Устройство для определения теплопроводности твердых тел

О П И С.А Н И Е н 11 505948ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Реслублик(51) М Кл 2 25/1 с присоединением заявки(23) ПриоритетОпубликовано 05,03.76. Бюллетень У Дата опубликования описания 06.05.7 суаарственнын комитет вета Министров СССР о аелам изобретений УДК 543.621(088.8 откр. И. Нестеро альский филиал Всесоюзного дважды ордена Трудового КрасногоЗнамени теплотехнического института им. ф, Э. Дзержинского(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ Изобретение относится к устроиствам для определения тепло проводности керамических материалов методом стационарного теплового потока и предназначено для использования в научно-исследовательских и заводских лабор атор иях.Заделка термопар в устройствах для определения теплофизических свойств материала осуществляется высококвалифицированным рабочим. Это сложная операция, а при наличии прочных образцов - трудно осуществимая. Свойства массы, применяемой для заделки, отличаются от свойств исследуемого образца, тем более от свойств поверхностной корки, образующейся в процессах сушки и обжига. Не меньшие трудности возникают при подгонке контролирующих поверхностей, причем не удается оценить достигнутую степень контролирования. Поэтому в известных устройствах для определения теплопроводности твердых тел осуществляется прямое измерение теплового потока, что значительно снижает требования к качеству теплового контакта, но усложняет конструкцию,Устройства для определения теплопроводности косвенным путем с использованием эталонных образцов, например, путем сравнения температурного перепада на образцах в зависимости от мощности, расходуемой нагревателем, известны, но широкого применения не получили из-за больших погрешностей определения.Цель изобретения улучшить воспроизводимость условий испытания при одновремен ном сокращении трудозатрат на подготовкуобразцов. Это достигается тем, что между контролирующими поверхностями, например нагревателем и образцом, создается постоянный зазор за счет установки трехкалиброванных 10 шариковых опор. При этом влияние качестваподготовки поверхности образцов на результаты испытаний практически исключено. Количество шариков (3 шт.) соответствует наибольшей устойчивости и равномерности передачи 15 давления. Взаимное расположение шариков иих расстояние от центра образца должны быть всегда одинаковы.Шарики могут одновременно выполнятьфункцию датчиков температуры поверхности 20 образца, если они будут являться одновременно и спаями измерительных термопар, Для снижения влияния поверхностных эффектов при измерении температур шарики-спаи контактируют с нагревателем и холодильником 25 через керамические пластины.При таком методе измерения температурыповерхности отпадает необходимость установки термопар в образцы, и, следовательно, полностью исключается влияние качества заделки ЗО термопар на результаты определения. Даль505948 Составитель А. Глушкохред А. Камышникова Корректор М. Лейзерман едактор Т. Орловская Заказ 944 Изд. 1 Чз 258 Государственного к по делам изобр 13035, Москва, ЖТираж 1итета Советаений и открытийРаушская наб., д. 4 029Министров ПодписноеСР ЦНИИП Типограф апунов нейшее улучшение воспроизводимости условий измерения достигается тем, что для теплоизоляции боковых поверхностей образца, опоры нагревателя и холодильника применена засыпная изоляция из теплоизоляционного материала с практически постоянным насыпным весом (например, из обожженного фракционирова нного,вермику лита) .На чертеже показано предложенное устройство для определения теплопроводности твердых тел.В корпусе 1 устройства на теплоизоляционной подставке 2 размещен плоский металлический нагреватель 3. Исследуемый образец 4 контактирует с нагревателем 3, а также с холодильником 5 через керамические пластины 6 и шариковые опоры 7, являющиеся одновременно спаями термопар - датчиков температуры поверхности образца. Боковые поверхности образца, подставки и холодильника изолированы от корпуса теплоизоляционной засыпкой 8.Теплопроводность измеряется следующим образом. Через некоторое время после включения нагревателя в устройстве достигается стационарный тепловой режим, на что указывает прекращение роста температуры поверхностей образца. В этот момент определяется перепад 5 температур по образцу, и по величине перепада путем сравнения с перепадами температуры на ранее исследованных в этом же устройстве эталонных образцах (при одной и той же мощности нагревателя) определяется тепло проводность исследуемого образца. Формула изобретения1. Устройство для определения теплопроводности твердых тел методом стационарного 15 теплового потомака, содержащее нагреватель,термопары, холодильник, изолирующую прокладку и измерительную схему, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, между нагревателем и холодиль ником расположен образец и отделен от нихкалиброванными шариковыми опорами.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что в качестве опор использованы спаи термопар.