Устройство для определения термоэлектрических характеристик

1 скс(! :. >

ПЛТ -..Т. - .

Ьибли:+ +ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сс;сз Соеетсних

Ссцивпистииесиих

Респтблии

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 15Л11.1971 (¹ 1634756/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 04.1Х.1972, Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 05.1.1973

М. Кл. 6 О!г 31/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете 1оиниотррв

СССР

УДК 621.362.2(088.8) Авторы изобретения

Н. С. Лидоренко, А. T. Белевцев, М. А. Ханин, М. А. Маркман

Л. М. Симановский и И. М. Мацков

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕИИЯ

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для измерения температурных зависимостей коэффициентов термо-э. д. с. и электропроводности термоэлектрических материалов в температурном диапазоне 20 — :

800 С.

Известны устройства для определения термоэлектрических характеристик, содержащие нагреватели, стационарные и подвижные соосные держатели для образцов, измерительные термопары и потенциальные зонды.

Недостатком известных устройств является низкая производительность труда при измерениях. Основное время затрачивается на вспомогательные операции — установление нужного температурного режима, вскрытие и герметизацию колпака, сварку корольков термопар и т. д. Производство самих измерений занимает сравнительно немного времени. Полный цикл измерения одного образца в диапазоне 20 — 800 С занимает 5 — 6 час.

С целью повышения производительности труда и уменьшения погрешности при измерениях в предлагаемом устройстве одновременно устанавливаются, выводятся на чужный температурный режим и измеряются 10 и более образцов. Эта цель достигается путем использования двух нагревательных печей, выполненных в виде плоских плит, в одной из которых установлены изолированные, а в другои — подвижныс неизолированные держатели образцов таким образом, что каждая пара держателей соосна и проходит через соответствующие отверстия в нагревательных плитах.

5 При этом исследуемые образцы устанавливаются перпендикулярно нагревателям.

Температура печей устанавливается независимо, таким образом, что обеспечивается нужная средняя температура и перепад тем10 пературы на образцах.

Нижнис держатели предлагаемого устройства имеют достаточно хороший непосредственный тепловой контакт с нижней нагревательной плитой, а верхние (не имеющие неilS посредственного контакта с верхней плитой) выполнены составными таким образом, что их части, находящиеся в зоне верхнего нагревателя, изготовлены из материала с высокой теплопроводностью, а части, выходящие за

2О нагреватель (к прижимным пружинам), — из малотеплопроводной тонкостенной трубки. Такая конструкция держателей позволяет уменьшить тепловой поток по держателям.

Что касается производства самих измере25 ний, то затрачиваемое на них время не увеличивается благодаря применению автоматизированной схемы измерений, в которой использован автоматический цифровой вольтметр.

На чертеже схематически изображено предзо лагаемое устройство.

349958

I7 !

I ! й

1 з

1 !

1 1

Для установки нужного температурного режима и перепада температуры на образцах служат две нагревательные плиты 1 и 2, представляющие собой плоские медные плиты, снабженные рядом горизонтальных отверстий, в которых в кварцевых трубках установлены нагревательные элементы 8 из нихромовой проволоки. Температурный режим каждой плиты устанавливается независимо и контролируется автоматическим самопишущим потенциометром при помощи термопар, зачеканенных в плиты. Кроме того, плиты снабжены рядом вертикальных отверстий, проходящих в теле плиты между горизонтальными отверстиями.

B вертикальныс отверстия устанавливаются нижние 4 и верхние 5 держатели образцов, изготовленные из молибдена.

Боковая поверхность держателей 4 алундирована для обеспечения электрической изоляции держателей от плиты 2. В верхней части держателей 4 (нижней части держателей 5) установлены молибденовые пятачки б, в которые зачеканены горячие спаи термопар 7 (термопары условно показаны пунктирной линией), которые выводятся через отверстие по оси держателей.

Держатели 4 неподвижны и плотно посажены в соответствующие отверстия плиты 2 .

Держатели 5 имеют надставку 8 в виде тонкостенной трубки из нержавеющей стали, что обеспечивает малый теплоотвод. Они могут перемещаться в вертикальном направлении в отверстиях плиты 1, служащих направляющими.

Образцы 9 зажимаются в держателях с помощью пружинного устройства. Вся конструкция собрана на двух медных плитах 10, охлаждаемых проточной водой. Между плита6 ми 1 и 2 и плитами 10 размещены теплоизолирующие прокладки 11,из пеношамота.

Для измерения электропроводности служат зонды 12.

Измерительная головка смонтирована в rep10 метичном съемном колпаке, снабженном линиями для откачки и наполнения аргоном и подачи воды, а также гермо выводами для измерительных и силовых проводов.

Методика измерений не отличается от об16 щепринятой. В устройсгве использована автоматизированная измерительная схема.

Предмет изобретения

1. Устройство для определения термоэлек20 трических характеристик, содержащее нагреватели, стационарные и подвижные соосные держатели для образцов, измерительные термопары и потенциальные зонды, отличающееся тем, что, с целью уменьшения погреш2Б ности и одновременного измерения нескольких образцов, попарно соосные держатели установлены перпендикулярно двум нагревателям, выполненным в виде плит и проходят через отверстия в последних.

30 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения погрешности, подвижные держатели выполнены составными, причем наружная часть представляет собой тонкостенную трубку из материала с низкой

33 теплопроводностью.

Составитель С. Островская

Редактор Н. Коляда Техред Л. Богданова

Корректоры Е. Талалаева и Е. Зимина

Заказ 730 Изд, № 1202 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография № 24 Союзполиграфпрома

Москва, 1210!9, ул. Маркса — Энгельса, 14