Патент ссср 190623

Авторы патента:

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

Союз Соаетскит

Социалистическими

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 02,Х1.1965 (№ 1036497/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл, 421, 12,102

МПК 6 01k

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 29.XI1.1966. Бюллетень № 2

УДК 536.2.08:535,231.2:

:536,5 (088.8) Дата опубликования описания 15.П.1967

Д. Л. Тимрот, В. Э. Пелецкий и В. 1О. Воскресенский )

Научно-исследовательский институт высоких температу

Авторы изобрстения

Заявитель

5иь ..1 ОТГ;1;й

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ TEJl

ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Известно устройство для определения коэффициента теплопроводности электропроводных тел при высоких температурах, содержащее вакуумную камеру с окном, в которую помещен исследуемый образец, нагреваемый с торца катодом, выполненным в виде плоской вольфрамовой спирали, антидинатронную сетку, устройство для измерения температур, измерительную схему. Однако это устройство не позволяет определять интегральную степень черноты того же образца, теплопроводность которого исследуется, что приводит к существенным ошибкам в определении коэффициента теплопроводности.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно снабжено дополнительной катодной системой для нагрева образца, выполненной в виде вольфрамовых нитей, натянутых на каркас параллельно оси образца.

Такая конструкция позволяет на одном устройстве и на одном и том же образце измерять также и интегральную степень черноты.

На фиг, 1 и 2 изображено описываемое устройство.

Корпус устройства представляет собой водоохлаждаемую вакуумную камеру 1, соединенную с вакуумной схемой. Последняя выполнена по стандартной схеме на базе насосов PBH-20 и ЦВЛ-100С и позволяет получать в камере во время работы установки вакуум порядка 1 ° 10 л«л рт. ст. Верхний патрубок камеры закрыт водоохлаждаемым фланцем анодного ввода 2 с двумя пружинами 3 токоподводов, Передний патрубок каме5 ры заканчивается фланцем смотрового окна с кварцевым стеклом (на чертеже не показано). Для предупреждения заноса рабочего участка стекла продуктами субл мацни нагретого до высокой температуры образца 4 в

10 этом же патрубке установлено специальное защитное стекло (на черте«ке не показано).

При измерениях температуры оптическим пирометром оно поднимается рычажныi«устройством с помощью электромагнита. Торцы

15 вакуумнои камеры закрыты, справа вЂ” фланцем-заглушкой, слева вЂ” фланцем анодно-катодного узла (АКУ) э.

Назначение АКУ вЂ” осуществить такое взаимное расположен««е образца 4 (на который

20 подается высокое напряжение до 10 кв), катодов и других элементов, которое бы обеспечивало как необходимое распределение электронов, так и возмо«кность количественного измерения подведенной ими мо«цности.

25 Анодно-катодный узел монтируется на корпусе холодильника 6, охлаждаемого водой, поступающей по двум трубам, зафиксированным и уплотненным во фланце узла 5. В холодильник вворачивается катодная головка 7

30 торцового катода, центральный электрод коigqnyg

I !, Pс !!."01;Одс 3, liзол(i(!15(0".Овы. .Iи проклад. Л, .Л! 1 . Х IIIÄO!3201Cß И ,, которьш вмс,i: С ".М(i 5.ВЛ5iЕТ . 0 .. .10 0 О I ЫСOК0130ЛЬТiio;!. = CI1 О ip !13(!а И

01 »; .: !::.. i :;;! 12 зле(4Tj)olio!3. рь(1 Осле, (,:.с! О подоо ап! в;. От с то: «о!3oго катода

J ! (О!.. (,! !!(;!5! ЭЛСЯ(!30110В .,, ot Iзд», со (рав весь

0:. t(I .: О торце. Б труоча1 1, .уз(5! цептрпрующими

0à io I à .1 5 систем ы (ijjÐ, i,.poжде11(151 раз, 00 . т р 3 0 Ilp! тс!!л01:Ом ра c:5i P i0O Ы 3 СТ!1: ОВ Iit

1, .:О .: .;ÎЛ.:О,I.I OUO;. ЖЕi,, . :1 ск 3»з(1ы !. р адпа.((ы(ых .О. :.О, IIIò .".o !лp r. . I 0â."..я

".род"вает, .1 1 п(i. В 01(ЛОЧКЕ

1! . С;10 Ц(; а Л ы(ы I i! вЂ”.одвеса подсоедиы30Д(1 в (соко. О и а" вЂ”:j .:,". -к((па соедиiiot! а с элек

II ãp.-;;ва T 1:;лсктроиов, ы 00»азlj.а системс под,, »(..OË(;Å(t В Ш!ДС ПРЯ 0: 1»PO»O;1 ° (О

„;.. .1;(1;,;т:.r -(одвсса. От

:.-.".-.1!30 аи кварцевым

С 1. О. : 0 (,ь(О цl (Л и 1lдр а

,,!0-11;Ii lO ООКОВОГО

:":..,0 COOØI IIOTÑß СО ,: де(.трируются

: ". т: рцс t" 1 идт",,: (1 цилиидра. .,:»поло!И(д(lа. . Из . :ргл!(их оалочек, 05р:;зд11, onycIiI5IOT05! ЛИ.! .;., О "! íc=-а I(o»3to

::: в; хп б,-!лс(ке и .; вЂ”,,; С: ."- «Р «OTIIЕ-, ОД.. o: . 0,11Ä I,pè-!е(,: в отли:, . ° а (Tcl Îii I пол!Iостыо содержи-. еще од(пи

i Ь;: ;;iсl i вЂ” IIITI:ÄI4O. r. I h! D D i:p,r= бел иr со !3сс,: сторон ,ЛСТК1! СO:.! Oi;i ПЗ

,! Jl гоp i, Сть(рь ...:; образует 5кести . :.T0З1 0 вЂ” О .401! I!Hл, !!00 ..,;"т:;. 1.5слп-lья 1(лстка ..1 I...;;о». .(- .(9, ВЫПОЛ115110ЩСМ ОД.!роввода. Верх:t5i51 часть клетки имеет прорсзь, позвол5пощую устанавливать экран уже после подвески образца.

Торцовым катодом является плоская спираль 20, расположенная в корпусе катодиой головки, l;ûïoëíåíit03I из меди, что обеспечиI3a i надежный теплоотвод из зоны катода к холодилыгику. А!!Одно-катодный узел, являющийся рабочей ячейкой прибора, выполнен по схеме двойного диода, анодом которого яв10 ляется сам испытуемый образец, Торцовый и боковой катоды имеют независимое электрическое питание, позволяющее регулировкои

ToI4rI и((кала катод!(ых нитеи В широких пределах изменять величину тока электронной

15 эмиссии.

Раоота того или иного катода или их комбипа titi; позволяет реализовать либо ре>ки3! всесторош(его нагрева образца, необходимый для опредслеш!я степепи черноты, либо ре20 жим торцово .о нагрева, необходимый для изучен!!я коэффициента теплопроводности.

Услов!!0(1, обеспечивающим возможность количественного определения подведенпой к образцу энергии по измерениям электрических

25 пар",.Iåòpoâ (ускоряющего напря кеиия и тока эмиссии), является искл!очение возможности перераспределения электронов между образцом и элементами системы его крепления.

Для устранения этого перераспределения

30 электронов па образце введепы антидинатронный экран и экран перехвата.

Проводя опыт по определению интегральной полусферической степени черноты в, необходимо нагреть образец (желательно равно35 мерно по длине) до нужной температуры, затем измерить подведенную к нему в этом режиме энергию и стационарное распределение температур, являющееся основой расчета температуры отнесения.

40 Мощность, воспринятая образцом и рассеянная им в стационарном состоянии в виде излучения, может быть подсчитана по формуле

W=U 1

В итс ге выполненных измерений можно рассчитать величину удельных лучистых потерь с поверхности образца, а следовательно, и иптегральпую степень исследуемого мате50 риала. (2)

F --Tp

Здесь F вЂ” суммарная поверхность образца;

55 О(вЂ” постоянная Стефана-Больцмана.

В опыте по определению коэффициента теплопроводности работает только торцовый катод. Змитируемый им поток электронов передает свою э!!ерги!О торцу образца. Зта энергия рассеивается излучением с остальной его поверхности. Вдоль стержня возникает температурное поле Т(х), характеризующееся значительными продольными градиентами.

Как и в предыдущем опыте, температура

65 измеряется в отдельных точках оптическим

190623 нирометром. Зная T(x) мы можем для кажиг дого сечения х рассчитать вЂ” градиент

dx температур, а в сочетании с данными q, (T), найденными в предыдущем эксперименте, мо.кем построить график распределения тепловых потерь по длине образца q, (х). Расчет коэффициента теплопроводности производится по формуле

D т.+

4-,. О ) д,() dx

Х (3)

Т вЂ”,. D grad где O вЂ” диаметр образца. Интеграл включает в себя лучистые потери как на боковой поверхности от сечения х до конца образца

r == L, так и поток с «холодного» торца, что учитывается прибавлением к длине интегриD рования величины вЂ” .

Предмет изобретения

Устройство для определения коэффициенты теплопроводности электропроводных тел прн высоких температурах, содержащее вакуумную камеру с окном, в которой размещен цилиндрический образец, торец которого нагревается торцовым катодом в виде плоской вольфрамовой спирали, антидинатронпый

1о электрод, приспособления для подвеса образца и катодов, измерители температуры, соединенные с измерительной схемои, оглиипои ееся тем, что, с целью измерения на одном устройстве и на одном и том же образце так1 же и интегральной степени черноты, оно снабжено дополнительной катодной системой для нагрева образца, выполненной в виде вольфрамовых нитей, натянутых на каркасе параллельно оси образца.

390623

Редактор Н, С. Коган .

Заказ 88/14 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр, Сапунова, д. 2

Составитель И. И. Дубсон

Техред Л. Бриккер

Корректоры: О. Б. Тюрина и Г. Е. Опарина

Компенсационный способ определения локального коэффициента теплопроводности // 183436

Патент 181346 // 181346

Патент 180529 // 180529

Способ измерения теплопроводности многослойныхцилиндров // 180384

Устройство для определения коэффициентов теплопроводности и температуропроводности1.",^л j j» j vti а ло г.\-,.;;тн1-'« v ;:-;;:чеека11.. :>&:/-::ottka // 173988

Определения теплопроводности // 172519

Устройство для определения коэффициента теплопроводности неметаллических материалов // 170710

Способ определения теплопроводности жаростойких бетонов // 169830

Патент 168920 // 168920

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