження середовища) об'єднує вимірювання двох похідних параметрів: природної температури по вологому термометру (tnw) і температури кулі (tg), а в деяких ситуаціях вимірювання основного параметра: температури повітря (tа) (температури по сухому термометру). Співвідношення цих різних параметрів ілюструють наступні вирази: - усередині будівель і із зовнішньої сторони будівель без сонячного навантаження: WBGT = 0.7 tnw + 0.3 tg - із зовнішньої сторони будівель при сонячному навантаженні: WBGT = 0.7 tnw + 0.2 tg + 0.1 ta Даний метод оцінки температурної напруги заснований на вимірюванні різних параметрів і обчисленні середніх значень з урахуванням будьяких просторово-часових змін цих параметрів. Дослідження впливу товщини стінок чорної кулі на покази вимірюваної температури всередині її показали, що товщина шва, який з'єднує дві напівкулі, впливає на точність визначення температури. Чим менше товщина шва, тем менше його вплив на покази термометра, а суттєвий вплив спостерігається, коли товщина шва перевищує 30% товщини стінок кулі. На рисунку наведена структурна схема приладу для визначення індексу WBGT (кульового термометра). Прилад складається з термометру сухого (1), термометру вологого (2), термометру (3), розміщеному у тонкостінній чорній кулі (4), які усі разом з'єднані з пристроєм для одночасного контролю температури усіма термометрами (5), попереднім перетворювачем (6), блоком 16421 4 перерахунку температури в індекс WBGT (7), комутатора (8) та рідкокристалічного індикатора (9). Запропонований прилад для визначення індексу WBGT ( кульовий термометр) працює наступним чином. Сухий термометр (1), вологий термометр (2), обернений у зволожену тканину, та термометр (3), розташований у чорній кулі (4) генерують електричний струм (сигнал), якій залежить від величин температур, що вимірюються. Цей електричний сигнал передається на пристрій, який забезпечує одночасний контроль температури усіма термометрами (5), а з нього на попередній перетворювач (6), з якого перетворений електричний сигнал потрапляє на блок перерахунку температури в індекс теплового навантаження середовища (7). З попереднього перетворювача (6) та блоку перерахунку температури в індекс WBGT (7) електричний сигнал потрапляє на комутатор (8), який дозволяє обирати предмет вимірювань - температуру одного з термометрів, чи індекс WBGT. Обраний варіант вимірювань виводиться на рідкокристалічний індикатор (9), на якому висвітлюються обрані параметри у відповідних розмінностях. В запропонованому приладі для визначенняіндексу WBGT (кульовому термометрі) можуть бути використані мідні термометри опору типу ЭЧМ-0183-50М. Чорна куля виготовлена зі сплаву на основі алюмінію АМг-1,0 ГОСТ 12592-87. Діаметр кулі складає 90 ± 2мм. Товщина стінок 1мм. Відхилення товщини стінок від середнього значення складає ± 0,2мм, що не перевищує 30%. Пристрій для забезпечення одночасного контролю температури усіма термометрами та блок перерахунку температури в індекс WBGT виконаний на основі оригінальної плати WBGT2.1 ИДНМ 3.015.240.000, розробленої НВФ «Тензор». Індикація значень вимірюваних параметрів здійснюється за допомогою рідкокристалічного дисплею GW 0999. Таким чином конструкція запропонованого приладу для визначення індексу WBGT (кульовому термометрі) забезпечує одночасне вимірювання температури в усіх трьох умовах - сухого, вологого термометрів та термометра, розташованого всередині чорної кулі, товщина стінок якої забезпечує рівномірний розподіл температури по її поверхні та всередині. Запропонована конструкція також забезпечує автоматичний розрахунок індексу WBGT. При цьому вимірювання індексу зводиться до зчитування показів рідкокристалічного індикатора. Джерела інформації: 1. International Standard ISO 7243 : 1989 (E). Hot environments - Estimation of the heat stress on working man, based on the WBGT-index (wet bulb globe temperature). Second edition 1989-08-01. Международный стандарт ISO 7243:1989 Горячие условия окружающей среды - оценка воздействия температурного напряжения на работающего 5 16421 6 Підписне Тираж 26 прим. человека на основании индекса WBGT (температуры шара по влажному термометру). 2. http://www.tka.spb.ru (Измеритель температуры и влажности «ТКА-ПКМ». 3. http://www.octava.ru (Прибор для измерения индекса ТСН (кульовой термометр). Комп’ютерна верстка О. Чепелев Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601