Способ измерения теплопроводности материалов

(19) (11) 5 18 51) 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ х посредством зо сследуемый матер ляет собой метал мерени при вво нда,иал,личесэлек ого Бюл, Р 23государственный предстароволокляции. покрытую слоелщина этого сл ю я н роиз долж и А.П.Шей8) ть половины ра а превлоки.на зон ытание состоит в поостоянного электричес пров ч. 613 р. Физика 36, 9 4,984,ей Епегя13,88 ИЯ ТЕПЛОПРОВОДНО испытаосит редств,зичесм тепловых ниям теплоф иалов. Цельповьппение т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(53) 536.02 (О ч.16,В 1, р (54) СПОСОБ ИЗМЕ ТИ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение киям с применени а именно к измер ких свойств мате ретения является кого напряжения, регистрации двухмоментов времени в процессе нагревазонда пропусканием электрическоготока и регистрации соответствующегоизменения электрического сопротивления зонда. Расчет теплопроводностиматериала производится с учетом теплового сопротивления слоя электроизоляции и теплоемкости единицы длины зонда, Эти величины определяютсярасчетом или экспериментально, введение их в расчетную формулу обеспечивает повьппение точности. 1 ил.1 13Изобретение относится к испытаниям с применением тепловых средств,а именно к области измерения теплофизических свойств материалов.Целью изобретения является повышение точности при измерениях теплопроводности посредством зонда,На чертеже приведена схема устройства для осуществления способа.Схема содержит стабилизированныйисточник 1 питания, реостат 2, эталонные сопротивления 3, вольтметр 4,регистрирующее устройство 5 и зонд 6.Зонд в виде металлической проволоки с известными электрическимисвойствами, покрытый слоем электро изоляции, погружается в исследуемыйматериал, Для регистрации измененияэлектросопротивления зонда при испытаниях он включается в мостовуюсхему в качестве одного из ее плеч,При подаче на мостовую схему электрического напряжения от источника 1происходит разогрев зонда, Изменениеэлектросопротивления зонда в зависимости от времени вследствие нагреварегистрируется устройством 5, Тепло-,вое сопротивление слоя электроизоляции и теплоемкость единицы длины зонда определяются расчетом расчетомили экспериментально,Теплопроводность испытуемого материала рассчитывается по формулеаБ КС 1 1Ф= - 1 п г й -- " ( --- )41 Кгггде Ы, - температурный коэффициент . электрического сопротивления металлического материала зонда; Б - падение напряжения на зонде; 1 - длина зонда; с, и с - моменты времени, измеряемые от йачала нагрева зонда; К - изменение электрического сопротивления зонда за период от Г, доК - термическое сопротивлениеПслоя электроизоляции, м КВт ; г - радиус зонда; С - теплоемкость единицы длины зонда, ДжК мП р и м е р, Измеряют теплопроводность прессованного железного порошка. Пористость образца 477, расстояние от оси зонда до края образца 2 10 м. Зонд выполнен из танталовой проволоки диаметром 2 10 м, длиной 10,5 1 О м, электроизоляции слоем в 5 10 м выполнена из эпоксиднойФормула изобретения20 Способ измерения теплопроводностиматериалов, состоящий в том,что погружают в исследуемый материал зондв виде металлической проволоки с из вестным температурным коэффициентомэлектросопротивления, покрытой слоемэлектроизоляции, разогревают зондпропусканием по нему электрического.тока, регистрируют изменение элект- ЗО рического сопротивления зонда во времени и падение напряжения вдоль зонда и определяют искомую величину пополученным данным, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повы шения точности измерений, дополнительно измеряют термическое сопротивление и теплоемкость зонда, а искомую величину определяют по формуле,10 Ъ= - 1 п г /е - ," ( --- 1 о Б КС 1 1 4%1 Кг 1 г где сс температурный коэффициентэлектрического сопротивленияметаллического материала зонда;падение напряжения на зонде;длина зонда;моменты времени, измеряемыеот начала нагрева зонда;изменение электрического сопротивления зонда за периодото, до 1термическое сопрбтивлениеслоя электроизоляции,м КВттеплоемкость единицы длинызонда, Дж К м 45Ц1иС -50 Ки55 С 18885 2смолы с теплопроводностью 0,2 Вт мК ,Напряжение, подаваемое на мостовуюсхему, 0,7 В, моменты времени:5 с, й = 10 с. В качестве измерителя 5 используют шлейфовый осциллограф,Повышение точности согласно предлагаемому способу достигается за счетучета теплового сопротивления элект 10 роизоляции и теплоемкости зондаЭтивеличины входят во второй член расчетной формулы, корректируя этим расчетную формулу известного способа.Изобретение может использоваться15 при исследованиях и технологическихизмерениях широкого круга материалов - жидких, сыпучих, и твердых,1318885 Составитель В.Вертоградскийандор Техред А.Кравчук Патай оррект дак Подписн 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 каз 2502/36 ВНИИ и 11303