Способ определения теплофизических характеристик материала

РЕ ЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВ ныи унио, Н,Н,Ново СССР 1978; СССР 1980,видетельс 01 М 25/1 е сл. С тПЛ л тся равномер лощади сечен о постоянная для изериспользовано ских харак тепловое раеватель - об е точвых по ьппени е гновен е ньшени полнит выполнени пирал из исратураериастигае то дуемого ково, ч ень нность нагрева ом, подавая на шает до н инерц м обр образца,.Та образец (на ь) короткий имдлительности и ого дозировано величивать тепл ват пульс токавеличины, мза короткое аданн жно с ремябразцнепо ак как эн я вую энергию о передааемого цу. Если тепл редственно образергия рассеива ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНН А ВТОРСКОМ,Ф(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Т ЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИАТЕ (57) Изобретение относитс бретение относится к калориметии .и может быть ис ерения теплойизиче ик твердых тел,Цель изобретения - п ости за счет уменьшени терь,Если нагреватель следуемого материал нагревателя и иссле ла изменяется одина метрии и может быть использовано дляизмерения теплофизических характеристик твердых тел, Целью изобретенияявляется повышение точности определения за счет уменьшения тепловых потерьВнутри кожуха, соосно с камеройи кожухом устройства, расположен нагреватель, выполненный из исследуемого материала в виде цилиндрическойспирали ленты одинаковой толщины иширины., причем радиус-вектор и-го вика спирали относится к совпадающемупо направлению радиусу-вектору предыдущего (и)-го витка, как кореньквадратный от частного и/(п), гдеи - номер витка, 1 ил 1 табл,о в каждом элементея спирали (образца),времени близка нулюновесие в системе нагазец наступает практио.теплообмена в системе строго определенным соотношением радиусов витков. Проведенные исследова ния показали, что радиус вектор и-го витка спирали должен относиться к совпадающему по направлению радиусувектору предыдущего и-го витка, как тп 7 т п-, гие п - камер витка, Именно в этом случае температура все поверхности спирали изменяется одинаково, т.е. между витками спирали будут минимальные градиенты темпера- тури и минимальный теплообмен, что+0,01 0 -0,01 -0,02 и приводит к уменьшению инерционности и уменьшению времени измерений.На чертеже, представлено устройство для реализации способа.5Устройство содержит вакуумную камеру 1, внутри которой размещен защитный кожух с нагревателем 2. Внутри кожуха, соосно с камерой и кожухом, расположен дополнительный нагреватель 3, выполненный иэ исследуемого материала в виде цилиндрической спирали ленты одинаковой толщины. К противоположным концам нагревателя. (Образца ) подключен источник 4 тока. Для измерения и регулирования температур дополнительного нагревателя (образца), защитного кожуха и камеры используется схема 5 измерения и регулирования температур.К исследуемому образцу (дополнительному нагревателю) 2 от источника 4 тока подается дозированное количество тепла Щ = 1 Кд 1: в виде Прямоугольного импульса тока силой 1 за короткое время Ьс (К -сопротивление спиралевидного нагревателя). Схема 5 измерения температур определяет начальную Тн и конечную Тк температуру исследуемого образца после сообщения ему тепловой энергии Щ. Зная К, , Т-Т., можно определить теплоемкость образца С = 1 К (Т- - Тц), если в период времени С тепловые потери будут малы по сравнению35 Биток Радиус Разница, температурвитка, относительно первосм го витка, К с количеством тепла сообщаемого образцу.Сокращение тепловых потерь достигается уменьшением до минимума градиентов температуры вдоль спирали (отсутствием теплообмена между витками спирали) эа счет выполнения спирали таким образом, что радиус- вектор и-го витка спирали относится к совпадающему по направлению радиусу-вектору предыдущего и-го витке, квк "Га(н), где н -номер ветка. Исследуемую ленту сворачивают в спираль, как показано на чертеже., Предварительно проводят измерение разницы (градиентов) температур между витками спирали в зависимости от количества витков спирали и расстояния межцу ними.Результаты измерений разницы температур между витками спирали в зависимости от вида намотки приведены в таблице. Температура в средней части первого витка принята за относительный ноль отсчета. Спираль имеет шесть витков. Радиус первого витка 1 см.Токоподводящие провода выполнены из стальной проволоки диаметром 0,05 мм, жесткость которой удерживает спираль в исходном состоянии, Радиусы витков измеряют в одном направлении. Равномерная намотка спирали ведет к уменьшениютемпературы от центра кпериферийной части спирали Более плотная намета нпериферийной части спирали обеспечивает ранеиснстемператур на в е: вит,акспирали15 Ь 2 Я уичунасасу В.Филато СоставиМале Коррек ед Л.Олийны актор Н,Лазаренко Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35,. Раушская наб., д. 4/5 Тираж 4 ОЬО ЗаВНИИПИ твенного комитет 113035, Москва,осуд Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород агарица,10 Проведенный анализ показывает,что отношение радиусов обмоток в случае, когда разцость температур навитках спи али близка нулю, состав".ляет и/(п), где и - номер витка,Деиствительно, при г = 1 получаемг= 1 Г 2 г = 1,4; гь= 13 г, % 1,7; гд. =4 гг = 2; га = .(5 г, = 22; г 6Кг 1 х 2,4,Формула изобретения Способ определения теплофизическиххарактеристик материала, заключаю"щийся в том, что цилиндрический об 19 6разец разогревают электрическим то" ком и в стационарном сцстояциизмеряют псдаваемую электрическую мояность и температуру образца, ио которой судят об искомкх характеристиках, о т л и ч а ю п 1 и й с я тем, что, с целью повышения точности определеш.я за счет умецьис цця тепловых потерь, образец выполцяюг в лиде цилиндрической спирали, причем радиус и-го витка спирали оз носится к совцадаюыему по наиравлещио радиусу чредъдупего (и 1) го витка как ко 1 Рць квадратцый от частного п/(п), где и - номер витка,