Устройство для измерения теплопроводности материалов
Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к устройствам для теплофизических измерений. Сущность изобретения заключается в том, что нагреватель и холодильник выполнены в виде плоских терморезисторов,, соединенных с электрическими блоками стабилизации их температур. Терморезистор нагревателя соединен с блоком стабилизации через ваттметр, шкала которого проградуирована в единицах теплопроводности. Терморезистор холодильника установлен на радиаторе 1 ил.
COl03 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (sl)5 6 01 N 25/18
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4839108/25 (22) 07.05.90 (46) 07.03.92. Бюл. М 9 (75) С.А.Богач и О.В.Эстерле (53) 536.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N- 387270, кл. 6 01 N 25/30, 1973.
Тепло- и массоперенос. Теплотехнический эксперимент. Справочник. М.: Знер гоиздат, 1982, с. 450-453, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к устройствам для измерения теплопроводности.
Известно устройство для экспрессного измерения теплопроводности, в котором нагреватель и измеритель температуры совмещены в одном термореэисторе.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сути является установка для измерения теплопроводности в стационарном режиме по методу плоского слоя, содержащая нагреватель и холодильник, создающие градиент температур на образце удлиненной формы и датчики температуры, измеряющие этот термоградиент.
Недостатком установки является низкая производительность измерений вследствие значительной теплоемкости блоков установки и необходимости доведения ее до стационарного режима, Целью изобретения является повышеwe производительности измерений.
Цель достигается тем, что в устройстве нагреватель и холодильник выполнены в ви„„Я „„1718081 А1 (57) Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к устройствам для теплофизических измерений.
Сущность изобретения заключается в том, что нагреватель и холодильник выполнены в виде плоских терморезисторов„соединенных с электрическими блоками стабилизации их температур. Терморезистор нагревателя соединен с блоком стабилизации через ваттметр, шкала которого проградуирована в единицах теплопроводности.
Терморезистор холодильника установлен на радиаторе 1 ил.
l О
Э ! де плоских терморезисторов, соединенных с электриче"кими блоками стабилизации их температур, причем терморезистор нагревателя соединен с блоком стабилизации через ваттмзтр, шкала проградуирована в единицах теплопроводности, а терморезистор холодильника установлен на радиаторе. 4
На чертеже приведена схема устройства.
Устройство содержит "горячий" терморезистор 1, соединенный через блок 2 измерения мощности и стабилизатор 3 температуры с источником 4 электрического тока, "холодный" терморезистор 5, соединенный через стабилизатор 6 температуры с источником 4 электрического тока и имеющий тепловой контакт с радиатором 7 через тепловое сопротивление 8. Между терморезисторами 1 и 5 расположен плоский слой исследуемого образца 9. Оба терморезистора с образцом помещены в теплоизоляционный корпус 10.
1718081
В макете устройства использованы терморезисторы MMT-12 с сопротивлением 68
Ом при 20 С. Потребная мощность 30 Вт, габариты 600х300х150 мм, погрешность измерения теплопроводности 4-1 . Таким образом, прибор может использоваться в полевых условиях.
Устройство найдет применение в геологии, геофизике, промышленности стройматериалов и т.д.
Составитель С. Богач
Редактор О, Хрипта Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор 3. Лончакова
Заказ 875 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Устройство работает следующим образом.
При включении источника 4 тока температура термореэисторов начинает расти, их электрическое сопротивление падает, и ког- 5 да оно достигает заданных величин, блоки 3 и 6 стабилизации температуры управляют токами через терморезисторы так, чтобы их сопротивление {а значит и температура) сохраняли установленное значение. Когда пе- 10 реходные процессы закончатся, внутри корпуса 10 устанавливается стационарный режим. При этом электрическая мощность, подводимая к "горячему" терморезистору и измеряемая блоком 2 измерения мощности, 15 однозначно определяется теплоп роводностью образца 9. Температура "холодного" термореэистора выбрана заведомо выше окружающей, например,40 С. Температура
"горячего" терморезистора выбрана такой, 20 чтобы, с одной стороны, для достижения хорошей чувствительности устройства иметь существенный термоградиент, с другой стороны, ограничить потребление электроэнергии и иметь возможность 25 применять терморезисторы из обычных нетермостойких материалов. Исходя иэ этих.. условий температура "горячего" терморези"сторона выбрана 50-60 С.
Формула изобретения
Устройство для измерения теплопро- . водности материалов методом плоского слоя, содержащее нагреватель, холодильник и датчики температуры, помещенные в оболочку из теплоизолятора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, нагреватель и холодильник выполнены в виде плоских терморезисторов, соединенных через электрические блоки стабилизации их температур с источником электропитания, причем терморезистор нагревателя соединен с блоком стабилизации через блок измерения мощности, шкала которого проградуирована в единицах теплопроводности, а терморезистор холодильника установлен на радиаторе.
