SU1545149A1 - Устройство дл измерени коэффициента температуропроводности материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплофизическому приборостроению и может быть использовано дл  измерени  температуропроводности плоских образцов твердых тел. Целью изобретени   вл етс  повышение точности путем уменьшени  времени измерений. Устройство содержит импульсно-тепловой источник тепла, расщепитель теплового потока, генератор импульсов, два датчика температуры, два усилител , две ключевые схемы, два счетчика импульсов. Тепловой импульс от импульсного теплового источника через расщепитель теплового потока подаетс  на передние поверхности исследуемого и эталонного образцов. Одновременно с этим запускаетс  генератор импульсов, число импульсов которого через ключевые схемы регистрируют счетчики импульсов. По достижению заданного соотношени  температур на задних поверхност х исследуемого и эталонного образцов или, что тоже самое, заданного соотношени  напр жений на управл ющих входах ключевых схем ключевые схемы закрываютс  и отключают генератор импульсов от счетчиков импульсов. На счетчиках импульсов отображаетс  число импульсов, пропорциональное интервалам времени T₁, T₂. Температуропроводность вычисл ют по формуле: A₁=NA₂T₂/T₁-0,005L₁(N-1)/T₁, где N=ρ₁C₁MK/ρ₂C₂D

A₁,ρ₁,C₁,A₂,ρ₂,C₂ - температуропроводности, плотности и теплоемкости исследуемого и эталонног

джапаридзе тамази доментьевич

хмелидзе мурман петрович

шаламберидзе емили давыдович

папелишвили тамази владимирович+0229657метаL DетестоR22 384000 кутаиси, ма ковского 3822 384000 кутаиси, гогебашвили 5

22 384000 кутаиси, махарадзе 61

22 384004 кутаиси, гванцеладзе п т-к 8

22 384009 кутаиси, р.люксембург 47

22 384054 цхалтубо, фрунзе п пер.36Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использо

Description

Изобретение относитс  к теплофизи ческому приборостроению и может быть использовано дл  измерени  температуропроводности плоских образцов твердых тел.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности путем уменьшени  времени измерений.

На чертеже представлена функцио- нальна  схема устройства,

Устройство состоит из импульсного теплового источника 1, расположенного за ним расщепител  2, теплового |потока и размещенных по ходу расщеп- Ценных потоков тепла двух идентич- ых каналов образца 3, эталонного Ьбразца 4, первого 5 и второго 6 датчиков температуры, первого 7 и второго 8 усилителей, первой 9 и второй 10 ключевых схем, генератора 11 импульсов , первого 12 и второго 13 счетчиков импульсов.

Принцип действи  устройства зак-- Лючаетс  в следующем. Тепловой им- Пульс от импульсного теплового источника 1 делитс  в расщепителе 2 теплового потока на два тепловых Импульса и направл етс  на передние Поверхности исследуемого 3 и эталонного 4 образцов. Одновременно с этим через оптическую или электрическую св зь с импульсным тепловым источни- tcoM запускаетс  генератор 11 импульсов , сигнал с которого поступает через открытые первую 9 и вторую 10 Ключевые схемы на первый и второй счетчики импульсов. Сигналы с первог Ц второго датчиков температуры, уста Йовленных на задних поверхност х ис- следуемого 3 и эталонного 4 образцов усиливаютс  первым и вторым усилител Ми и поступают на управл ющие входы рервой и второй ключевых схем. При достижении заданного соотношени  тем Ператур на задних поверхност х исследуемого 3 и эталонного 4 образцов или,что то же самое, заданного соотношени  напр жений U, U на управл ющих входах первой и второй ключевых схем ключевые схемы закрываютс  и отключают генераторы 11 импульсов от первого и второго счетчиков импульсов . При этом счетчики импульсов регистрируют число импульсов, пропорциональное интервалам времени f.tt с момента подачи тепловых импульсов на передние поверхности исследуемого 3 и эталонного 4 образцов до момента

времени достижени  заданного соотношени  температуры на их задних поверхност х . Температуропроводность вычисл ют по формуле

па.

J - 0.051

-t tl

1

где a ,а2 - температуропроводность исследуемого и эталонного образцов, соответственно;

п

Јuc1mk

,d

5 0

5 о 5

0

5

0

5

г

и с„ m

о -Hi

k

.91.

Q

плотности и теплоемкости исследуемого и эталонного образцов соответственно ;

заданное соотношение напр жений на управл ющих входных ключах, соединенных с исследуемым 3 и эталонным 4 образцами;

заданное соотношение энергий тепловых импульсов , падающих на передние поверхности исследуемого 3 и эталонного 4 образцов}

заданное соотношение толщин исследуемого 3 и эталонного 4 образцов;

интервалы времени с момента подачи теплового импульса до момента времени достижени  заданного соотношени  напр жений на задних поверхност х исследуемого образца и эталона соответственно.

Величину соотношени  напр жений га, а следовательно, и времена t{ и t2 можно выбрать как угодно малыми, в зависимости от возможностей приборной реализации устройства.

Таким образом, в устройстве происходит регистраци  не всей температурной кривой, а лишь ее начальной части, имеющей большую крутизну, а следовательно, повышаетс  точность.в определении заданного соотношени 

„ U

температур или напр жении --- .

U2

0 --Ч

Меньшее врем  измерени  позвол ет значительно уменьшить тепловые и некоторые другие потери, особенно при высоких температурах.

Устройство может быть использовано дл  быстрого измерени  температуропроводности образцов в широком диапазоне их теплофизических параметров и температур.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  коэффициента температуропроводности материалов , содержащее импульсный тепловой источник, св занный с генератором импульсов, а также датчик температуры , ключевую схему, усилитель и счетчик импульсов с индикацией, вход щие в состав измерительного канала,

   отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности путем уменьшени  времени измерений, в него введены расщепитель теплового потока и дополнительный измерительный канал, при этом выход импульсного теплового источника св зан с входом расщепител  теплового потока, первый выход которого подключен к входу измерительного канала, а второй выход - к входу дополнительного измерительного канала, причем указанные каналы идентичны и состо т из датчика, вход которого

   5  вл етс  входом канала, а выход под- ключе н через усилитель к одному входу ключевой схемы, выход которой св зан с входом счетчика импульсов с индикацией, а другой вход ключевой

   0 схемы - с выходом генератора импульсов .