Värmeflödessensor ( Eng. Heat Flux Sensor , tyska Wärmeflußsensor ) är ett allmänt använt namn för en sensor som matar ut en signal som är proportionell mot värmeflödet över sensorområdet.
Värmeflödessensorer kan användas för en mängd olika applikationer. Ett av de mest lovande områdena för deras tillämpning är studiet av kvaliteten på värmeisolering av byggnader, såväl som värmeisoleringsegenskaperna hos textilier genom att mäta värmeöverföringskoefficienten [1] för föremålet som studeras. Dessutom inkluderar möjliga tillämpningar mätning av vätske- och gasflödeshastighet [2] , icke - invasiv temperaturbestämning [3] och lasereffektmätning [4] .
Varje dag spenderas en enorm mängd energi på att värma och kyla byggnader, varav de flesta har ganska låg värmeisolering , ofta inte upp till modern standard [5] . I detta avseende är en av de viktigaste tillämpningarna av värmeflödessensorer att kontrollera kvaliteten på värmeisoleringen av byggnader genom att mäta värmeöverföringskoefficienten [6] .
I själva verket, enligt lagen om värmeöverföring, är tätheten av värmeflödet [7] genom ytan, till exempel väggarna i en byggnad, direkt proportionell mot temperaturskillnaden på de yttre och inre ytorna av föremålet (väggen). ) [8] . Denna proportionalitetsfaktor kallas värmeöverföringskoefficienten, eller U - faktor [9] . I det här fallet tillåter förhållandet mellan värmeflödestätheten uppmätt med hjälp av en värmeflödessensor och temperaturskillnaden oss att bestämma den erforderliga parametern - värmeöverföringskoefficienten: ju mindre den är, desto bättre isolering av objektet som studeras (för till exempel väggen i en byggnad) [10] .
Storleken på värmeflödestätheten visar sig också vara en viktig parameter i utvecklingen av kläder för idrottare och även brandmän [11] . Faktum är att förhållandet mellan värmeflödestätheten, mätt med en värmeflödessensor enligt proceduren som beskrivs ovan, och temperaturskillnaden på de inre och yttre ytorna av plaggelementet gör att du kan bestämma värmeöverföringskoefficienten för tygmaterialet, vilket är nödvändigt när man utvecklar värmebeständiga klädsatser [12] .
Metoden för att mäta värmeflödestätheten bygger på att mäta temperaturskillnaden på en "hjälpvägg" (platta) installerad på byggnadsskalet. Denna temperaturskillnad, proportionell mot riktningen för värmeflödet av dess densitet, omvandlas till t.ex. d.s. batterier av termoelement placerade i "hjälpväggen" parallellt med värmeflödet och kopplade i serie enligt den genererade signalen. "Auxiliary wall" och batteriet av termoelement bildar en värmeflödesomvandlare [13] .