Устройство для определения коэффициента теплопроводности материалов

) 4 С 01 8 25/ хнологи.Бутовскремпилов ельство ССС 5/18, 1964, ство СССР 5/18, 1963. РЕДЕЛЕНИЯОДНОСТИ нногоонли ся к тепломожет быть еления коэ -АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПКОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВРИАЛОВ(57) Изобретение отнотехническим измерениямиспользовано для опред фициента теплопроводности матери. -алов. Цель изобретения - повышейиеточности измерения, эксплуатационнойнадежности и упрощение схемы устройство за счет того, что термоэлектроды выполнены цилиндрическими ввиде тонкостенных трубочек, соединенных встык, внутрь которых помещен электрически изолированный линейный источник тепла, подключенныйк источнику питания. Линейный источник тепла выполнен в виде непрерывного металлического сердечника,Термоэлектроды выполнены в видеслоя меди и константана,напыпена цилиндрическое электроизоляциное покрытие, а отношение длинынейного источника тепла к наружйому диаметру термоэлектродов не менее 30. 3 з.п. ф-лы. 1 ил.Изобретение относится к теплотехническому эксперименту и можетбыть использовано для определениякоэффициента теплопроводности материалов, например сыпучих И рыхлыхматериалов. а .также жидкостей и газов,Цель изобретения - повышение точности измерений, эксплуатационнойнадежности и упрощение схемы устройства,На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства.Устройство для определения коэффициента теплопроводности линейнымисточником тепла содержит линейныйисточник тепла - нагреватель из непрерывного металлического сердечника 1 с электроизолирующим покрытием 2 и цилиндрические термоэлектроды 3 в виде тонкостенных трубочек или напыленных слоев термоэлектродных материалов с рабочим спазмв середине длины линейного источника тепла 1, Цилиндрические термоэлектроды 3 плотно надеты поверхэлектроизолирующего покрытия 2. Кцепи нагрева, содержащей источникпитания 5, подсоединен линейный источняк тепла 1, К цепи измерениясодержащей измеритель 6 типа микроВольтметра постоянного тока, поцсоединены термоэлектроды 3,Линейный источник тепла с электро.изолирующим покрытием может бытьизготовлен на любой металлическойпроволоке с электроизоляционным лаком, например лакированной никелевойпроволоке.Термоэлектроды 3 могут быть выполнены вакуумным напылением на электроизолирующее покрытие 2 тончайшихслоев термоэлектродных материалов,например меди и константана. хромели,и копели или хромели и алюмели. Минимальное значение соотношения1 Я , при котором соблюдается требование теоретических основ метода,равно 30, т,е, начиная с этого значения и более температурное пале пеискажается, Если соотношение 1/докажется 30, то возможны искаженияцилинцрического температурного поля,обусловленного утечками тепла в осевом направлении, т.е. через торцылинейного источника, что ведет к понижению точности измерения,Принцип работы устройства в следующем,Линейный источник тепла - нагреватель подключается к цепи нагрева,5 содержащей источник питания, например Б 5-50, позволяющий подавать токнагрева со строго заданной силойв зависимости от теплопроводностиисследуемого материала. Использование этого источника питания исключает измерение тока нагрева, Термоэлектроды подключаются к цепи измерения, содержащей микровольтметр,например цифровой микровольтметртипа В 7-21. После чего включают токнагрева и при этом начинают измерение температуры линейного источника тепла 1 в середине его длины при помоши термоэлектродов 3 в зависимости от времени, По расчетной формуле определяется искомый коэффициент теплопроводности.Точность измерения теплопроводности материалов линейным источником тепла но многом зависит от созданияправильного цилиндрического поля в ис:ледуемом материале вокруг линейного источника тепла, Выполнениетермоэлектродов в виде тонкостенных трубочек, 1 аз ельно от линейного исгочника в виде непрерывного металлического сердечника, позволяетисключчть неравномерность диаметровгермоэлектродов и удельньго сопро 35 тивления линейного источникатеплапо длине, которые возможны в прототипе, и тем самым устранить воз; ни,кающие искажения цилиндрическогополя н в результате повысить точ ность измерений.Раздельное выполнение линейногоисточника тепла от термоэлементовпозволяет соединить их в две раздельные цепи и при этом не требуется 45раэцеления тока нагрева от токатермоэлементов, что дает воэможностьисключить из схемы конденсатор ирезонансный контур, вносящие дополнительную погрешность, что повышает точность измерений и упрощаетсхему устройства по сравнению спро 1 отипом. Выполнение линейнбго источника тепла в виде непрерывного металлического сердечника без сварного соединения повышает прочность устройства, т.е. его эксплуатационную надежность, Кроме того, это исключает пгрешнсть, ктрая122567 Составитель В.ГусеваРедактор М.Дылын Техред А.Алиев Корректор А,Тяско Заказ 1605/50 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Ффилиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4 никает в результате образованияутолщений в зоне соединения термоэлектродов, т.е. в зоне измерения,так как соединение осуществляетсяне сваркой, а при помощи легкоудаляемого припоя или нанесением другна друга вакуумным напылением тончайших слоев термоэлектродных материалов на электроизолирующее покрытие, которые перекрывают друг другав середине длины источника тепла на3-5 мм. Формула изобретения 1. Устройство для определения коэффициента теплопроводности мате 1 риалов, содержащее электрически связанные два термоэлектрода, соединенные измерителем, и источник питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, эксплуатационной надежности и упрощения схемы, термоэлектроды выполнены цилиндрическими в виде тонкостенных трубочек, соединенных встык, внутрь которых помещен электрически изолированный линейный источник тепла, подключенный к источнику питания.2. Устройство по п,1, о т л и - , ч а ю щ е е с я тем, что линейный источник тепла выполнен в виде непрерывного металлического сердечника.3. Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что термоэлектроды выполнены в виде слоя меди и константана,напыленного на цилиндрическое электроизоляционное покрытие.4. Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что отношение длины 1 линейного источника тепла к наружному диаметру д термоэлектродов не менее 30.