SU1476364A1

SU1476364A1 - Способ измерени контактного термического сопротивлени

Info

Publication number: SU1476364A1
Application number: SU874309488A
Authority: SU
Inventors: Евгений Павлович Пистун; Игорь Степанович Василькивский
Original assignee: Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола
Priority date: 1987-09-28
Filing date: 1987-09-28
Publication date: 1989-04-30

Abstract

Изобретение относитс к области испытаний с применением тепловых средств, а именно к области измерений тепловых сопротивлений. Цель изобретени - повышение точности и производительности измерени , а также расширение области применени . Собирают пакет из двух пар плоских образцов, размещенных между стоками тепла равной температуры. Между парами размещают плоский источник теплоты. Образцы в пакетах различаютс толщиной и располагаютс в различной последовательности по отношению к источнику теплоты. После установлени стационарного теплового режима измер ют разность температур внутри более толстых образцов на равных рассто ни х от источника теплоты и тепловой поток от источника к стоку теплоты. Отношение этих величин дает искомую величину контактного термического сопротивлени . Повышение точности и расширение областей применени способа достигаетс за счет того, что термическое сопротивление сло образца между измерителем температуры и областью контакта не вли ет на результат измерени . За счет уменьшени количества измер емых величин достигаетс повышение производительности измерений. 1 ил.

Description

1

Изобретение относитс к области испытаний с применением тепловых средств, а именно к измерени м тепловых сопротивлений .

Цель изобретени - повышение точности и производительности измерений, а также расширение области применени .

На чертеже представлено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство включает источник 1 теплоты и стоки 2 и 3 теплоты, между которыми размещены две пары исследуемых образцов 4 и 5 различной толщины. В исследуемые образцы 5 вмонтировано по спаю дифференциальной термопары 6, выход последней подключен к вторичному прибору 7. Источник 1 тепла включен к цепь источника 8 тока вместе с ваттметром 9, который измер ет мощность выдел емого

тепла. Сигналы с вторичного прибора 7 и ваттметра 9 подаютс на измеритель 10 отношени , к выходу которого подключен индикатор 11 дл регистрации искомой величины. Дл уменьшени тепловых утечек элементы устройства снабжены теплоизол цией 12. Исследуемые образцы 4 и 5 сжаты механизмами 13 и 14 дозированной нагрузки.

Способ реализуют следующим образом.

В полость теплоизол ции 12 помещают по обе стороны от источника 1 теплоты две пары исследуемых образцов 4 и 5. В образцах 5 на их ос х (на оси сборки) предварительно монтируют по спаю дифференциальной термопары 6 так, чтобы они находились на одинаковом рассто нии от источника 1 теплоты и в одной из пар образцов область контакта между исследуеЈь

J

05 СО 05 4

мыми образцами 4 и 5 находилась между спаем термопары 6 и источником I, а в другой - между спаем термопары 6 и стоком теплоты. Пары образцов сжимают при помощи механизмов 13 и 14 дозированной нагрузки. Включают источник 1 тепла в цепь источника 8 тока. Подают из термостата теплоноситель заданной температуры в камеры стоков 2 и 3 тепла. При этом сигналы вторичного прибора 7 и ваттметра 9 подаютс на измеритель 10 отношени . По установлении стационарного теплового режима передачи тепла от источника к стокам теплоты измерителем 10 измер ют искомую величину контактного термического сопротивлени , ее значение указываетс индикатором 11. Искома величина равна отношению регистрируемой разности температур к плотности теплового потока, проход щего через термическое сопротивление.

Источник теплоты выполнен в виде электрического нагревател , изготовленного из константановой проволоки, намотанной с шагом 1 мм и размещенной между двум сло ми лавсановой пленки. Исследуемые образцы представл ют собой цилиндры диаметром 15 мм и высотой соответственно 20 и 30 мм. Стоки теплоты выполнены в виде цилиндрических камер диаметром 15 мм, по которым протекает теплоноситель (вода) посто нной температуры , поддерживающейс с помощью термостата . В качестве датчиков температуры применены термопары хромель-алюминий с диаметром электродов 0,2 мм. Они были вмонтированы в исследуемые образцы высотой 30 мм на рассто нии 5 мм от торцов , контактирующих в сборке с торцами исследуемых образцов высотой 20 мм.

Произведены измерени контактного термического сопротивлени между образцами алюмини , а также между образцами углеродистой стали. При обработке контактирующих поверхностей исследуемых образцов по 8 классу шероховатости при удельном давлении в области контакта 0,5 МПа контактное термическое сопротивление составл ет дл алюмини 0,9 К/Вт; дл углеродистой стали - 5,1- 101 К/Вт.

Предлагаемый способ измерени контактного термического сопротивлени по сравнению с известным позвол ет повысть точность измерени за счет измерени одной разности температур вместо нескольких или вместо измерени распределени температуры вдоль боковых поверхностей обQ разцов. Кроме того, на результат измерени не вли ет величина сло материала между датчиком температуры и областью контакта образцов, что дополнительно повышает точность измерени ., Производительность измерений повышаетс за счет уменьшени количества измер емых величин.

Исключение вли ни теплопроводности образцов на результаты измерени контактного термического сопротивлени обеспечивает расширение области его применени на объекты, в которых теплопроводность

образцов соизмерима с искомой величиной .

Изобретение может быть использовано при измерении контактного термического сопротивлени между различными материа5 лами в теплотехнике, реакторостроении, авиационной и космической технике.

Claims

Формула изобретени

Способ измерени контактного термичес0 кого сопротивлени , заключающийс в том, что между источником и стоком теплоты размещают две пары образцов в виде пластин разной толщины, суммы толщин образцов в пакетах равны между собой, более толстые и более тонкие образцы

5 в парах располагают в различной последовательности по отношению к источнику теплоты, пропускают вдоль осей обеих пар образцов равные тепловые потоки известной величины и измер ют разность темQ ператур между двум точками, относ щимис к двум пакетам, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и производительности измерений, а также расширени области применени способа, точки измерени температур выбирают на равных

5 рассто ни х от источника теплоты внутри более толстых образцов