Устройство для измерения коэффициента теплопроводности веществ

Устройство для измерения коэффициента теплопроводности веществ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано для измерения коэффициента теплопроводности различных веществ . Цепь изобретения - повышение точности измерения. Устройство содержит исследуемый и эталонный образцы в виде цилиндров или призм равного сечения, которые размещены между источниками и приемниками тепла, причем температуры приемников тепла равны между собой. Кроме того, в устройстве имеются тепломеры для крнтроля равенства тепловых потоков, проходящих вдоль осей образцов, и дифференциальная термопара, один из спаев которой размещен на торце исследуемого образца, обращенном к источнику тепла . Новым в устройстве является то, что эталонный образец выполнен в виде жидкообразной среды, помещенной в полость теплоизоляционного цилиндра, имеющего возможность перемещаться относительно фиксированных источника и приемника тепла и в сечении которого закреплена температуровьфавнивающая сетка, на которой помещен второй спай дифференциальной термопары, 1 ил. S (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 N 25/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ i13;Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ арнлр

4 атюд4 (21) 4128453/31-25 (22) 26.09.86 (46) 07. 07.88. Бюп. У 25 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) И.С.Василькивский, Е.П.Пистун и Я.Т.Рогоцкий (53) 536. 6 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 446818, кл. С 01 N 25/18, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Р 1337750, кл. G 01 N 25/18, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ВЕЦЕСТВ (57) Изобретение относится к теплофиэическим измерениям и может быть использовано дпя измерения коэффициента теплопроводности различных веществ. Цель изобретения — повьппение точности измерения. Устройство содержит исследуемый и эталонный образцы

ÄÄSUÄÄ 1408325 А1 в виде цилиндров или призм равного сечения, которые размещены между источниками и приемниками тепла, при чем температуры приемников тепла равны между собой. Кроме того, в устройстве имеются тепломеры для контроля равенства тепловых потоков, проходящих вдоль осей образцов, и дифференциальная термопара, один из спаев которой размещен на торце исследуемого образца, обращенном к источнику тепла. Новым в устройстве является то, что эталонный образец выполнен в виде жидкообразной среды, помещенной.в полость теплоизоляционного цилиндра, имеющего возможность перемещаться от- Я носительно фиксированных источника и приемника тепла и в сечении которого закреплена температуроеыраеннеаю- (» щая сетка, на которой помещен второй спай дифференциальной термопары. ф

1 ил. ваий

1408325

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может

;быть использовано дпя измерения коэф фициента теплопроводности различных веществ.

Цель изобретения — овышение точности измерения.

На ч ртеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройст- 10 ва.

Устройство содержит источники 1 и приемники 2 тепла, между которыми расположены исследуемый 3 и эталонный 4 образцы и тепломеры 5. Чтобы !5 устранить тепловые потери, боковые поверхности источников 1 и приемников 2 тепла, исследуемого 3 и эталонного 4 образцов и тепломеров 5 защищены теплоизоляционными цилиндрами 6 20 и 7. Теплоизоляционный цилиндр 7 выполнен с воэможностью перемещения относительно источника 1 и приемника 2 тепла, жестко связанных между собой с помощью связи 8. Кроме того, в его полости закреплена температуровыравнивающая сетка 9, на которой размещен один из спаев дифференциальной термопары 10, подключенной к вторичному прибору 1!. Другой спай термопа- 30 ры 10 вмонт рован в температуровыравнивающую пластину 12. Приемники 2 тепла включены в линию 13 источника

14 энергии и поддерживаются при одиаковой температуре. Источники 1 теп- 35 а включены в линию 15 источника 16 нергии и их температуры регулируютпеременными сопротивлениями 17.

Устройство работает следующим образом. 40

При подготовке устройства к изме ениям снимают источник 1 тепла, теп, омер 5 и температуровыравнивающую пластину 12 с вмонтированным в нее спаем дифференциальной термопары 10

Й помещают в полость теплоизоляционНого цилиндра 6 исследуемый образец

3. Устанавливают обратно температуро ыравнивающую пластину 12, тепломер

5 и источник 1 тепла. Места контак50 гов между ними, а также места контак-! ов исследуемого образца 3 для уменьШения влияния на точность измерений контактных сопротивлений заполняются фысокотеплопроводной замазкой. После подготовки устройства к работе вклю55 ахают источники 1 и приемники 2 тепла цепи соответствующих источников энергии. При этом тепломеры регистрируют тепловые потоки, проходящие от источников тепла вдоль осей .исследуемого 3 и эталонного 4 образцов. С помощью сопротивления l 7 регулируют ся температуры источников 1 тепла до тех пор, пока величины тепловых потоков при стационарном режиме теплопередачи не станут равны между собой.

Затем перемещают теплоизоляционный цилиндр 7 относительно источника l u приемника 2 тепла, скрепленных между собой связью 8, до тех пор, пока показания вторичного прибора ll не станут равны нулю. В этот момент положение температуровыравнивающ и сетки

9 с размещенным на ней спаем дифференциальной термопары )О характеризует величину коэффициента теплопроводности исследуемого вещества. Это поясняется формулой. где 3, 3 — коэффициенты теплопро-! водности соответственно исследуемого и эталонного образцов;

1 — длина исследуемого образца;

1 — расстояние от приемника тепла к температуровыравнивающей сетке с размещенным на ней спаем дифференциальной термопары в момент, когда при стационарном режиме теплопередачи и разности величин тепловых потоков, проходящих вдоль осей образцов, показания вторичного прибора равны нулю.

Для определения коэффициента теплопроводности достаточно н процессе измерения получить только величину

1, так как все остальные параметры определяются до измерения. Это дает возможность считывать ко >ффициент теплопроводностн исследуемого образца непосредственно по предварительно проградуированной шкале.

Предлагаемое устройство обеспечивает более высокую точность измерения по сравнению с известным, так как в нем исследуемый и эталонный образцы находятся в одинаковых температурных условиях, что позволяет исключить погрешность, вызванную влиянием

l408325 на результат измерения теплопотерь от образцов в окружающую среду. Кроме того, предлагаемое устройство имеет линейную шкалу, что дополнительно повышает точность и упрощает проведение измерения.

Формула изобретения

Составитель В. Филатова

Техред М. Дидык Корректор Л.Патай

Редактор И.Горная

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 3304/46

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для измерения коэффициента теплопроводности веществ, содержащее две теплопроводящие цепи, одна из которых включает во время измерений исследуемый образец, размещенный 15 в теплоизоляционном цилинг- е между источником и приемником тепла, выполненными в виде поршней, другая — однородный теплопроводящий элемент, представляющий собой жидкость, разме — 20 щенную между источником и приемником тепла, которые выполнены в виде жестко связанных между собой поршней, помещениых в полость теплонзоляционного цилиндра с воэможностью переме- 2- > щения вдоль оси, дифференциальную термопару с вторичным прибором, один из спаев которой размещен в жидкости однородного теплопроводящего элемента на температуровыравнивающей сетке, закрепленной в поперечном сечении теплоизоляционного цилиндра, а также эталонный образец, причем приемники тепла обеих цепей соединены системой выравнивания температур, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, другой спай дифференциальной термопары размещен в плоскости контакта во время измерений исследуемого образца и источника тепла, в качестве эталонного образца использована жидкость однородного теплопроводящего элемента, теплопроводящие цепи снабжены устройством для контроля равенства тепловых потоков, причем источники тепла обеих теплопроводящих цепей соединены системой регулировки их температур.