Устройство для измерения коэффициентов теплопроводности и электропроводности электропроводных материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХсОЦИАлистичеснихРЕСПУБЛИН 5 18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН МИТЕТ ССИЙ И ОТНРЬТ ПИС ЕНИЯ АВТО о Г(21) 3508556/1825;(46) 15.02.84. Бюл, М 6 (72) С.Е.Буравой, Е.С.Платунов, В.А,Самолетов и В,Б.Ясюков (71) Ленинградский ордена Трудовов Красного Знамени технологический институт. холодильной промышленност (53). 536.6(088,8)(56 ) 1. Микрюков В.Е.Теплопроводность и электропроводность металло и сплавов. М., Металлургиэдат, 1959, с. 101-107.2. Авторское свидетельство СССР М 765712, кл. 0 01 Н 25/18, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВОДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ : КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕНЛОПРОВОДНОСТИ И БО 1073665 д ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХМАТЕРИАЛОВ, состоящее иэ основногои охраненного нагревателей, предназначенных для создания иэотермических условий по толщине исследуемогообразца, системы автоматическогорегулирования мощности нагревателейс термопарами и токоподводов к образцу, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью упрощения конструкцииза счет исключения тепловой оболочки, токопододы к образцу выполненыв виде двух изотермических блоковс общей развитой контактной поверхностьк, соединенных через электроизоляционную прокладку, при этомосновной нагреватель размещен внут- фри токоподводов.Изобретение относится к ГеплсФизическому приборостроению к предна:значено прекмущественно для исполь;овния в материаловедении при изучениисвойств электропроводных материалов,Известно устройство для измерения коэФФициентоВ теплопрсводнсстии электропроводности металлов исплавов, состоящее из цилиндрического нагревателя, внутри которогопо оси расположен образец цилиндрической Формы. Исследуемый образецзажимают в специальных цангах, которые являются токоподводами к образцу, а для создания необходимогоградиента температуры на рабочемучастке образца цанги имеют электрические нагреватели и холодильники,К образцу приварены три термопары.сежду наГреВс телем и Образ цсгл нахОдктся теплоизолятор, Все устройствоокружено теплозащитнои оболочкойВ виде экранов и помещено в резервуар, где создается вакуум1 ,Иедостаток этого устройствасостоит в тсгл, что оно имеет сложную конструкцию цанг из-за наличиянагревателя и холодильника, Крометого, мо)кно исследовать толькоцилиндрические образцы определенного диаметра,1 аиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство для измерения ксэФФициента теГлопрсводности электропровсдных матералов( содсржащее нагреватель с помещенным В неГО ОбразЕОЕ,в виде стержня к с тремя ермопарами, зс-;крпленными в среднем и крайних сеченля)( рабочегс участка стержня, схем регулирсванмсщнОсти3на ревателя 2 .Однако Гри псользовании э;огоустройства трудно поддерживать равенство температур КОНЦОВ ОбразЦа;нсобходимое для УГрсшения расчетныхСОстНОШЕНкй И ЛОВсЕЕИЯ тОЧ ЕОСтИ,Крсгс ТОГО, мсжнс исследОВать тОльксЦили.еДсичРОКИР сбРсЕЗЦы,Цель изобретения - упрощение,кон(:трукции за с:ет исключения тепловойоболочки. 10 20 РемГ:сратурный уровень опыта задаетсе ОснОвным наГ(е 13 с (3)е8, Раз -мещсР 1 л в изотемиосе(;х блоках 1,1. 01 Ц ь О с ) а 3 ц с ил сс ю СГ т е се. е р а Г у р у б л ОКс.3 ( с с 3 ТралЫая Зава сб 1)с 31;сЗ ПОДДР 1 от и е" 1;е)О(0 Ящсз с элс Кт 1)и -(осе(сГОТОКс СксзьгваЕТСя Пср.:ГрЕ Т 01 ОТ 1 ОС 1Т( 1 ЬН ) КОНО 3 сЗЕЛ:СРатс)Р:Ы;1 1 РР(3 -1 сД Нс Об)азах ОГРЕД(ЛЕТСЯ .О ГО -казаниям тсрмсГ(ар 7,ОЕ стсма сВтсматич( с(с "с ре У);ирования Елс 1 ностис 60 Ран н 010 на РевателЯ ( УГ 1)свл 51 Я 1 с)ОТО;ОХРс)1 ОГО Нс 1,")РВВТЕ)Я 4 с ЕС)Д -де)Б 1 Вает 1 ул(еОЙ СНГал е 1 иФ(,с 1)ен -ЕИалОЙ ТСрМОГ;с 3)., 6 . Пс(:ЛР ЕЗКЛ(ГР:ИЯ СС 1 ОВЕ 01 С НЕГР".1 а "СЛЯ И ТГСС35)ЕЗ Обр(1 3 СП )Сж С(К С. УС:1 НГНЛЕ -Поставле:на 5 цель достигается тем( что в устрсйстье для измерения коэФФкциетов Ееплопроводнссти и электрспроводности электропроводных материалов, состоящее из основного и охранного нагсевателей( предназначенных для создания изотермических условий по толщине исследуемого образца, системы автоматического регулирования мошнсст 1 нагревателей с термопарагеи и токо.Одводов к образцу тсксподвсд к образцу Выполены В в и Д е Д Вх к 3 сс. 1);л и ч е с к е ( б л 0 к 0 В с общей развитой контактной поверх остью, ссее(иненных -(РрР "3 лРкт3 И 3 ОЛ 5 ЦИОН НУК ПрОКЛс(ДЕу, П 1 И:) Т(М0 с н с 13 и Г) Й н с Г 1) с еа т е л ь 1 а .31(31(с) 1 в н у тР 1 ТОК 0110 ДВОДОВПс)реад температур между 1 етромобразца и его концами регулируетсяэлектрическим током, проУскаемымчерез образец, что по:Всляет Выровнять темПературы концсв образца,уменьшсет теплсотток от образцачерез токоподводы и упрощает монтажобразца в установке.Иа чертеже схематиески изображено предлагаемое устройство дляопределения коэФФициентов теплспроводнссти и электрспроводности электропроводных материалов.Ус:тройство содеркит два массивныхизотермических блока 1, диэлектрическую прокладку 2, ословной нагреватель 3, охранный нагреватель 4(термопару 5, закрепленную на основном нагревателе, дифФерснциальнуютермопару 6, включенную диФФеренциально между охранным нагревателеми образцом, три термопары 7, закрепленные на образце, теплозащитУюоболочку 8, системы 9 автоматическоГО ре 1-улирОВания мощности ОсновноГОи охранного нагревателей, систему 10питания, прижимные планки 11, образец 12.Устройство работает следующимобразом.Два изотермических блока соеди -няются друг с другол по развитой конта.тнсй поверхности чсрез (излектР и ч е с к У ю Г Р О к,51 с Д к У 2, к с т О Р с Я Д сл е(на иметь малое тепловое сопротивление к может быть кзгото:лена кз слютслщинсй 10 м(кглОбразец 12 креп 1 Гсв. к изот(смкческим блсксм е;1 эижкльми 11)с н ками 1 1, К с,Ра 3 (У пРкв ариВаст ся три тРрмспары / и Одинспаи дкФФсренциальнсй тсрмопары Ь,Оис ема 10 Ги 1 аеия Рс;ключеа к двумизотермичсс;им блокам,:(отор:.: являются тос(010 сдмВатсЕ; оба изстермиЧССК,;( СгОКВ С .;1-:1 с:НЫМ а НИХобрацом псмсщают В т.н:Озащитн,юОбслОчку 8,Составитель Ю.ЛингартТехред В.Далекорей Корректор И.Зрдейи Редактор 3.Алексеенко Заказ 320/42 Тираж 823 ПодписноеВИП 1 осуцарственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 иия стационарного состояния, затем измеряют показания термопар 7, падение напряжения на концах рабочего участка образца и проходящий через него ток. Система автоматического регулирования мощности охранного нагревателя, управляя работой охранного нагревателя 4, поддерживает нулевой сигнал дифференциальной термопары 6.Дляработы в монотонном режиме энергию, выделяемую основным нагревателем увеличивают так, чтобы температура двух изотермических блоков линейно увеличивалась во времени. Дожидаются установления квазистационаряого состояния и измеряют показания термопар 7, падение напряжения на концах рабочего участка образца и проходящий через него ток.Крепление образца непосредственно к блокам, в которых установлен 5 основной нагреватель, позволяетподдерживать одинаковую температуруконцов образцов без дополнительныхнагревателей, холодильников и систем регулирования, что упрощает О конструкцию.Устройство может использоватьсяпри создании промышленных теплофизических приборов для определениякоэффициентов теплопроводности иэлектропроводности металлов и сплавов.