Устройство для измерения теплофизических характеристик материалов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЖИТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. с присоединением заявки Йо 6 01 Н 25/18 Государствеиный комитет СССР ио дмам изобретений и открытийДата опубликования описания 1 у 081 рГ у;1 ;.ьЮ.С.Даниэлян, В.С.Зайцев, Е.А. Кудрявц ви ;.Е 1 Щевалдин;,ы ;(72) Авторы изобретения Государственный научно-исследовательская-я-ттроектной институт им. В.И.Муравленко 1 Гипротюменнефтегаз(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к области тепловых испытаний и может быть использовано для определения коэффициентов тепло- и температуропроводности материалов при лабораторных и полезных исследованияхИзвестно устройство для измерения коэффициентов тепло- и температуропроводности грунтов и материалов, выполненное в виде цилиндрического зонда, состоящее из корпуса, электрического нагревателя и термопары, размещенной в корпусе 1.Недостатком данного устройства является его конструктивная сложность и трудность создания надежного теплового контакта между корпусом, термопарой и нагревателем. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения теплофизических характеристик материалов, содержащее термопару, подключенную к источнику электрического тока, и регистратор термо-ЭДС Термическое сопротивление между измерителем температуры и источником теплового потока здесь устранено за счет-конструктивного. совмещения этих элементов 2. Недостатком данного устройстваявляется ограничение точности вследствие отступления от расчетных граничных условий (линейного источникатепла) вследствие различия зависимости от температуры электросопротивлений термоэлектродов и отступления от однородности теплового потока в месте контакта термоэлектродов,кроме того - невозможность проводить измерения в процессе охлажденияматериала от исходного уровня температур.Цель, изобретения - повьыение точ 15 ности и обеспечение возможности измерений в процессе охлаждения материала,Укаэанная цель достигается тем, 20 что устройство дополнительно. снабженодвумя разноименными термоэлектродами, одни концы которых подсоединены к .слою термопары, другие - к регистратору термо-ЭДС, а источник 25 выполнен в виде источника постоянного тока.На чертеже схематически изображено устройство для определениякоэффициентов тепло- и температуро проводности.873085 Формула изобретения каз 9020/67 Подписное Патентф, .Проектная,4 Устройство состоит из корпуса 1, выполненного в виде иглы, на конце которой на теплоизоляционной прокладке 2 расположены электрический нагреватель 3 и датчик 4 температуры, представляющий собой элементы общего спая термоэлектродов 5. Два разноименных термоэлектрода соединены с источником 7 постоянного тока, служащим для нагрева (охлаждения) спая, эа счет эффекта Пельтье, а два других соединены с прибором б, регистрирующим изменение температуры,Устройство представляет собой шаровой зонд и работает следующим образом.Устройство вводят в исследуемый материал. С помощью датчика 4 температуры записывают начальную температуру образца. Затем включают нагреватель З.При пропускании постоянного электрического тока через спай термопары он нагревается или охлаждается,в зависимости от направления тока. Изменение температуры регистрируется прибором б. По известным параметрам термопары определяют количество выделившегося или поглощенного тепла и изменение температуры, а затем по известным Формулам для источника шаровой Формы вычисляют искомые коэффициенты.Использование предложенного устройства для определения теплофизических характеристик твердых материалов особенно эффективно при изыскатель. ских работах на талых и мерзлых грунтах, где оно позволяет проводить измерения, не вызывая их оттаивания, увеличить точность измерений и уменьшить себестоимость полевых работ. 0Устройство для ирмерениМ теплофизических характеристик материалов, содержащее термопару, подключенную к источнику электрического тока, и регистратор термо-ЭДС, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повьадения точности и обеспечения воэможности измерений в процессе охлаждения материала, устройство снабжено дополнительно двумя разноименными тер- О моэлектродами, одни концы которыхподсоединены к спаю термопары,другие к регистратору термо-ЭДС, а источник электрического тока выполненв виде источника постоянного тока.25 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 502302, кл. 6 01 0 25/32, 1974.Зр 2. Авторское свидетельство СССРР 1 б 8919 кл. С 01 М 25/18, 1963