Изобретение относитс к теплофи ческому приборостроению и предназн чено преимуцественно дл использов ни в материаловедении при изучени свойств электропроводных материало Известно устройство .дл измерени коэффициентов теплопроводности и электропроводности металлов и сплавов, состо щее из цилиндрического нагревател , внутри которого по оси расположен образец цилиндри ческой формы. Исследуемый образец зажимают в специальнЕлх цангах, которые вл ютс токоподводами к обр цу, а дл создани необходимого градиента температуры на рабочем участке образца цанги имеют электр ческие нагреватели и холодильники. К образцу приварены три термопары. Между нагревателем и образцом нахо дитс теплоизол тор. Все устройств окружено теплозащитной оболочкой в виде экранов и помещено в резервуар , где создаетс BaKyyNi Tl. Недостаток этого устройства состоит в том, что оно имеет сложную конструкцию цанг из-за наличи нагревател и холодильника. Кроме того, можно исследовать только цилиндрические образцы определенно го диаметра. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл измерени коэффицие та теплопроводности электропроводных материалов. содерл ащее нагрева тель с помещенным в него образцом в виде стержн и с трем термопара ми, закрепленными в среднем и край сеченл х рабочего участка стерж н , схеху ре гул и резани ; мощности нагревател . Однако при использовании этого устройства трудно поддерживать равенство температур концов образца, необходимое дл упрощени расчетных соотно1леклй и повмиени точности. Kpor-se того, можно исследовать тольк цилиндрические образцы. Цель изобретени - упрощение -кон струкции за счет исключени теплово оболочки, Поставленна цель достигаетс те что в устройстве дл измерени коэф , фициентов теплопроводности и электропроводности электропроводных материалов , состо щее из основного и охранного нагревателей, предназна ченных дл создани изотермических условий по толщине исследуемого образца , систе.Еы автоматического лнрованн мощности нагревателей с термопарами и токоподводов ic образцу , токоподводы к образцу выполнены в виде двух изотермических блоков с общей развитой сонтактной поверхностыс , соединенных через электроизол ционную прокладку, при этом основной нагреватель размещен внутри токоподводов. Перепад температур между центром образца и его концами регулируетс электрическим током, прогтускаемым через образец, что позвол ет выровн ть температуры концов образца, уменьшает теплоотток от образца через токоподводы и упрощает монтаж образца в установке. Па чертеже схематически изображено предлагаемое устройство дл определени коэффициентов теплопроводности и электропроводности электропроводных материалов. Устройство содержит два массивных изотермиче;ских блока 1, диэлектрическую прокладку 2, основной нагреватель 3, охранный нагреватель 4, термопару 5, закрепленную на основном нагревателе, дифференциальную термопару б, включенную дифференциально между охранным нагревателем и образцом, три термопары 7, закрепленные на образце, теплозащитную оболочку 8, системы 9 автоматического регулировани мощности основного и охранного нагревателей, систему 10 питани , прижимные планки 11, образец 12 . Устройство работает следующим образом. Два изотермических блока соеди - н ютс друг с другом по развитой контактной поверхности через диэлектрическую прокладку 2, котора должна иметь малое тепловое сопротивление и может быть изготовлена из слюцы толщиной 10 мкм..Образец 12 крепитс : к изотермическим блокам прижимными планками 11. К образцу привариваютс три термопары 7 и один спай дифференциальной термопары Ь. Система 10 питани подклю чена к двум изотермичг ским блокам, которые вл юJ с токополБодами, Затем оба изотермических блока с зa ;peплeк iым на них: образцом помещсьют з тс-лиюзащктную оболочку 6. Температурный урозкиъ огилта задастс основным нагревателем 3, размещенным в изотермических блоках 4. Koiu:i i образца имеют темг ературу блоков , а цеь тральна зома образ1,;а под деист 13И ем проход ще го эле ктри чес кого тока бказывггетс лерогретон относитсл )Но концо;з. Температурный перепад: на обрг1зцах определ етс по по1-:азани м термопар 7 .Система автоматического рс1у/;ироБа(1И мощности охранного нагревател , управл работой охранного нагрена1ел 4 , поддоржиьает нулевой сигнал дифферО 1циал1зной термопары б . После включени ОСНОВ1ЮГО нагрс ва:| ел и тс са через образец дожидаютс устанонлеПИЯ CTannoHaiMioro состо ни , зачтем измер ют показани термопар 7, падо ine напр жени на концах рабочего участка образца и проход щий через него ток. Система автоматического регулировани мощности охранного нагревател , управл й работой охранного нагревател 4, ноддерживает нулевой сигнал дифференциальной термопары 6 .The invention relates to thermal instrumentation and is intended primarily for use in materials science in studying the properties of electrically conductive materials. A device for measuring thermal conductivity and electrical conductivity of metals and alloys is known. The sample under test is clamped in special collets, which are current leads to the sample, and to create the required temperature gradient in the working section of the sample collet, they have electric heaters and refrigerators. Three thermocouples are welded to the sample. There is a heat insulator between the heater and the sample. All devices are surrounded by a heat shield in the form of screens and placed in a tank where BaKyyNi Tl is created. The disadvantage of this device is that it has a complex design of collets due to the presence of a heater and a refrigerator. In addition, only cylindrical specimens of a specific diameter can be examined. The closest to the invention to the technical essence is a device for measuring the coefficient of thermal conductivity of electrically conductive materials. The heater contains a rod-shaped sample placed in it and with three thermocouples fixed on average and an edge of the working section of the rod, the cutting and cutting frame; power heater. However, when using this device, it is difficult to maintain the temperature equality of the ends of the sample, which is necessary to simplify the calculated ratios and to improve accuracy. Kpor-se, you can explore only cylindrical samples. The purpose of the invention is to simplify the structure due to the elimination of the thermal shell. automatic power supply of heaters with thermocouples and current leads to the sample, current leads to the sample are made in the form of two isothermal blocks with a common eveloping sontaktnoy poverhnostys connected via an electrically insulating gasket, wherein the main heater is placed inside the electrical connections. The temperature difference between the center of the sample and its ends is regulated by the electric current flowing through the sample, which allows the temperature of the ends of the sample to be equalized, reduces the heat flux from the sample through the current leads and simplifies installation of the sample in the installation. PA drawing shows schematically the proposed device for determining the coefficients of thermal conductivity and electrical conductivity of electrically conductive materials. The device contains two massive isothermal blocks 1, dielectric gasket 2, main heater 3, security heater 4, thermocouple 5 mounted on the main heater, differential thermocouple b, differential connected between security heater and sample, three thermocouples 7 fixed on the sample, heat shield 8, automatic power control system 9 of the main and security heaters, power supply system 10, clamping strips 11, sample 12. The device works as follows. Two isothermal blocks are connected to each other through a developed contact surface through a dielectric gasket 2, which should have a low thermal resistance and can be made of saliva 10 microns thick. Sample 12 is attached: to the isothermal blocks by pressure bars 11. The sample is welded Three thermocouples 7 and one junction of a differential thermocouple b. The power supply system 10 is connected to two isothermal blocks, which are South with bogs, Then both isothermal blocks are located on them: they will place the 3 x sheathed shell 6 on the sample: the main heater 3 will be placed in the cells, and there will be in the outboard cells 6. 4. Koiu: ii of the sample have the tem- perature of the blocks, and the central lobe of the image1,; and under deist 13I, the passing electric current has the horgone) relative to butt; h. The temperature difference: on the body is determined by the 1-: azan of thermocouples 7. The automatic pc1y /; iRoBa system (1 and the power of the security heater, controlled by the work of the security heater 4, supports the zero signal of the 1 thermal thermocouple B.) and the state of the CTannoHaiMioro state is set through the sample, the thermocouples 7 are measured, the voltage at the ends of the working section of the sample and the current passing through it are measured. The pad, controlled by the protection heater 4, does not support the zero signal of the differential thermocouple 6.
Дл работы в монотонном режиме энергию, выдел емую основным нагревателем увеличивают так, чтобы температура двух изотермических блоков линейно увеличивала ;ь во времени. Дожидаютс установлени квазистационарного состо ни -и измер ют показани термопар 7, падение напр жени на концах рабочего участка образца и проход щий через него ток.For monotonous operation, the energy released by the main heater is increased so that the temperature of the two isothermal units increases linearly with time. The quasi-stationary state is established, and the readings of thermocouples 7, the voltage drop at the ends of the working section of the sample, and the current passing through it are measured.
Крепление образца непосредственно к блокам, в которых установлен основной нагреватель, позвол ет поддерживать одинаковую температуру концов образцов без дополнительных нагревателей, холодильников и систем регулировани , что упрощает конструкцию,Mounting the sample directly to the blocks in which the main heater is installed allows you to maintain the same temperature at the ends of the samples without additional heaters, refrigerators and control systems, which simplifies the design,
Устройство может использоватьс при создании проьалиленных теплофизических приборов дл определени коэффициентов теплопроводности и электропроводности металлов и сплавов .The device can be used to create molded thermophysical devices for determining the thermal conductivity and electrical conductivity of metals and alloys.