SU399772A1

SU399772A1 - DEVICE FOR DETERMINATION OF TEMPERATURE

Info

Publication number: SU399772A1
Application number: SU1695668A
Authority: SU
Inventors: Ф. Севасть нов Е.
Priority date: 1971-08-30
Filing date: 1971-08-30
Publication date: 1973-10-03

Description

Изобретенне относитс к технике определени тенлофизических параметров металлических аплавсв в области низких тем.ператур.The invention relates to a technique for determining the tenlophysical parameters of metallic applais in the low temperature range.

Известны устройства дл определени температурных зависимостей коэффициента теплопроводности и удельной теплоемкости металлических сплавов в области 4,2-300°К.Devices are known for determining the temperature dependences of the thermal conductivity and specific heat capacity of metal alloys in the region of 4.2-300 ° K.

Однако они требуют значительных затрат времени на нроведение анализа.However, they require a significant investment of time for the analysis.

Целью изобретени вл етс ускорение анализа .The aim of the invention is to accelerate the analysis.

Дл этого вакуумна «амера выполнена в виде термостатиро. тонкостенной трубки с медным дном и вакуумным флаппем, а в качестве средства дл уменьшени тепл01вого потока с боковой поверхности образца использована двухслойна теплоизол ци , причем .внутренний слой теплоизол ции выполнен из материала с изотропной теплопроводностью , а наружный - из экра1шо-:вакуумноГ( теплоизол ции с экранами из гладкой полиэтил ентерефталатной пленки, металлизирова .нной с одной стороны, папример из стекловуали .For this, a vacuum is made in the form of a thermostatio. A thin-walled tube with a copper bottom and a vacuum flap, and as a means for reducing the heat flow from the side surface of the sample, a two-layer heat insulation was used, moreover, the internal heat insulation layer was made of a material with isotropic thermal conductivity, and the outer one - from the screen: vacuum (heat insulation with screens of smooth polyethylene enterephthalate film metallized on one side, for example from glass wool.

Сущность изобретени по снена чертежом.The invention is explained in the drawing.

На фиг. 1 приведен продольный разрез вакуумной камеры; на фиг. 2 - продольный разрез верхнего конца образца.FIG. 1 shows a longitudinal section of a vacuum chamber; in fig. 2 is a longitudinal section of the upper end of the sample.

Устройство содержит цилиндрический образец / диаметром 3 мм, на который навинченыThe device contains a cylindrical sample / diameter of 3 mm, which is screwed

22

две гайки 2 и 3, электрический нагреватель 4 и две медные глухие шайбы 5 (фиг. 1) и (J. Между торцами гайки 2 и электрического нагревател 4 зажат королек термопары 7 дл two nuts 2 and 3, an electric heater 4 and two copper blind washers 5 (Fig. 1) and (J. The tip of the thermocouple 7 is clamped between the ends of the nut 2 and the electric heater 4

измерени температуры верхнего тор.ца в стационарных 7стац и переходных Г (т) режимах при нагреве его потоками тенла посто нной мошности go. Между гайкой 3 и шайбой 6 зажат королек термонары 8 дл контрол температуры торца образца, ноддерживаемой посто нной равной во всех опытах температуре жидкого гели Го за счет обеспечени хорошего теплового контакта образца с дном камеры. Шайба 6 нижним торцом припа на легкоплавким прппоем 9 к медному дну 10 вакзумной камеры 11. Шайба 5 служит дл закреплени конца тонкой нейлоновой нити 12, при помошн которой образец вынимают из камеры после окончани проведепн экспериментов. На радиальной поверхности образца смонтирована теплоизол ци , состо ша из вн трен)его сло 13 с изотропной теплопроводностью и сло 14 с анизотропной теплопроводностью.measuring the temperature of the upper torus in stationary 7 stations and transitional T (t) modes when heated by tenla constant flow go currents. Between the nut 3 and the washer 6 a thermometer knob 8 is clamped to control the temperature of the end face of the sample, which is kept constant and the temperature of the liquid helium Go is equal in all experiments by ensuring good thermal contact of the sample with the bottom of the chamber. The washer 6 with the lower end of the solder on the low-melting material 9 to the copper bottom 10 of the vacuum chamber 11. The washer 5 serves to secure the end of the thin nylon thread 12, during which the sample is taken out of the chamber after the end of the experiments. Thermal insulation is mounted on the radial surface of the sample, consisting of the inner layer of its layer 13 with isotropic thermal conductivity and layer 14 with anisotropic thermal conductivity.

Дл уменьшени теплонодвода по тераМОэлектролам 15 и 16 и проводам 17 электрического нагревател они намотаны на изотермические участки наружной поверхности внутреннего сло 13 теплоизол ции. Термоэлектроды 15 и 16 термопар и провода 17In order to reduce the heat supply to the teraMoelectrols 15 and 16 and to the wires 17 of the electric heater, they are wound on the isothermal portions of the outer surface of the inner layer 13 of thermal insulation. Thermoelectrodes 15 and 16 thermocouples and wires 17

электрических нагревателей имеют выводы через вакуумный фланец 18 (незакрепленный на образце конец нейлоновой .нити находитс внутри расширеиной верхней части вакуумной камеры). Камера 11 имеет штуцер 19 дл вакуумной откачкИ.electric heaters have leads through the vacuum flange 18 (the end of the nylon thread that is not attached to the sample is inside the expansion of the upper part of the vacuum chamber). Chamber 11 has a fitting 19 for vacuum pumping.

Сборку устройства производ т в следующей последовательности. Навинчивают миниатюрные гайки 2 и 3, электрический нагреватель 4 медные шайбы 5 и 6, закрепл ют корольки термопар 7 и 8, затем нанос т внутренний слой 13. После этого па наружную поверхность внутреннего сло 13 наматывают термоэлектроды 15 и 16 термопар и провода 17 электрического нагревател и наматывают наружный слой теплоизол ции, состо ш.ей из экранно-вакуумной теплоизол ции, причем ее намотку вылоли ют так, чтобы наружным слоем, коитактируюшим с внутренней поверхностью трубки камеры //, оказалась прокладка , так как это уменьшает величину радиального теплового потока от образца.The device is assembled in the following sequence. The miniature nuts 2 and 3 are screwed on, the electric heater 4 has copper washers 5 and 6, the thermocouples 7 and 8 are fixed, then the inner layer 13 is applied. After that, the thermocouples 15 and 16 of the thermocouples and the electric heater wires 17 are wound on the outer surface of the inner layer 13. and the outer layer of thermal insulation is wound, which consists of shielding of vacuum-screen thermal insulation, and its winding is lined so that the outer layer co-activated with the inner surface of the tube // of the chamber turns out to be a gasket, since this reduces the value of p dially heat flow from the sample.

После химического травлени внутренней поверхности дна 10 и наружной поверхности торца шайбы 6 во внутреннюю полость камеры 11 опускают несколько гранул сплава Вуда и нагревают ни:жний конец камеры до темлературы плавлени сплава.After chemical etching of the inner surface of the bottom 10 and the outer surface of the end face of the washer 6, several Wood alloy grains are lowered into the internal cavity of chamber 11 and heated below: the lower end of the chamber until the alloy melts.

Затем в полость вакуумной камеры // онускают теплоизолированный образец, н-рнвод т в соприкосновенне поверхность шайбы 6 с медным дно1м 10 и быстро охлаждают место спа в вод ной ванне.Then, a thermally insulated sample is introduced into the cavity of the vacuum chamber, placed in contact with the surface of the washer 6 with a copper bottom of 10 m and quickly cool the spa in a water bath.

Такое крепление образца с дном обладает малым тепловым сопротивлением. После нрипаивани образца вакуумную камеру откачивают до остаточного давлени пор дка Ю- торр, затем опускают в транспортный дьюар с жидким гелием, охлаждают до 4,2Ч и по известному способу определ ют температурные зависимости коэффициента теплопроводности и удельной теплоемкости материала образца в интервале от 4,2 до 300°К.Such a sample mount with a bottom has a low thermal resistance. After the sample is applied, the vacuum chamber is pumped out to a residual pressure of about 10 hours, then immersed in a transport helium with Dewar, cooled to 4.2H, and the temperature dependences of the thermal conductivity coefficient and specific heat of the sample material in the range from 4.2 are determined by a known method. up to 300 ° K.

Предмет изобретени Subject invention

1. Устройство дл определени температурных зависимостей коэффициента теплопроводности и удельной теплоемкости металлических сплавов в интервале 4,2-300°К, содержащее1. A device for determining the temperature dependences of the thermal conductivity and specific heat capacity of metal alloys in the range of 4.2-300 ° K, containing

криостат, вакуумную камеру, теплопровод дл стока тепла от одного торца образца, электрический нагреватель, навинченный на другой торец образца, термоэлектрические датчики дл измерени температуры по длинеcryostat, vacuum chamber, heat line for heat drain from one end of the sample, electric heater screwed onto the other end of the sample, thermoelectric sensors for measuring the temperature along the length

образца и средства дл уменьшени теплового потока с боковой поверхности образца, отличающеес тем, что, с целью ускорени анализа , вакуумна камера выполнена в виде термостатированной тонкостенной трубки сsample and means for reducing heat flow from the side surface of the sample, characterized in that, in order to speed up the analysis, the vacuum chamber is made in the form of a thermostatted thin-walled tube with

медным дном и вакуумным фланцем, а в качестве средства дл уменьшени теплового потока с боковой поверхности образца использована двухслойна теплоизол ци . 2. Устройство по п. 1, отличающеес тем,copper bottom and vacuum flange, and as a means to reduce the heat flux from the side surface of the sample, two-layer heat insulation was used. 2. The device according to claim 1, characterized in

что В нутренний слой теплоизол ции выполнен из материала с изотропной теплопроводностью , а наружный - из экранно-вакуумной теплоизол ции с экранами из гладкой полиэтилентерефталатной пленки, металлизированной с одной стороны, и прокладками, например из стекловуалИ.The inner layer of thermal insulation is made of a material with isotropic thermal conductivity, and the outer layer is made of screen-vacuum thermal insulation with screens made of smooth polyethylene terephthalate film metallized on one side and gaskets, for example, of glass fiber.