Измеритель теплотехнических харак-теристик

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬГКтКНИЯ " 8 756

К АВТОРСКОМУ СВИ ИВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено Об.0279 (21) 2724899/18-25 (53)M. Кл с присоединением заявки М— (23) Г1риорнтет—

G 01 H 25/18

Гвсудввственный комнтет

СССР нв делам нзебветеннй н. открмтнй (53) УДК 543 274. (088. 8) Опубликовано 30.03.81. Ьюллетень l49 12

Дата опубликования описания 30.0381 (72) Авторы изобретения

В.И.Бойцов и Б.В.Иванов

Московский ордена Трудового Красного 3 институт химического машинострое (7! ) Заявитель (54 ) ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Изобретение относится к теплотех-1 нике, конкретнее к калориметрии, и может быть использовано для быстрого измерения теплотехнических характеристик, например коэффициента теплопроводности образцов материалов со сложной (многокомпозитной, пористой и т.п.) структурой, работающих преимущественно в вакууме, например, элементов экранно-вакуумной, порсыковой и слоистой теплоизоляции.

Известны устройства для быстрого измерения теплотехнических характеристик, содержащие регистрирующую аппаратуру и чувствительный элемент, состоящий из нагревателя и основания, выполненного из материала с извест-.:. ным коэффициентом теплопроводности и снабженного датчиком температуры, связанным с регистрирующей аппарату- 20 рой. При изМерении коэффициента теплопроводности нагреватель помещают между исследуемым материалом и эталонным основанием, замеряют температуру нагревателя при калиброванном напряжении последнего и по его величине судят о количестве тепла, про ходящем через исследуемый материал, а, следовательно, о коэффициенте теплопроводности материала (1). 30

Недостатком известных устройств является невысокая точность, обусловленная значительными тепловыми потерями за счет конвективного теплообмена.

Цель изобретения — повыаение точности определения коэффициента теплопроводности материалов со сложной структурой в условиях, идентичных условиям эксплуатации указанных-материалов.

Поставленная цель достигается применением радиометрического манометра в качестве измерителя теплотехнических характеристик, например коэффициента теплопроводности, материалов.

На фиг. 1 и 2 схематически изображен радиометрический манометр и его приводная лопасть.

Радиометрический манометр содержит стеклянный вакуумированный корпус 1 с размещенной на игольчатой опоре 2 мельничкой 3 со слоеными приводными лопастями 4, слой 5 которых выполнен из тонколистового ферромагнитного материала, а слой 6 представляет собой элемент исследуемого материала. Корпус 1 в месте расположения мепьнички 3 окружен ин817561 дуктором 7, связанным с высокочастотным помехоэащищенным генератором 8.

Для измерения, например, коэффициента теплопроводности материала .еаоеа 6 приводных лопастей 4 корпус

1 вакуумируют до сторого фиксирован-. ного давления 5 10 мм рт.ст., включают генератор"В и индуктором 7 нагревают ферромагнитные слои 5 мельнички 3 до 300 С (выбор величины давления и температуры обусловлен максимальными радиометрическими силами, и неизменностью оптических характеристик слоев 5 лопастей 4), Благодаря радиометрическому эффекту, возникающему из-за разности заданной температуры .нагреваеьых слоев 5 и температуры исследуеьих слоев 6, зависящей от коэффициента теппопроводности исследуемого материала, мельничка 3 начинает вращаться с тем большей скоростью, чем больше градиент температуры между слоями 5 и 6, т.е. чем меньше коэффициент теплопроводности слоя 6 исследуемого материала. Любым из бесконтактных способов, например, стробоскопическим, определяют максимальную частоту вращения мельнички 3 и по тарировочной зависимости находят искомый коэффициент теплопроводности исследуемого материала слоев 6 приводных лопастей 4.

Экспериментальная кривая, снятая по реперным точкам для материалов с известной теплопроводностью, несколько отличается от теоретической обратно пропорциональной зависимости в области высоких чисел оборотов мельиички 3, что можно объяснить влиянием трения в игольчатой опоре 2, зависящим на этом уровне скоростей от частоты вращения. Однако это расхождение составляет порядка 5Ъ и незначительно сказывается на точность определения коэффициента теплопроводности

Применение известного радиометрического манометра в качестве измери1 теля теплотехнических характеристик, например, слоистых, пористых, многокомпозиционных материалов, стало возможным благодаря найденной зависимости максимальной частоты вращения

® мельнички манометра от теплотехнических характеристик материала лопастей мельнички, при прочих неизменных условиях. При этом становится возможным уточнить удельные характеристики материалов, применяемых в вакуумной

IS крио- и термоизоляции, и уменьшить их расхоц при изготовлении криогенных трубопроводов, вакуумных печей и т.д.

Использование предлагаемого радиоЩ метрического манометра в качестве измерителя, например, коэффициента теплопроводности материалов, имеет ряд преимуществ, так как он обеспечивает оценку коэффициента теплопроводности в условиях эксплуатации исследуемых материалов, что снижает погренности от влияния конвективного теплообмена и, в конечном счете, по,выаает точность в определении коэффициента теплопровадности.

Формула изобретения

Применение радиометрического мано метра в качестве измерителя теплотех- нических характеристик материалов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Японии Р 52-22549, 46 кл. 111 Е 93, 9(6-564), опублик. 197

817561

Фиг.z

Составитель В. Екаев

Редактор E.Дичинская Техред T. Маточка, Корректор, В. Бутяга

Заказ 1324 /5 7 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Иосква, Ж-35, Раушская .наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4