SU1221567A1 - Устройство дл определени коэффициента теплопроводности материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплотехническим измерени м и может быть использовано дл  определени  коэффициента теплопроводности материг- алов. Цель изобретени  - повышение точности измерени , эксплуатационной надежности и упрощение схемы устройство за счет того, что термоэлектроды выполнены цилиндрическими в виде тонкостенных трубочек, соединенных встык, внутрь которых помещен электрически изолированный линейный источник тепла, подключенный iT источнику питани . Линейный источник тепла выполнен в виде непрерывного металлического сердечника. Термоэлектроды выполнены в виде сло  меди и константана, напыленного на цилиндрическое электроизол ционное покрытие, а отношение длины линейного источника тепла к наружному диаметру термоэлектродов не менее 30. 3 з.п, ф-лы. 1 ил. i (Л to ю СП 05

Description

1

Изобретение относитс  к теплотехническому эксперименту и может быть использовано дл  определени  коэффициента теплопроводности материалов , например сыпучих   рьпслых материалов, а .также жидкостей и газов ,

Цель изобретени  - повышение точности измерений, эксплуатационной надежности и упрощение схемы устройства .

На чертеже показана принципиальна  схема предлагаемого устройства.

Устройство дл  определени  коэффициента теплопроводности линейным источником тепла содержит линейный источник тепла - нагреватель из непрерывного металлического сердечника с электроизолирующим покрытием 2 и цилиндрические термозлек- 3 в виде тонкостенных трубочек или напыленных слоев термоэлек- тродных материалов с рабочим спаем 4 в середине длины линейного источника тепла 1 ,- Цилиндрические термо- электроды 3 плотно надеты поверх электроизолирующего покрыти  2 К цепи нагрева, содержащей источник питани  5, подсоединен линейный источник тепла 1, К цепи измерени ., содержащей измеритель 6 типа микро- 1вольтметра посто нного тока, подсоединены термоэлектроды 3,

Линейный источник тепла с электро изолирующим покрытием может быть изготовлен на любой металлической проволоке с электроизол ционным лаком , например лакированной никелевой проволоке,

Термоэлектроды 3 могут быть выолнены вакуумным напылением на элек роизолирующее покрытие 2 тончайших слоев термоэлектродных материалов, апример меди и константана5 хромели копели или хромели и алюмели.

Минимальное значение соотношени  /d- , при котором соблюдаетс  требование теоретических основ метода, равно 30, т.е. начина  с этого значени  и более температурное поле не искажаетс . Если соотношение /d окажетс  , то возможны искажени  цилиндрического температурного пол , обусловленного утечками тепла в осевом направлении, т.е. через торцы линейного источника, что ведет к понижению точности измерени .

«1

25

2i5672 .

Принцип работы устройства в следующем ,

Линейный источник тепла - нагреватель подключаетс  к цепи нагрева, 5 содержащей источник питани  , например Б5-50, позвол юншй подавать ток нагрева со строго заданной силой в зависимости от теплопроводности исследуемого материала. Использова- 0 ние этого источника питани  исключает измерение тока нагрева, Термо- электроды подключаютс  к цепи измерени , содержащей микровольтметр, напр1- мер цифровой микровольтметр типа 57-21„ После чего включают ток нагрева и при этом начинают измерение температуры линейного источника тепла 1 в середине его длины при помоши термоэлектродов 3 в зависи- 20 мости от времени. По расчетной формуле определ етс  искомый коэффициент теплопроводности.

Точность измерени  теплопроводности материалов линейным источником тепла во многом зависит от создани  правильного цилиндрического пол  в исследуемом материале вокруг .линейного источника тепла. Выполнение . термоэлектродов в виде тонкостенных 30 трубочекs раздельно от линейного источника в виде непрерывного металлического сердечника, позвол ет исключить неравномерность диаметров - термоэлектродов и удельньго сопро- 35 тивлени  линейного источника тепла по длине 5 которые возможны в прототипе , и тем самым устранить воз- никаюшле искажени  цилиндрического пол    в результате повысить точ- 40 ность измерений.

Раздельное выполнение линейного источника тепла от термоэлементов позвол ет соединить их в две раздельные цепи и при этом не требуетс  раз.целени  тока нагрева от тока термоэ.пементов5 что дает возможность исключить из схеь. з конденсатор и резонансный контур, внос щие дополнительную погрешность, что повышает точность измерений и упрощает схему устройства по сравнению спро- 1 отипом. Выполнение линейнбго источника тепла в виде непрерывного 1еталлического сердечника без свар- - 5 ного соединени  повьшает прочность устройства,; т.е его эксплуатационную надежность. Кроме того, это исключает погрешность, котора  воз45

50

3 1

никает в результате образовани  утолщений в зоне соединени  термо- электродов, т.е. в зоне измерени , так как соединение осуществл етс  не сваркой, а при помощи легкоудал емого припо  или нанесением друг на друга вакуумным напылением тон- чайщих слоев термоэлектродных материалов на электроизолирующее покрытие , которые перекрывают друг друга в середине длины источника тепла на 3-5 мм.

Claims (4)

1. Устройство дл  эпределени  коэффициента теплопроводности материалов , содержащее электрически св занные два термоэлектрода, соединенные измерителем, и источник питани  отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности измереi TTT , . J , л

7

ки , эксплуатационной надежности и упрощени  схемы, термоэлектроды выполнены цилиндрическиг и в виде тонкостенных трубочек, соединенных

встык, внутрь которых помещен электрически изолированный линейный источник тепла, подключенный к источнику питани .

2.Устройство по п.1, о т л и - , чающеес  тем, что линейный

источник тепла выполнен в виде непрерывного металлического сердечника.

3.Устройство по п.1, о т л и - чающеес  тем, что термоэлектроды выполнены в виде сло  меди и константана,напьтенного на цилиндрическое электроизол ционное поТсрытие.

4.Устройство по п.1, о т л и - чающе е с  тем, что отношение

длины 1 линейного источника тепла к наружному диаметру d термоэлектродов не менее 30.

ч