Устройство для определения теплофизических характеристик твердых материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК й 25/18 5)5 ОПИСАНИ ЗОБР Е К АВТО МУ СВ ЕЛЬСТВ Изобретение относ тальной теплофизике и зовано для определени свойств твердых мате класса. ель 3 б тенияся к эксперименжет быть испольтеплофизических алов различного рение обл повышени аемое усим нагреогнутой а фиг. 4 -и 1, внутри 2, подпру в осевом змом 3. На о оси симпаренные которыми авлении с ри изгибе ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ РИ ГКНТ СССР(71) Специальное конструкторское бюро научного приборостроения с опытным производством Института механики полимеров АН ЛатвССР(56) Авторское свидетельство СССР М 1366929, кл, 6 01 И 25/18, 1988,Авторское свидетельство СССР М 731365, кл, 6 01 К 25/18, 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ Ц и о ре - расшисти применения устройства иточности измерений.На фиг, 1 изображено предлатройство; на фиг. 2 и фиг, 3 - приж.вателя к выпуклой ицилиндрическим поверхностям; ннагреватель; на фиг, 5 - конкретнвыполнения устройства,Устройство содержит корпускоторого установлен держательжиненный относительно корпусанаправлении пружинным механидержателе 2 (симметрично от егметрии) жестко установлены сфиксирующие стержни 4. междузажата в горизонтальном напрвозможностью перемещения и вг 50, 1656430 А 1 бретение относится к экспериментеплофизике и может быть испольдля определения теплофизических твердых материалов различного Цель изобретения - расширение обрименения и повышение точности ий, Устройство содержит корпус, оторого размещен держатель, поденный относительно корпуса. На ле закреплены две пары спаренсирующих стержней, между котоазмещена эластичная пластина, К е верхней поверхностью закрепугодеформируемый элемент, а на его поверхности установлен наль. 5 ил.(57) ИзотальнойзованоСВОЙСТВкласса.ласти иизмеренвнутри кпружиндержатеных фикрыми рпластинлен упрнижнейгре вате эластичная пластина 5 К нижнеи поверхности пластины 5 жестко прикреплен тепло- изолирующий упругодеформируемый элемент 6, в котором для нижних, т. е, из спаренных фиксирующих стержней, имеются выемки, равные радиусу стержней. К изолирующему упругодеформируемому Ь элементу б с противоположной от эластич- (гд ной пластины 5 стороне прикреплен двух- секционный нагреватель 7, имеющий основнои 8 и внешнии 9 нагреватели и вы.полненный в виде проводников на гибкойнавивав диэлектрической подложке 10, Корпус устройства снабжен микропереключателем 11, соединенным с держателем 2 посредством плоской пружины 12. Стержни 4 расположены симметрично от оси симметрии держателя 2 на оптимальном расстоянии, которое зависит от конфигурации нагревателя 7 и выбрано таким, чтобы был возможен одинаковый прогиб эластичной пластины 5 при измерениях на вогнутых и выпуклых цилиндрических поверхностях.Устройство (фиг, 5) содержит два пружинных механизма 3, снабженных пружинами 13 с .направляющими 14 и ограничителями 15, а корпус 1 имеет опоры 16,Устройство работает следующим образом.К основному нагревателю 8 подводят постоянную электрическую мощность, а температуру внешнего нагревателя 9 поддерживают равной температуре основного нагревателя 8, Для уменьшения теплоемкости нагреватели 8 и 9 являются также термометрами сопротивления, Температуру Тл поверхности измеряемого материала вычисляют по формулеТп=Тн- ЛТ,где Т - температура нагревателя;Ь Т - падение температуры на контактное термическое сопротивление,Устройство помещают на контролируемый материал и прижимают к его поверхности усилием руки на корпус 1. При этом пружинный механизм 3 сжимается до упора корпуса 1 с опорами 16 в измеряемую поверхность и воздействует на держатель 2 с фиксирующими спаренными стержнями 4 и зажатой между ними эластичной пластиной 5, в результате чего сжимается теплоизолиРующий упругодеформируемый элемент 6 и обеспечивается равномерное прижатие основного 8 и внешнего 9 нагревателей, прикрепленных вместе с гибкой диэлектрической подложкой 10 к теплоизолирующему упругодеформируемому элементу б, к контролируемому материалу,Таким образом, обеспечивается постоянное контактное термическое сопротивление по нагревателю 7,При измерениях на выпуклой цилиндрической поверхности (фиг. 2) сила прижима прикладывается посредством держателя 2 с фиксирующими спаренными стержнями 4 к середине зажатой между ними с возможностью перемещения при изгибе эластичной пластины 5. При этом края пластины 5 изгибаются в сторону контролируемого материала с цилиндрической выгнутой поверхностью, воздействуя на теплоизолиРующий упругодеформируемый элемент 6 с закрепленным на нем нагревателем 7 и обеспечивая при этом равномерность контактного термического сопротивления. При измерениях на вогнутой цилиндрической поверхности (фиг, 3) сила прижима прикладывается к краям эластичной пластины 5, в 5 результате чего середина пластины 5 изгибается в сторону измеряемого материала и воздействует на теплоизолирующий упругодеформируемый элемент 6, прижимая нагреватель 7 к контролируемому материалу.10 При этом достигается равномерность контактного термического сопротивления, Микропереключательсрабатывает в момент прижима устройства к контролируемому образцу.15 Конструкция устройства позволяет расширить область его применения по сравнению с прототипом, за счет возможности проведения контроля теплофизических характеристик материалов неразрушающим 20 методом как нэ выпуклых, так и на вогнутыхповерхностях, Повышение точности измерения тепловых свойств материалов на цилиндрических поверхностях достигается за счет того, что контактное термическое со противление между измеряемым материалом и основным нагревателем и измеряемым материалом и внешним нагревателем в устройстве одинаковы, в результате чего обеспечивается равномерная 30 температура на поверхности измеряемогоматериала. Формул а изобретенияУстройство для определения теплофи 35 зических характеристик твердых материалов, содержащее корпус, нагреватель,измеритель температуры и упругодеформируемый элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения области примене 40 ния и повышения точности измерений, онодополнительно снабжено держателем, установленным внутри корпуса и подпружиненным относительно него в осевомнаправлении, спаренными фиксирующими45 стержнями, жестко закрепленными на держателе симметрично от его оси симметрии,и эластичной пластинкой, зажатой междуспаренными фиксирующими стержнями,при этом упругодеформируемый элемент50 верхней поверхностью закреплен на эластичной пластине, а на нижней его поверхности установлен нагреватель,1656430 ФОГ г. 10 Составитель В,Марче Техред М.Моргентал Редактор А.Ре Черни рек каз 2048 Тираж 396 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 П 01