SU504965A1

SU504965A1 - Device for measuring the thermal conductivity of non-conductive materials

Info

Publication number: SU504965A1
Application number: SU1836047A
Authority: SU
Inventors: Виталий Яковлевич Чеховской; Геннадий Исаевич Ставровский
Original assignee: Институт Высоких Температур
Priority date: 1972-10-09
Filing date: 1972-10-09
Publication date: 1976-02-28

Description

1one

Изобретение относитс к устройствам дл измерени теилофизических свойств неэлектропроводных материалов.The invention relates to devices for measuring the theophysical properties of non-conductive materials.

Известный метод двух пластин заключаетс в том, что плоский нагреватель зажимаетс между двум плоскими образцами, от которых тепло симметрично отводитс к холодильникам . Обычно, чтобы получить одномерный тепловой ноток, проход щий через образцы, и уменьшать тепловые потери от образцов и нагревател , необходимо обеспечить адиабатические услови на боковых стенках двух образцов. С этой целью дл уменьшени тепловых потерь в известных устройствах предусматриваетс теплова защита токоподвод щих контактов нагревател и боковых поверхностей образца при помощи тепловой изол ции и дополпительпых нагревателей. В некоторых устройствах образцы с нагревателем завертываютс в несколько слоев асбестового листа и помещаютс между двум плоскими холодильнИКаМИ.The known method of two plates is that a flat heater is clamped between two flat samples, from which heat is symmetrically removed to the coolers. Usually, in order to obtain a one-dimensional thermal note passing through the samples and reduce the heat loss from the samples and the heater, it is necessary to ensure adiabatic conditions on the side walls of the two samples. To this end, in order to reduce heat losses in known devices, thermal protection of the current-carrying contacts of the heater and the side surfaces of the sample is provided by thermal insulation and additional heaters. In some devices, samples with a heater are wrapped in several layers of asbestos sheets and placed between two flat coolers.

Однако тепловые потери устранить не удаетс , а дл соблюдени услови бесконечно большой пластины необходимо примен ть образцы весьма больших размеров.However, heat losses cannot be eliminated, and to meet the conditions of an infinitely large plate, it is necessary to use very large specimens.

Цель изобретени - устранение вли ни тепловых потерь по токоподводам пагревател и с боковых стенок пластин.The purpose of the invention is to eliminate the effect of heat losses on the electric current leads from the side walls of the plates.

Это достигаетс тем, что в предлагаемомThis is achieved in that in the proposed

устройстве нагреватель выполнен в виде зигзагообразной тонкой полоски, представл юП1 ,ей собой П-образные колена, последовательно соединенные между собой, а в центре пластин с одномерным тепловым потоком расположены потенциальные выводы. Токоподводами нагревател вл ютс продолжени полосок нагревател , которые имеют высокую температуру и преп тствуют оттоку тепла от пластин .The device is designed as a zigzag thin strip, represented by JU1, U-shaped elbows connected in series with it, and potential conclusions are located in the center of the plates with a one-dimensional heat flow. The current leads of the heater are continuations of the heater strips, which have a high temperature and prevent the heat from flowing out of the plates.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство: на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows the proposed device: in FIG. 2 is a section along A-A in FIG. one.

Между пластинами 1 расположен нагреватель 2. Нагреватель вырезаетс из фольги тугоплавкого металла в виде зигзагообразной полоски со спр мленными углами; полоска представл ет собой П-образные колена, соединенные между собой последовательно. Сечение полоски везде одинаково, толщина полоски 0,1 мм, ширина 5 мм. Зазор между соседними коленами минимален.A heater 2 is located between the plates 1. The heater is cut from a foil of a refractory metal in the form of a zigzag strip with straight corners; the strip is U-shaped elbows connected in series. The cross section of the strip is the same everywhere; the thickness of the strip is 0.1 mm, width is 5 mm. The gap between adjacent knees is minimal.

Сущность предлагаемого изобретени заключаетс в том, что если через исследуемые пластины проходит тепловой поток от плоского , весьма тонкого металлического нагревател с равномерно выдел емой электрической мощностью по всей площади, то на центральном небольшом участке образца при определенных услови х имеет место одномерныйThe essence of the invention is that if the heat flux passes through the test plates from a flat, very thin metal heater with uniformly generated electrical power over the entire area, then in a central small area of the sample under certain conditions

тепловой поток, не искаженный тепловымиheat flow not distorted by heat

потер ми на боковых стенках. Если на этом участке измерить величину выдел емой электрической мощности на нагревателе и перепады температур в образцах, то теплопроводность может быть рассчитана по формулеlosses on the side walls. If in this area measure the amount of electric power released by the heater and temperature differences in the samples, the thermal conductivity can be calculated by the formula

.(+4).. (+ 4).

/ /

где 6i и бг, А/1 и - рассто ние между корольками термопар и перепады температур в лервой и во второй пластинах.where 6i and bg, A / 1 and are the distance between the thermocouple rings and temperature differences in the left and second plates.

На площадке 3 нагревател , где на образце имеетс одномерный тепловой поток, мощность измер етс при помощи потенциальных выводов 4. Против этой площадки термопарами 5 и 6 измер ютс перепады температур в пластинах. Холодильниками 7 можно регулировать величину перепада температур в пластинах .At site 3 of the heater, where there is a one-dimensional heat flux on the sample, power is measured using potential terminals 4. Against this site, thermocouples 5 and 6 measure temperature differences in the plates. Refrigerators 7, you can adjust the magnitude of the temperature difference in the plates.

Claims

Invention Formula

A device for measuring the thermal conductivity of non-conductive materials by the stationary method of two plates containing an electric heater sandwiched between the plates and refrigerators, characterized in that, in order to eliminate the effect of heat losses on the current lead of the heater and from the side surfaces, the heater is designed as a zigzag strip. U-shaped elbows connected in series with each other, and potential conclusions are located in the center of the plate with one-dimensional heat flow.