Способ определения теплофизических свойств твердых веществ
Патент 476493
Авторы
Классы МПК
Способ определения теплофизических свойств твердых веществ
Иллюстрации
Реферат
М
О П И С А Н И Е п1) 476493
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Сока Мотовил
Социалистических
Реслублии (б1) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 29.01.73 (21) 1878748/26-25 (51) М. Кл. G Oln 25/18 с присоединением заявки М
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений
H открытий (23) Приоритет
Опубликовано 05,07.75. Бюллетень Ло 25
Дата опубликования описания 12.11.75 (53) УДК 662.99(088.8) (72) Авторы изобретения
Я. Г. Соболь и В. Э. Пелецкий
Институт высоких температур АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ
Изобретение относится к области теплофизики и может быть использовано для определения с высокой точностью коэффициента теплопроводности, удельного электрического сопротивления, термо-э.д.с, степени черноты и величины проходящих через исследуемый объект тепловых потоков.
Известные способы комплексного измерения теплофизических параметров основаны на комбинации электрического калориметрического и расчетного методов измерения величины тепловых потоков, проходящих через исследуемый объект.
В ряде методов величина теплового потока, проходящего через образец, измеряется достаточно точно, но проблема подавления тепловых потерь с боковой поверхности образца затрудняет реализацию эксперимента. Кроме того, такие методы не гибки, так как предъявляются жесткие требования к форме и размепу образцов, а для измерения величины тепловых потоков с боковой поверхности объекта, в следовательно, и степени черноты они непригодны.
Способы измерения, основанные на электри ескохт или расчетном определении величины тепловых потоков, дают возможность определять большее число характеристик объекта, но точность их, как правило, весьма невысока.
Цель изобретения — повышение точности получаемых результатов, а также проведение исследований на образцах различных размеров и форм, ускорение эксперимента.
Эта цель достигается благодаря тому, что
5 исследуемый образец устанавливают на калориметр-ножку, помещают в вакуумированную полость проточного калориметра, совмещая верхний торец объекта с плоскостью входного отверстия, а затем измеряют входящий в
10 образец тепловой поток, выходящий из образца тепловой поток, распределение температур вдоль образца, термо-э. д. с. образца и общее электрическое сопротивление, после чего по известным соотношениям рассчитывают рас15 пределение тепловых .потоков по образцу, коэффициент теплопроводности, коэффициент термо-э.д.с., коэффициент удельного электрического сопротивления и степень черноты боковой поверхности образца.
2О На чертеже схематически показано устройство для реализации предложенного способа, где 1 — калориметр-ножка, 2 — проточный калориметр, 3 — образец.
Исследуемый образец помещают в вакууми25 рованной полости проточного калориметра 2, причем образец монтируется внутри на стойке, которая, в свою очередь, является калориметром (калориметр-ножка) . Таким образом, можно измерить величину вошедшего в обраЗО зец теплового потока 1,)„(проточным калори476493
Предмет изобретения
Составитель Б. Взянин
Текред T. Миронова
Редактор Т. Орловская
Корректоры: А. Николаева н Л. Корогод
Заказ 2736/IO Изд. Ла 885 Тираж 902 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, К-35, Раушская наб., д. 475
Типография, пр. Сапунова, 2 метром), выходящего из образца теплового потока — Q„, (калориметром-ножкой) . Величина потерь с боковой поверхности образцы
Mo?KeT быть определена KBK ЛЯ=Явх — завыл
Термопары, размещенные по длине образца и на его торцах, измеряют распределение температур в образце T(Z). Зная Я,.„Q»», T(Z) и геометрию образца, можно по известным формулам определить коэффициент теплопроводности А и степень черноты с образца. Используя T (Z) и термопарные провода в образце (который электрически изолирован от установки) как зоны, можно измерить удельное электрическое сопротивление р и термо-э.д.с. образца.
При точности градуировки калориметров порядка 0,3% (что вполне достижимо) погрешность измерения Q„, Q„„, AQ составит
-1,0 ; погрешность измерения величины коэффициента теплопроводности 2,0 — 3,0%, а погрешность определения степени черноты -3—
5% . Точность измерения электросопротивления и термо-э.д.с. составят — 1,0 — 2,0%.
Способ определения теплофизических свойств твердых веществ, основанный на калориметрическом измерении тепловых пото10 ков с образца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, с помощью проточного калориметра, в котором размещают образец, определяют общий тепловой поток с образца и с помощью дополнитель15 ного калориметра, расположенного в термоприемной полости проточного калориметра и находящегося в непосредственном контакте с любой из поверхностей образца, измеряют тепловой поток с этой поверхности, и по получен20 ным данным судят о теплофизических свойствах образца.