SU894512A1

SU894512A1 - Устройство дл определени теплофизических характеристик материалов

Info

Publication number: SU894512A1
Application number: SU792843469A
Authority: SU
Inventors: Борис Петрович Колесников; Георгий Моисеевич Серых; Виктор Григорьевич Сысоев
Original assignee: Краснодарский политехнический институт
Priority date: 1979-09-26
Filing date: 1979-09-26
Publication date: 1981-12-30

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ

1

Изобретение относитс к тепл6физичёским измерени м, а точнее к устройствам , служащим дл определени теплофизических характеристик матери- j алов (коэффициентов теплопроводности ,температуропроводности, тепловой активности и теплоемкости),

Известны устройства дл определени теплофизических характеристик Ma--|Q териалов, в которых используютс нагреватели и термометры сопротивлени , выполненные из проволоки t .

Известные устройства обладают значительной собственной теплоемкостью 15: и инерционностью. Они сложны в изготовлении и обладают малой механической прочностью и износоустойчивостью.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл определени 20 Теплофизических xapaxtepHCTHK материалов , в котором нагреватель йыпоЛнен из константановой проволоки диаметром 0,15 tiM, намотанной на шаблоне, и склеен эпоксидным компаундом. Тер- 25 мометр сопротивлени выполнен из медной проволоки диаметром 0,09 мвл и также проклеен эпоксидным компаундом. Обща толщина нагревател и термометра сопротивлени пор дка 0,6-1,2

Применение подобного термопреобра .зовател вносит большую ошибку при определении теплофизических характе (ристик материалов за счет собственной теплоемкости и инерционности. При изготовлении более тонких нагревателей к термометров сопротивлени резко падает их механическа прочность и возрастает трудоемкость изготовлени . Известные устройства с такими нагревгй тал ми и тер(юметрами сопротивлени имеют небольшой срок службы и ненадежны в работе.

Цель изобретени -..повышение точности и надежности, увеличение долговечности , а также упрощение изготовлен ни устройств дл определени теплофизических характеристик материалов.

Эта цель достигаетс тем. что в устройстве дл определени теплофизических характеристик материалов, включающем нагреватель и термометр -. сопротивлени , нагреватель и термометр сопротивлени выполнены из фольги/ наклеены на полииг/шдную плен ку с противоположных сторон, причем нагреватель и термометр сопротивлени выполнены в виде сетчатого круга и расположены соосно.

В зависимости от используемого решени и условий эксперимента нагреватель и термометр сопротивлени могут быть одинаковых диаметров или различных, причем диаметр нагревател всегда больше диаметра термометра . ротивлени ..

При подаче напр жени питани на нагревателе происходит выделение тепла, при этом измен етс температура исследуемого материала и самого - устройства-. Термометр сопротивлени измер ет температуру исследуемого материала в течение эксперимента. Далее по данным измерени температуры в зависимости от времени, использу соответствующие формулы/ рассчитывают 15 требуемые теплофизические характеристики исследуемого материала.

На чертеже изображено предлагае -, мое устройство, общий вид.

Термопреобразователь состоит из 20 подложки 1, например износостойкой прочной пленки, выполненной из полиамида , на одну сторону которой нак4 леена фольга из металла с мальзм температурным коэффициентом сопротивле- -в ни (ТКС, например,нихрома или константана , а на другую - фольга из металла с большим ТКС, например никел или меди. Толщина фольги пор д ка 5-20 мкм.

На фольге с малым ТКС методом . 30 цланарной технологии выполнен нагреватель 2, а на фольге с болыйим ТКС таким же образом выполнен термометр 3 сопротивлени . Причем они расположены соосно, имеют одинако, 35 вую форму например, могут быть выполнены в виде круга одного и того же радиуса).

При необходимости, в зависимости от применени нагреватель 2, термо- Q . метр 3 сопротивлени или оба вмесfe покрываютс износостойким заиштным слоем 4,например фторопластот. вой эмульсией. Обща толщина устройства составл ет 20-50 мкм.

Устройство работает следующим об- разом.

Создают контакт устройства с исследуемым материалом {например, помещают в исследуемый сыпучий материал, термостахируют некоторое врем (1- 50 15 мин) и подают необходимое напр жение питани на нагреватель 2.

При подаче на нагреватель 2 напр жени питани происходит выделение

тепла,при этом измен етс температура 55 исследуемого материала и самого устройства ( следовательно, и термометра сопротивлени Ь Термометр 3 сопротивлени регистрирует это изменение температуры в зависимости от време- ,

ни. Вьщел емое нагревателем тепло практически зависит только от напр жени питани , так как ТКС материала нагревател очень мало. Далее по данным изменени температуры в зависмости от времени, использу соответствующие формулы, рассчитывают требуемые теплофизические характерис тики исследуемого материала.

Погрешность определени теплофизических характеристик, например, сыпучих материалов устройством составл ет 3-5%, в то врем как при при применении известного устройства 7-10%.

Такое устройство просто в изготовлении и позвол ет примен ть дешег; вую планарную технологию. За счет применени в термопреобразователе износостойкой прочной пленки и износостойкого покрыти повышаетс надеж-i ность и увеличиваетс долговечность работы устройства дл определени теплофизических характеристик материалов.

Claims

1.Устройство дл определени . теплофизических характеристик ма- ; териалов, включающее нагреватель . и термометр сопротивлени , о т л и .чающеес тем, что, с целью повышени точности и надежности, увеличени долговечности и упрощени .изготовлени , нагреватель и термометр сопротивлени выполнены из фольги, наклеены на полиимидную пленку с противоположных сторон, причем нагреватель и термометр сопротивлени выполнены в виде сетчатого круга одинакового диаметра и расположены соосн

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с - тем, что нагреватель и термометр сопротивлени выполнены , различных диаметров, причем диаметр . нагревател больше диаметра термометра сопротивлени .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Морачевский И.И. Спектор Б.В., Р занцев В.И. Метод и прибор дл определени теплофизическйх характеристик материалов без вз ти пробы.-Тепло- и массоперенос. Минск, 1962,

т. 1, с. 61-64.

2.Серых Г.М., Гергесов Б.А.Новый скоростной метод исследовани теплофизических свойств сыпучих пищевых продуктов . - Извести ВУЗОВ. Пищева технологи , 1976, № 2. с. 162 (прототип)