Способ определения теплофизических

ФВМССГСВНайСПИ СЖЙИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советски Соььиелистически Республиавт. свидетельства М ависимо Кл, 421 Де 119429 явлено 25.Х.196 присоединением 0) КИ ГЧЕ 1 П 01 п 25,20 йовтитет ио аелвьв зобретеиий и открытий ори Совете Министров СССРет рио ДК 536,212(083.8 Опубликован 03.111, 970. Бюллетень, д публикования описания 27.Х 1.1970 а вторыобретепи А. Верто итель Б ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФ 1 ОИт 1 ЕСКИХИСТИК ЛИСТОВЫХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХМАТЕРИАЛОВ СП ХАРАде ти оость и толщ 0 Изобретение относится к области определения теплофизических характеристик твердых тел.Известен способ одновременного определения коэффициента теплопрозодности и удельной теплоемкости в ре киме непрерывного нагрева с измерением теплового потока при помощи диатермической оболочки, окружаГО- щей образец, и температур в двух точках образца.Однако диатермпческая оболочка слоня в изготовлении и требует градунровкн с последующими периодическими проверками. Определяемые теплофизпческпе характеристики при измерении температуры в двух точках образца относятся к средней температуре.Способ определения теплофпзпческпх характеристик листовых пеметаллпческих материалов отличается тем, что между образцами .помещают металлический калорпметр с известной теплоемкостью С и измеряют времена Ат, и ЛТ 2 загьаздывяььпя тсмперат) ры калориметра по отношению к двум точям образцов, разноудаленным от калориметра, а искомые величины вычисляют по формуламС, ; е, е 2 С.,;,. г,; 1 Л-., - 2 Л-)2 (4 лд - л-.д) .Ге 14 л- - л-.,) и О - соответствеьпо и.калориметра и образца. Кириллов и В, А. Ефим ИзмерсшГя проводятсл прп нагреве образов с постоянной соростью. С посо 6 состоит в сл еу, юьцс м,СсбГГряГОт иет, сссттч 1,Г 113 двух иОск образцов и ялорп метра, размещенногс между нпмп. Пакет помещают между двмя плоскими нагревателями, Кялорнметр и:;сдставляет собой пластину пз металла с известной тепоемостьс. В целлх повышспия точ. ности калорпмстр может быть выполнен в виде диска; окрух(енного двумя концентричс- СКПМП КОЛЬЦаИ СЯЗДеЛЕГГНЪГМц ТС 11 ИМИ ТСП- - ,СГЗс 1 ЯЦГОППЫХПРОСЛСЧГКЯМИ ИзмеряОт гре.лена запяздьп 1 яньл тремя термопярами, ряспслоь 1(еннььх 1 в следуОы 11 х точках: па поверхности Образя. Обращенной к пягрсвяте;о, внутри образца и пя налог 11- метре. г 1 ля контроля и дублирования терм- пары могут быть расположеньь ня двух образ. цях. В процессе эспер.Гентя нагревают пает с постслнной скоростььо. С помоьцью мкязанных термопар измеряются времена прохождения фронта гостоянной температуры от говерхОстп образца, обращеннойнагревя- голО, Г От пу репГО:," То 1(11 Образца к кялси мстру.Расчетныс формулы для Определения оэффнцпента теплопроводностц 7, и удельной тсплоемкостп С материала имеют впдС; ; гс;Л-., - гЛ-)2 (4 Л-. - Л-.,) т (41-". - Л- )где С .(, ) - тсплосмкость, плотность,толщина калориметра;С, у, б - то жс, для образца;Лт, Лт - время запаздывания температуры калориметра по отношешпо к температуре и 10 центре образца и к те:шердтуре па стыке с нагревателямп.Г 1 овышеппе точности достигается за счет следующих факторов: теплоемкость калорп метра пз чистого металла (серебро, электролитпческая медь) измеряется с высокой точностью и не изменяется во времени; поскольку в предлагаемом способе регистрируется время распространения фронта определенпой 20 температуры, коэффициент теплопроводн ости и теплоемкость относятся к истинной температуре (тсмшературе фронта) (в известных способах коэффициент теплопроиодности относится к средней температуре); дополнптель ное повышение точности определения тепло- емкости достигается за счет исключения определения величины производной температуры по времени.1-1 а чертегке представлена принципиальная 30 схема устройства (один из экспериментов на эталонном материале), с помощью которого осуществляется данный способ.Калориметр 1 изготовлен из электролитической меди толщиной 6 лл, Он состоит из цен тральной части в виде диска диаметром 50 лил и двух концентрических охранных колец с паругкными диаметрами 71 лгл и 90 ллс и внутренними диаметрами 53 лгл и 74 лл. Калориметр помещается в центре пакета, со стоящего из исследуемых образцов 2 и плоских нагревателей о. Метод опробовался на эталонных образцах из политетрафторэтилепа диаметром 90 льлс. Для удобства размещепи 51 термопары в центре образцов использовались 45 четыре идентичных плоских образца толщиной 3 лл. Каждый нагреватель состоит из медной обоймы с вмонтированным в нее нагревательным элементом из нихромовой фольги. Для уменьшения термического сопротпв ления контактов пакет стягивается струбцппой, д такгке применяется шлифовка и смазка поверхностей образцов. Линейный вход температуры нагревателя в процессе опыта обеспечивается при помощи программного 55 устройствд. Скорость нагрева пршшмдсгся 150 С/час. Для измерения времен запазды. вания применяются хромель-алюмелевые термопары (расположение спаев термопар нд чсртеке отмечено крестиками), 1 ермопара, рдсположешшя между образцами, прокатывается до толщины 0,05 лл. Измерение времен запаздыидпия проводится считыванием показаний с ленты самопишущего потенциометра и при помощи секундомера, В последнем случае применяется следующпй порядок пзмереппй. 1-1 а потенциометре М 11 Сустанавливается э.д.с соответствующая определенной температуре опыта. К потенциометру подключается термопара, измеряющая температуру поверхности образца, обращенной к нагревателю. Й момент прохождения зайчика гальванометра через пуль включается первый секундомер. Далее а потенцпометр через переключатель подается сигнал термопары, расположенной между образцами. В момент прохождения зайчика через нуль включается второй секундомер. Затем подключается термопара, расположенная на калоримстре. Оба секундомера одновременно иыключаются, когда температура калориметра достигает заданной,Первый секундомер показывает время Лть второй - Лт 2.Затем те же измерения повторяются при новой температуре. Симметрично расположенные термопары с другого образца подключаются к самопишущему потенциометру.Измерения теплофизических коэффициентов полптетрафторэтилена проводятся в температурном диапазоне 100 в 3 С,Предмет изобретенияСпособ определения теплофизических характеристик листовых неметаллических материалов путем нагрева образцов с постоянной скоростью, отлича)ощийся тем, что, с целью повышения точности и одновременного определения коэффициента теплопроводности и удельной теплоемкости, мегкду образцами помещают металлический калориметр с известной теплоемкостью Си измеряют время запаздывания температуры Лт и Лт 2 калориметра по отношению к двум точкам образцов, разноотстоящих от калориметра, прпче:а искомые величины вычисляют по формуламС с. о С 2 С.(Л-., - 2 Л-.,)2 (4 Л-., - Л,); о (4 Л- - Л,)где у, и 6, у и б - соотвстственпо плотность и толщина калориметра и образца.Составитель И. И. ДубсонРедактор А, В. Корнеев Техред 3. Н. Тараненко Корректооы: Н. Л Бронскаяи О. Б. ТюринаЗаказ 335919 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССРМосква, 5 К.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2