SU467260A1 - Прибор дл определени теплофизических свойств капилл рно-пористых материалов - Google Patents

Description

Изобретение отиоснтс  к области пзмерптельиор техники и может быть использовано дл  определени  теплофизических характеристик огнеупоров, теплоизол торов, стройматериалов , почв и т. д.

Известен прибор д.т  нсследоваии  теплофизических характеристик капилл рио-пористы .х материалов, содержандий герметический сосуд и авторегул тор уровн  жидкости.

Недостатком прибора  вл етс  отсутствие электроиагревател , терморегул тора и микрокалориметра , что лишает экспериментатора возможности проводить комплексные исследовани  с целью опреде.чени  коэффициентов диффузии влаги, тепло-н температуронроводиости и влажности каннлл рно-иористых тел.

Дл  расширени  тсмнературного диапазона нзмере П1Й и иовышени  точиости внутри стекл нной емкости предлагаелюго прибора размещен герметичный стекл нный сосуд с подогревателем внутри него, а на крышке сооспо с ириемной воронкой установлен микрокалориметр .

На чертеже ноказан предлагаемый прибор, включаюн;ий внешний стекл нный сосуд 1, выноли ющий роль корпуса и теплоизол тора, в который помен1,еи основной герметический виутреииий стекл нный сосуд 2 дл  монтажа деталей и установки образца. Стеики сосудов 1 и 2 отделены друг от друга теплоизолирующей воздушной прослойкой. Основной внутренний сосуд 2 снабжен металлической крышкой 3, через которую пропущена водовпускна  металлическа  трубка 4 с лезвиеобразным оконцевателем 5 дл  подачи в сосуд жидкости . Окоицеватель имеет в нижней своей части эластичный запирающий клапан, при помощи проволочных зажимов прикрепленный к трубчатому (сплюснутому по середине) рычагу 6 дл  прижимани  э.тастичного клапана к оконцевателю . Рычаг 6 подвеской 7 и шарниром 8 соедипеи с водовпускной трубкой 4. К рычагу G т гой 9 прикреплен шарообразный пластмассовый поплавок 10 дл  регулироваии  уровн  жидкости в сосуде 2. Водовпускна  трубка 4 сверху снабжена резииовым переходииком 11, на который надета стекл нна  мерна  бюретка 12 дл  нзмеренн  колнчества поступающей в сосуд 2 жндкости. Мерна  бюретка 12 закрыта сверху пробкой 13 с воздушником 14.

На крышке 3 прибора размеп1ена металлическа  воропка 15, через которую пропущен образец 16, который покрыт с боков с.тоем эпоксндной смолы или слоем парафипа 17 дл  влагоизол ции. В испытываемый образец 16 вмонтированы термопары 18 и 19 дл  определени  перепада температур в образце и термопара 20 дл  контрол  температуры жидкости , впитываемой образцом. На верхнем холодном торце образца установлен вод ной микрокалориметр 21 дл  определени  величины теплового потока, протекающего через капилл рно-пористыр1 образец 16.

Над конической частью внутреннего герметического сосуда 2 расположен трубчатый электродвигатель дл  подогрева воды в этом сосуде, состо щий из керамической трубки 22 дл  намотки электроспирали 23. Температура воды фиксируетс  термопарой 24. При помощи зажимов 25 н 26 электроспираль закреплена на керамической трубке 22. Электропровода 27 пропущены через резиновые нробкн 28 и 29. Сосуд 2 установлен на эбоннтовой прокладке 30.

Предлагаемый нрибор работает следующим образом. Перед началом опыта исследуемый образец 16, представл ющий собой су.хой капилл рно-пористый брус сечеиием 30X30 мм н длиной 140-150 мм, покрываетс  с боков слоем влагоизол цин дл  нредотвращенп  испарени  влаги, причем торцовые поверхности бруса остаютс  непокрытыми. Перед проведением опытов внутренний стекл нный сосуд 2 заполн ют жидкостью (вода, керосин н т. д.) до тех пор, пока эластичный клапан 31 плотно не закроет лезвиеобразный оконцеватель 5 водовпускной трубки 4. Плотность закрытн  кланана определ етс  по ypoBino жидкости в измерительной бюретке 12. После этого образец ннжним своим торцом стыкуетс  с поверхностью зеркала жидкости в сосуде 2, а воронка 15 заливаетс  парафином нли другой более высокотемпературной влагоизол цией.

После нанесени  влагоизол цни образец на рассто нии 5,130 н 150 мм от своего ннжнего торца зондируетс  игольчатыми термонара1ми 18, 19 и 20, которые служат дл  замеров темиературы и омического сонротивлеин  влажного образца. Указанные термонары во врем  опыта периодически присоедин ютс  к носто нного тока и таким образом определ етс  омическое сопротивление влажного образца, а по его показани м и с помощью тарировочной кривой определ етс  влагосодержание образца.

Прн стационарном процессе впитывани  жидкости образцом происходит посто нное восполнение жидкостной ваниы за счет действи  авторегул тора, открывающего занирающий кланан. Использу  мерную бюретку 12, через определенный иромежуток времени производ т определенне количества жидкости, вход щей в сосуд и вннтываемой испытываемым образцом дл  расчета величины нотока влаги, иснар ющейс  с холодного торца образца .

Дл  нзмерени  величины теплового потока, протекающего через поперечное сечение образца , на его холодный торец устанавливают вод ной микрокалориметр 21. По перепаду температур между вход щим и выход п им потоком воды при ее посто нной скорости циркул ции онредел ют количество тепла, прохо .; щего через образец, но формуле

Q С,G(/„,,,,.-/„J -,

где С, - удельна  изобарна  теплоемкость

воды, ккал, кг-град; G - расход воды, кг/ч;

. - врем  опыта, ч; вых- температура водо, выход щей

из мнкрокалориметра, °С; Asx - температура воды, вход щей в

микрокалориметр, °С.

К преимуществам предлагаемого нрнбора следует отнести высокую точность измерений за счет применени  авторегул тора с лезвнеобразным водовнускным окоицевателе.м и эластичнььм запирающим устройством дл  капилл рной нодачи жидкости в ге)метический сосуд; проведение исследований в широком темнературном интервале, что обеспечнваетс  наличием электронодогрева жидкости, наход щейс  на стыке с образцом.

Пред м е т н з о б р е т е и н  

Прибор дл  оиределе п-1  тенлофнзическнх свойств капилл рнопорнстых материалов, содержащий герметичную стекл нную емкость с крышкой, в которой размещены авторегул тор уровн  и приемна  воронка дл  установки образца , отличающийс  тем, что, с целью расширени  температурного диапазона измерений и повышени  точности, внутри стекл нной емкости размещен герметичный стекл нный сосуд с подогревателем внутри него, а на крынь ке соосно с нриемной воронкой установлен микр окалориметр.

выход

SoSoi

/5