Устройство для измерения коэффициента теплопроводности веществ

Авторы патента:

G01N25/18 - путем определения коэффициента теплопроводности (с помощью калориметрических измерений G01N 25/20; путем измерения сопротивления электрически нагреваемого тела G01N 27/18)

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано для измерения коэффициента теплопроводности различных веществ . Цепь изобретения - повышение точности измерения. Устройство содержит исследуемый и эталонный образцы в виде цилиндров или призм равного сечения, которые размещены между источниками и приемниками тепла, причем температуры приемников тепла равны между собой. Кроме того, в устройстве имеются тепломеры для крнтроля равенства тепловых потоков, проходящих вдоль осей образцов, и дифференциальная термопара, один из спаев которой размещен на торце исследуемого образца, обращенном к источнику тепла . Новым в устройстве является то, что эталонный образец выполнен в виде жидкообразной среды, помещенной в полость теплоизоляционного цилиндра, имеющего возможность перемещаться относительно фиксированных источника и приемника тепла и в сечении которого закреплена температуровьфавнивающая сетка, на которой помещен второй спай дифференциальной термопары, 1 ил. S (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 N 25/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ i13;Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ арнлр

4 атюд4 (21) 4128453/31-25 (22) 26.09.86 (46) 07. 07.88. Бюп. У 25 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) И.С.Василькивский, Е.П.Пистун и Я.Т.Рогоцкий (53) 536. 6 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 446818, кл. С 01 N 25/18, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Р 1337750, кл. G 01 N 25/18, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ВЕЦЕСТВ (57) Изобретение относится к теплофиэическим измерениям и может быть использовано дпя измерения коэффициента теплопроводности различных веществ. Цель изобретения вЂ” повьппение точности измерения. Устройство содержит исследуемый и эталонный образцы

ÄÄSUÄÄ 1408325 А1 в виде цилиндров или призм равного сечения, которые размещены между источниками и приемниками тепла, при чем температуры приемников тепла равны между собой. Кроме того, в устройстве имеются тепломеры для контроля равенства тепловых потоков, проходящих вдоль осей образцов, и дифференциальная термопара, один из спаев которой размещен на торце исследуемого образца, обращенном к источнику тепла. Новым в устройстве является то, что эталонный образец выполнен в виде жидкообразной среды, помещенной.в полость теплоизоляционного цилиндра, имеющего возможность перемещаться от- Я носительно фиксированных источника и приемника тепла и в сечении которого закреплена температуроеыраеннеаю- (» щая сетка, на которой помещен второй спай дифференциальной термопары. ф

1 ил. ваий

1408325

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может

;быть использовано дпя измерения коэф фициента теплопроводности различных веществ.

Цель изобретения вЂ” овышение точности измерения.

На ч ртеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройст- 10 ва.

Устройство содержит источники 1 и приемники 2 тепла, между которыми расположены исследуемый 3 и эталонный 4 образцы и тепломеры 5. Чтобы !5 устранить тепловые потери, боковые поверхности источников 1 и приемников 2 тепла, исследуемого 3 и эталонного 4 образцов и тепломеров 5 защищены теплоизоляционными цилиндрами 6 20 и 7. Теплоизоляционный цилиндр 7 выполнен с воэможностью перемещения относительно источника 1 и приемника 2 тепла, жестко связанных между собой с помощью связи 8. Кроме того, в его полости закреплена температуровыравнивающая сетка 9, на которой размещен один из спаев дифференциальной термопары 10, подключенной к вторичному прибору 1!. Другой спай термопа- 30 ры 10 вмонт рован в температуровыравнивающую пластину 12. Приемники 2 тепла включены в линию 13 источника

14 энергии и поддерживаются при одиаковой температуре. Источники 1 теп- 35 а включены в линию 15 источника 16 нергии и их температуры регулируютпеременными сопротивлениями 17.

Устройство работает следующим образом. 40

При подготовке устройства к изме ениям снимают источник 1 тепла, теп, омер 5 и температуровыравнивающую пластину 12 с вмонтированным в нее спаем дифференциальной термопары 10

Й помещают в полость теплоизоляционНого цилиндра 6 исследуемый образец

3. Устанавливают обратно температуро ыравнивающую пластину 12, тепломер

5 и источник 1 тепла. Места контак50 гов между ними, а также места контак-! ов исследуемого образца 3 для уменьШения влияния на точность измерений контактных сопротивлений заполняются фысокотеплопроводной замазкой. После подготовки устройства к работе вклю55 ахают источники 1 и приемники 2 тепла цепи соответствующих источников энергии. При этом тепломеры регистрируют тепловые потоки, проходящие от источников тепла вдоль осей .исследуемого 3 и эталонного 4 образцов. С помощью сопротивления l 7 регулируют ся температуры источников 1 тепла до тех пор, пока величины тепловых потоков при стационарном режиме теплопередачи не станут равны между собой.

Затем перемещают теплоизоляционный цилиндр 7 относительно источника l u приемника 2 тепла, скрепленных между собой связью 8, до тех пор, пока показания вторичного прибора ll не станут равны нулю. В этот момент положение температуровыравнивающ и сетки

9 с размещенным на ней спаем дифференциальной термопары )О характеризует величину коэффициента теплопроводности исследуемого вещества. Это поясняется формулой. где 3, 3 вЂ” коэффициенты теплопро-! водности соответственно исследуемого и эталонного образцов;

1 вЂ” длина исследуемого образца;

1 вЂ” расстояние от приемника тепла к температуровыравнивающей сетке с размещенным на ней спаем дифференциальной термопары в момент, когда при стационарном режиме теплопередачи и разности величин тепловых потоков, проходящих вдоль осей образцов, показания вторичного прибора равны нулю.

Для определения коэффициента теплопроводности достаточно н процессе измерения получить только величину

1, так как все остальные параметры определяются до измерения. Это дает возможность считывать ко >ффициент теплопроводностн исследуемого образца непосредственно по предварительно проградуированной шкале.

Предлагаемое устройство обеспечивает более высокую точность измерения по сравнению с известным, так как в нем исследуемый и эталонный образцы находятся в одинаковых температурных условиях, что позволяет исключить погрешность, вызванную влиянием

l408325 на результат измерения теплопотерь от образцов в окружающую среду. Кроме того, предлагаемое устройство имеет линейную шкалу, что дополнительно повышает точность и упрощает проведение измерения.

Формула изобретения

Составитель В. Филатова

Техред М. Дидык Корректор Л.Патай

Редактор И.Горная

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 3304/46

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для измерения коэффициента теплопроводности веществ, содержащее две теплопроводящие цепи, одна из которых включает во время измерений исследуемый образец, размещенный 15 в теплоизоляционном цилинг- е между источником и приемником тепла, выполненными в виде поршней, другая вЂ” однородный теплопроводящий элемент, представляющий собой жидкость, разме вЂ” 20 щенную между источником и приемником тепла, которые выполнены в виде жестко связанных между собой поршней, помещениых в полость теплонзоляционного цилиндра с воэможностью переме- 2- > щения вдоль оси, дифференциальную термопару с вторичным прибором, один из спаев которой размещен в жидкости однородного теплопроводящего элемента на температуровыравнивающей сетке, закрепленной в поперечном сечении теплоизоляционного цилиндра, а также эталонный образец, причем приемники тепла обеих цепей соединены системой выравнивания температур, о т л ивЂ” ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, другой спай дифференциальной термопары размещен в плоскости контакта во время измерений исследуемого образца и источника тепла, в качестве эталонного образца использована жидкость однородного теплопроводящего элемента, теплопроводящие цепи снабжены устройством для контроля равенства тепловых потоков, причем источники тепла обеих теплопроводящих цепей соединены системой регулировки их температур.

Изобретение относится к области тепловых испытаний, а именно к области определения теплофизических характеристик материалов и сред

Способ неразрушающего контроля теплофизических характеристик материалов и устройство для его осуществления // 1402892

Изобретение относится к технической физике, в частности к теплофизическим измерениям, и может найти широкое применение в народном хозяйстве при производстве искусственных материалов и изделий из них

Устройство для измерения влажности // 1402891

Устройство для измерения теплофизических свойств металлов // 1402890

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в металловедческих и физических лабораториях при исследовании физических свойств металлов и сплавов

Способ определения теплопроводности материалов // 1392475

Изобретение относится к области тепловых испытаний, а именно к области измерений теплофиэических характеристик материалов

Способ неразрушающего контроля теплофизических характеристик материалов // 1390555

Изобретение относится к теплофизическим измерениям

Способ определения коэффициента теплопроводности // 1390554

Изобретение относится к измерительной технике,в частности к определению теплофизических величин,Целью изобретения является упрощение процесса измерения, расширение класса измеряемых объектов и повышение точности измерения

Способ определения температуропроводности // 1383182

Способ комплексного определения теплофизических характеристик материалов и устройство для его осуществления // 1381379

Изобретение относится к области технической физики, а именно к способам комплексного определения теплофизических характеристик материалов и устройствам для его осзтцествления

Способ определения теплопроводности и характеристик теплообмена // 1377696

Изобретение относится к области тепловых испытаний, а именно к опре делению теплофизических характеристик ,я характеристик теплообмена конструк ций и их элементов

Устройство для определения характеристик материалов // 2108568

Термозонд для неразрушающего контроля теплопроводности материалов // 2123179

Изобретение относится к технической физике, в частности к теплофизическим измерениям

Устройство для определения теплопроводности материалов // 2124195

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано в тех отраслях, где требуется определение теплопроводности объемных, тонкослойных и пленочных, в том числе обладающих анизотропией теплопроводности, материалов

Устройство для измерения теплопроводности // 2124717

Изобретение относится к области технической физики

Способ и устройство для идентификации комплекса теплофизических свойств твердых материалов // 2125258

Изобретение относится к технической физике, а именно к области исследований теплофизических свойств веществ

Устройство для определения теплофизических характеристик // 2132548

Способ и устройство для определения теплофизических характеристик тонкослойных материалов // 2132549

Устройство и способ для измерения теплофизических свойств жидкостей и газов // 2139528

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для определения теплофизических свойств жидкостей и газов, в том числе и в быстропротекающих и необратимых процессах, в потоках при неустановившемся режиме и т.п., а также для измерения нестационарных температур (скоростей)

Способ определения теплофизических характеристик строительных материалов многослойных конструкций без нарушения их целостности // 2140070

Изобретение относится к строительной теплотехнике, в частности к измерениям теплофизических характеристик (ТФХ) многослойных ограждающих конструкций (наружных перекрытий, перегородок, покрытий, полов и т.п.)

Способ определения теплофизических характеристик материалов // 2149386

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для определения теплофизических характеристик материалов