Способ измерения температуропроводности различных материалов

Способ измерения температуропроводности различных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ii 469078

ОЛ ИОАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сочв Советских

Социалистических

Ресоублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 16.03.72 (21) 1760321/26-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.75. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 24.09.75 (51) М Кл. G 01п 25/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 536.02(088.8) (72) Авторы изобретения

В, Г. Козлов и C. С. Синицын (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ

РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к технике контроля теплофизических величин различных материалов, широко используемых в металлургии, авиации и энергетике.

Известен способ измерения температуропроводности материалов, в котором температуропроводность является функцией разности температур между серединой образца и наружной поверхностью.

Недостатки известного способа измерения температуропроводности заключаются в большой продолжительности измерения одного значения (до нескольких часов) и низкой точности измерения.

Цель изобретения — уменьшение времени и увеличение точности измерения.

Для этого температуропроводность определяют в условиях искусственно увеличенной инерционности термопар, размещая их в воздушных зазорах образца.

Измерения проводят следующим образом.

Исследуемый образец определенных геометрических размеров, сплошной или составной, помещают в термостойкую оболочку, нагревают в печи до определенной температуры, вынимают из печи и затем охлаждают в среде с постоянной температурой. В процессе охлаждения образца измеряют кажущийся, регистрируемый термопарами перепад температур At между осью и наружной поверхностью образца (см. фиг. 1). Одновременно с этим измеряют кажущееся время запаздывания Лт между осью и наружной поверхностью образца. По значениям At и Лт графически (см. фиг. 2) либо по формуле определяют температуропроводность а. Установлено, что формула определения а имеет вид: р (5z)

10 2 (о) где р — коэффициент, определяемьш формой образца;

6 — разность в показаниях внутренней и наружной термопар, помещенных в

15 воздушные продольные зазора образца, при одинаковой температуре образца, т. е. 6 является погрешностью в измерении температуры термопар ами.

2® Эта формула справедлива для цилиндрических образцов определенных размеров (отношение длины к диаметру 5 — 10 с диаметром не менее 10 мм), сплошных либо составных с зазором между таблетками (длиной более

10 мм) до 0,1 мм, заключенных в оболочку (фольгу) толщиной менее 0,1 мм из металла или сплава, не разрушающегося на воздухе при высоких температурах.

В этих условиях были установлены At и 6

30 примерно одного порядка и между ними су469078

1000 т С

800 90g фиг.1

800 ществует зависимость И=К(б), где К вЂ” постоянный коэффициент для образцов одинаковых геометрических размеров, заключенных в оболочку.

Таким образом а определяют в условиях искусственно увеличенной инерционности термопар (кажущийся перепад температур Л/ на порядок выше истинного перепада температур Atrrcx=At — о).

Это позволяет ликвидировать погрешность термопар из-за их гомогенности вследствие и путем размещения их в воздушных зазорах образца. Ошибка измерения не превышает

4%.

Пример. Цилиндрический составной образец помещают в оболочку из нержавеющей стали толщиной 0,04 мм. Диаметр образца—

10 мм, длина — 100 мм.

В середине и с поверхности средней части образца в воздушном продольном разрезе закрепляют хромель-алюмелиевые термопары.

Образец плавно продвигают в печь и выдерживают при температуре 1000 С в течение

20 мин. Затем образец плавно выдвигают из печи и во время охлаждения его на воздухе снимают кривые охлаждения во времени (см. фиг. 1). Измерив графически Л/ и Лт, затем по построенному заранее для эталонных материалов графику зависимости а(Лт) =f(ht) (см. фиг. 2) находят графически значение а при определенной температуре.

При таком способе точность измерения повышается примерно в 5 раз и увеличивается диапазон измерения от 0,0006 м /час С до

0,035 м /час С.

Предмет изобретения

Способ измерения температуропроводности различных материалов в регулярном режиме, основанный на измерение температуры в середине и на наружной поверхности цилиндрического образца, помещенного в оболочку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения времени и увеличения точности измерения, температуропроводность определяют в условиях искусственно увеличенной инерционности термопар, размещая их в воздушных зазорах образца.

469078

0,9

0,5

0,4

О,о

0,Z

0,7

Составитель А. Глушко

Техред М. Семенов

Редактор Н. Коляда

Корректоры; Е. Рожкова и Л. Котова

Заказ 2251/2 Изд. Ма 1450 Тираж 902

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

З 0, Я 0,7

4, 0,6

75 30 45 60 75 90 705 720 лй 0,6Ф Ю L

07иг.2