Устройство для определения излучательной способности материалов

Устройство для определения излучательной способности материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ио»В=" r l t .: ».

О П И б-"А- Н -И-Й

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Ресл блик и 661264

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Допблнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.11.77 (21) 2549116/18-25 с присоединением заявки М(23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 01 15/02

Госудврственнв1й квинтет ссср,--ее делам нзебретеннй н вткрытнй

53) УДК 536.52 (088.8) Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 15.05.79.

В. Г. Вдовин, Ю. П. Менчев, Г, Е. Островский и В. Г. Евтехов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ

СПОСОБНОСТИ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к технике радиационной пирометрии и может быть использовано при изучений оптических свойств теплозащитных и конструктивных материалов при высоких температурах.

При определении спектральной излучательной способности материалов при высоких .температурах обычно сравнивают светимость образца и эталона — модели абсолютно черного тела (АЧТ)(1)и(Ь1.

Известны устройства для определения

° спектральной излучательной способности неметаллических материалов, включающие вакуумную камеру, нагреватель из тугоплавкого материала и образец, помещенный внутри нагревателя.

Недостатком известных устройств со стационарно расположенными нагревателем и образцом является высокая погрешность в результатах измерения излучательной способности из-за неучитываемых переотражений между нагреваемым образцом и стенками нагревателя. Кроме того, устройство не позволяет снять за один эксперимент спектральные характеристики излучения

2 теплозащитных материалов в широком диапазоне длин волн в процессе их деструкции.

Наиболее близкйм по технической сущности к предложенному является устройство, включающее две быстро — вращающие5 ся полусферы с отверстием в центре, кото-. рые поочередно перекрывают исследуемый образец (рабочий бок). Внутренняя поверхность одной полусферы матово-черная, другой — зеркальная. В процессе эксперимента попеременно измеряется излучение модели АЧТ и образца(31.

Недостаток устройства состоит в возможности охлаждения поверхности образца при смене сфер, что снижает точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности за счет уменьшения охлаждения образца при измерении.

Поставленная цель достигается тем, что рабочий, блок с закрепленным на его стенке образцом выполнен в виде черного тела и помещен в цилиндрический нагреватель с зазором, обеспечивающим отношение наружного диаметра рабочего блока к внутреннему диаметру нагревателя не менее 0,98, при этом образец и отверстие в рабочем блоке

661264

3 расположены соосно с отверстием нагревателя.

На чертеже показано предложенное устройство, разрез.

В вакуумной камере 1 находится трубча- 5 тый нагреватель 2, изготовленный из графита и являющийся моделью АЧТ. На боковой поверхности нагревателя выполнена прямоугольная щель. Внутри нагревателя расположен рабочий блок 3, изготовленный из графита, в котором имеется отверстие 4, 10 моделирующее АЧТ. На блоке закреплен образец 5.

Во внутрь рабочего блока через отверстие

=в металлическом валу 7 введена термопара

6. Рабочий блок крепится на валу, который через уплотнение 8 выведен наружу и вращается от электродвигателя 9 через редуктор 10. Размеры образца превышают размеры окна нагревателя, что позволяет исключить попадание на приемник излучения от стенок. Для уменьшения переотражения между образцом и нагревателем отношение наружного диаметра рабочего блока к внутреннему диаметру нагревателя должно быть не менее 0.98, а стенки щели нагревателя ста:иваются по периметру под углом 45 к нормали.

Для фиксации угла поворота рабочего блока используется специальное реперное устройство. При вращении кулачка, закреп- ЗО ленного на валу 7, периодически замыкается электрический контакт, что позволяет наносить реперные отметки, соответствующие различным углам поворота рабочего блока, на регистрирующем устройстве 11.

Устройство позволяет, с одной стороны, максимально приблизить поверхность об-разца к стенке нагревателя, а с другой— обеспечить нагрев поверхности образца лучистым потоком от внутренней поверхности 4О рабочего блока, имеющего ту же температуру, что и нагреватель. Кроме того, образец с торцов прогревается от высокотеплопроводных стенок рабочего блока, с которыми находится в непосредственном контакте.

В результате температура образца приближается к температуре нагревателя и уменьшается влияние температурных градиентов, вдоль оси нагревателя. наряду с этим нагреватель имеет малую толщину, т. е. обладает небольшой тепловой инерцией, что облегчает регулирование режима нагрева образца. В процессе нагрева и вращения рабочего блока излучение с поверхности образца и модели черного тела (отверстие в камере) поочередно высвечивается в окно вакуумной камеры.

Погрешность измерения спектральной излучательной способности теплозащитных материалов оценивается величиной 7 — 100/0.

Погрешность измерения излучательной способности металлов, предложенным устройством 2 — 3%, а устройством — прототипомр10%.

Формула изобретения

Устройство для определения излучательной способности материалов, содержащее цилиндрический нагреватель и рабочий блок с приводом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения охлаждения образца при измерении, рабочий блок с закрепленным на его стенке образцом выполнен в виде черного тела и помещен в цилиндрический нагреватель с зазором, обеспечивающим отношение наружного диаметра рабочего блока к внутреннему диаметру нагревателя не менее 0.98, при этом образец и отверстие в рабочем блоке расположены соосно с отверстием нагревателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 282702, кл. G 01 3 5/02, 1970.

2. Авторское свидетельство № 219248, кл. G 01 3 5/02, 1968.

3. Журнал. «Ргосеюз control and autornation», № 5, Nay 1965, р. 210 — 211.

661264

Составитель В. Зуев

Редактор Т. Орловская Техред О. Луговая Корректор Г. Назарова

Заказ 2425 36 Тираж 765 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПП П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4