Устройство для определения коэффициента теплопроводности материалов

347643 Саюэ Советскит Социалистических Республик. Кл,исоединением заявкиПриоритетОпубликовано 10.И 1. Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР,222(088.8 юллетень2 УД та опубликования описания 05.Х.1972 вторыобретения В, Г. Федоров, О, А. Геращенко и Б. П, Шубенкоский технологический институт пищевой промышленности аявитель СТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛО Т Изобретение относится к области теплофизических измерений.Известны устройства для определения коэффициента теплопроводности материалов, содержащие две термостатированные камеры с 5 термопарами, установленными в их днищах, контактирующих с измеряемой средой.Цель изобретения - одновременное определение теплоемкости и температуропроводности, а также устранение термических сопро тивлений воздушных прослоек.Это достигается тем, что устройство снабжено тепломерами, установленными в плоскостях расположения термопар, а держатель образца выполнен в виде герметичного пласти кового пакета, внутри которого помещены разжимные валики, соединенные с проходящей через сальниковое уплотнение в стенке пакета штангой.На фиг, 1 показано предложенное устрой ство; на фиг. 2:график, разъясняющий определение теплофизических характеристик.Устройство содержит три микрометрических устройства 1, между которыми расположены две плоские термостатированные камеры 2 с 2 патрубками для подвода и отвода термостатируемой жидкости и датчиков 3 теплового потока и температуры, вмонтированных в днище камер. Между камерами установлены отжпмные пружины 4, а между днищами термоста тированных камер - пакет 5, внутри которого вставлены передвижные разжимные валики б с приводной штангой 7, проходящей через сальниковое уплотнение в пакете 5.Устройство работает следующим образом.Прозрачный пакет 5 с разжимными валиками б и штангой 7 заполняют испытуемой жидкостью, при этом из него удаляют воздушные пузыри, что проверяют визуально.Пакет размещают между днищами камер, имеющими полированные поверхности, после этого возвратно-поступательными движениями штанги 7 и валиков б прижимают стенки пакета к камерам, устраняя воздушные прослойки между поверхностями пакета и камерами.Валики выводят в крайнее положение за пределы камер, после чего микрометрическими винтами устанавливают точное значение толщины слоя (три точки - наименьшее количество опор, позволяющее гарантировать параллельность),Термическим сопротивлением и емкостью пластикового пакета можно пренебречь, а при измерениях в тонких слоях жидкости учесть расчетным или опытным путем,Термостатнруемыс камеры с патрубками для подвода рабо пгх сред (холодной, горячей) включают в контуры термостатов так, чтобы обеспечить направление теплового потока через слой сверху вниз, что предотвращает конвективные токи в исследуемой жидкости,Входящий и выходящий из слоя тепловые потоки замеряют датчиками 3, например, состоящими из большого числа дифференциально включенных термоэлементов, сигнал которых пропорционален тепловому потоку через датчик.Одновременно датчиками температуры измеряют перепад температуры на поверхности слоев испытуемой жидкости. Датчики заранее градуируют по известному тепловому потоку. В момент 8 равенства Явх=Явых наступает установившийся тепловой режим, и по этому значению Я, площади Р датчика, толщина слоя б и температурному перепаду М определяют коэффициент теплопроводности жидковтсти,м,град, ЬРЫЗатем тепловой режим верхней камеры меняют так, что тепловой поток Явх, например,увеличивается до значения 9. С этого момента наступает переходный режим Явх) живых,и разница между ними расходуется на изменение энтальпии цилиндрического слоя жидкости, объемом У=ог", находящегося междудатчиками. Окончание переходного процессаФИКСИРУЕТСЯ раВЕНСТВОМ Явх= живых В МОмент 9.Разность Явх и Явых за время переходногопроцесса, отнесенная к приросту средней температуры слоя И и к объему цилиндра даетД 1 Кзначение теплоемкости,м.градС=р ыВ этой формуле Я усредняется по моменту 10 переходного процесса, дж;Я =Йвх + Явых) 1.н Числитель этого выражения представляетплощадь 11, замкнутую между линиями Чвх П Явых, Г ОПРЕДСЛЯЕТСЯ, НЯПРИМЕР, ПЛЯНИМЕТ- рироваИем, где тв и тв - время начала и кон ца переходного процесса. В новом установившемся режиме получают второе значение коэффициента теплопроводности (при другойВТсредней темперагуре слоя),м.град10Таким образом, из одного опыта получают два значения теплопроводности в начальный и конечный период и по одному значению теплоемкости и температуропроводности, которуюмврассчитывают по формуле,20сека= л, + л,УС Предмет изобретенияУстройство для определения коэффициентатепло проводности материалов, содержащее две термостатированные камеры с термопарами, установленными в их днищах, контактирующих с измеряемой средой, отличающееся тем, что, с целью одновременного определения теплоемкости и температуропроводности, а также устранения термических сопротивлений воздушных прослоек, оно снабжено тепломерами, установленными в плоскостях располо О жения термопар, а держатель образца выполнен в виде герметичного пластикового пакета, внутри которого помещены разжимные валики, соединенные с проходящей через сальниковое уплотнение в стенке пакета штангой,347643 г. дактор Т, Рыбало итета е М аказ 321ЦНИИПИ Составитель В. АгаповТехред Л. Куклина Изд. Мо 1348 Тираж 406 елам изобретений и открытий при С Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 рректор В. Жолудева Подписное ров СССР