SU1408325A1 - Устройство дл измерени коэффициента теплопроводности веществ - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к тепло- физическим измерени м и может быть использовано дл  измерени  коэффициента теплопроводности различных веществ . Цепь изобретени  - повышение точности измерени . Устройство содержит исследуемый и эталонный образцы в виде цилиндров или призм равного сечени , которые размещены между источниками и приемниками тепла, при- чем температуры приемников тепла равны между собой. Кроме того, в устройстве имеютс  тепломеры дл  крнтрол  равенства тепловых потоков, проход щих вдоль осей образцов, и дифференциальна  термопара, один из спаев которой размещен на торце исследуемого образца, обращенном к источнику тепла . Новым в устройстве  вл етс  то, что эталонный образец выполнен в виде жидкообразной среды, помещенной в полость теплоизол ционного цилиндра, имеющего возможность перемещатьс  относительно фиксированных источника и приемника тепла и в сечении которого закреплена температуровьфавниваю- ща  сетка, на которой помещен второй спай дифференциальной термопары, 1 ил. S (Л С

Description

оо

САР ГС

сл

Изобретение относитс  к области теплофизических измерений и может быть использовано дл  измерени  коэф- (} 1циента теплопроводности различных веществ.

Цель изобретени  - овышение точности измерени .

На чертеже представлена принципиальна  схема предлагаемого устройст- ва.

Устройство содержит источники 1 и приемники 2 тепла, между которыми расположе исследуемый 3 и эталонный 4 образцы и тепломеры 5. Чтобы устранить тепловые потери, боковые поверхности источников 1 и приемников 2 тепла, и сследуемого 3 и эталонного 4 образцов и тепломеров 5 защищены теплоизол ционными цилиндрами 6 и 7. Теплоизол ционный цилиндр 7 выполнен с возможностью перемещени  относительно источника 1 и приемника 2 тепла, жестко св занных между собой с помощью св зи 8. Кроме того, в его полости закреплена температуровырав- нивающа  сетка 9, на которой размещен один из спаев дифференциальной термопары 10, подключенной к вторичному прибору 11. Другой спай термопа- ры 10 BMOHTI рован в температуровырав- нивающую пластину 12. Приемники 2 тепла включены в линию 13 источника 14 энергии и поддерживаютс  при оди- наковой температуре. Источники 1 теп- па включены в линию 15 источника 16 энергии и их температуры регулируютс  переменными сопротивлени ми 17.

Устройство работает следующим об- Ьазом.

При подготовке устройства к измерени м снимают источник 1 тепла, теп- Ьомер 5 и температуровыравнивающую Пластину 1 с вмонтированным в нее спаем дифференциальной термопары 10 ii помещают в полость теплоизол цион- iioro цилиндра 6 исследуемый образец 3. Устанавливают обратно температуро- Ьыравнивающую пластину 12, тепломер .5 и источник 1 тепла. Места контактов между ними, а также места контак- -toB исследуемого образца 3 дл  умень- 1|1ени  вли ни  на точность измерений if:oHTaKTHbix сопротивлений заполн ютс  фысокотеплопроводной замазкой. После 1Ьодготовки устройства к работе включают источники 1 и приемники 2 тепла И цепи соответствующих источников Энергии. При этом тепломеры регистри

руют тепловые потоки, проход щие от источников тепла вдоль осей исследуемого 3 и эталонного 4 образцов. С помощью сопротивлени  17 регулируютс  температуры источников 1 тепла до тех пор, пока величины тепловых потоков при стационарном режиме теплопередачи не станут равны между собой. Затем перемещают теплоизол ционный цилиндр 7 относительно источника 1 и приемника 2 тепла, скрепленных между собой св зью 8, до тех пор, пока показани  вторичного прибора 1I не станут равны нулю. В этот момент положе- . ние температуровыравнивгиощгй сетки 9 с размещенным на ней спаем дифференциальной термопары 10 характеризует величину коэффициента теплопроводности исследуемого вещества. Это по сн етс  формулой.

15 20 25 30 5

0

5 .

0

где Я , коэффициенты теплопроводности соответственно исследуемого и эталонного образцов;

1 - длина исследуемого образца;

1 ,- рассто ние от приемника тепла к температуровы- равнивакхцей сетке с размещенным на ней спаем дифференциальной термопары в момент, когда при стационарном режиме теплопередачи и разности величин тепловых потоков , проход щих вдоль осей образцов, показани  вторичного прибора равны нулю.

Дл  определени  коэффициента теплопроводности достаточно в процессе измерени  получить только величину Ig, так как все остальные параметры определ ютс  до измерени . Это дает возможность считывать коэффициент теплопроводности исследуемого образца непосредственно по предварительно проградуированной шкале.

Предлагаемое устройство обеспечивает более высокую точность измерени  по сравнению с известным, так как в нем исследуемый и эталонный образцы наход тс  в одинаковых температурных услови х, что позвол ет исключить погрещность, вызванную вли нием

на результат измерени  теплопотерь от образцов в окружающую среду. Кроме того, предлагаемое устройство имеет линейную шкалу, что дополнительно повьшает точность и упрощает проведение измерени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  козффици- ента теплопроводности веществ, содержащее две теплопровод щие цепи, одна из которых включает во врем  изме1)е- ний исследуемый образец, размещенный в теплоизол ционном цилинг е между источником и приемником тепла, выполненными в виде поршней, друга  - однородный теппопровод щий элемент.

   представл ющий собой жидкость, разме- 20 теплопровод щие цепи снабжены устщени  вдоль оси, дифференциальную термопару с вторичным прибором, один из спаев которой размещен в Ж11дкости однородного теплопровод щего элемента на температуровыравнивающей сетке, закрепленной в поперечном сечении теплоизол ционного цилиндра, а также эталонный образец, причем приемники

   тепла обеих цепей соединены системой выравнивани  температур, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , другой спай дифференциальной термопары размещен в плоскости контакта во врем  измерений исследуемого образца и источника тепла, в качестве эталонного образца использована жидкость однородного теплопровод щего элемента.

   щенную между источником и приемником тепла, которые выполнены в виде жестко св занных между собой поршней, помещенных в полость теплоизол ционного цилиндра с возможностью переме-

   ,-с53-г-сЕРп

   19

   ройством дл  контрол  равенства тепловых потоков, причем источники тепла обеих теплопровод щих цепей соединены системой регулировки их температур .