Устройство для определения коэффициента температуропроводности материалов

О П И О-Ж Н И Е ИЗОБРЕТЕН Ия 1 463047 Союз Советских Социалистических Республик) .Ч. Кл, 6 01 п 25,18 07,72 (2 ) 1812066126-2 2) Заявлено динением заявки 1 о с при сударственнык комитет вета Министров СССРпубликовано 05.03.75, Бюллетень М па делам изобретении и открытий.7 Дата опубликования описания 18.0) За 51 витель амбовскии инст НТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛ Изобретение относится к устройствам для теплофизических измерений.Известно устройство для определения температуропроводности с повышенной чувствительностью измерительной схемы, в состав которого входят термопара и термобатарея, включенные по дифференциальной схеме, а также нуль - прибор.Недостаток этого устройства состоит в том, что не производится автоматическая регистрация интервала времени с момента подачи теплового импульса до момента, соответствующего достижению заданного соотношения температур в двух точках, отстоящих на разных расстояниях от нагреваемой поверхности, поэтому необходимо устанавливать в одном сечении образца две или более термопар (термобатареи). В результате возникают погрешности при измерениях из-за наличия температурного градиента в данном сечении исследуемого образца. Кроме того, в образцах с малым сечением установить термобатареи трудно.В предложенном устройстве для определения коэффициента температуропроводности материалов указанные недостатки устранены благодаря тому, что устройство снабжено двумя последовательно соединенными электронными ключами, причем вход первого соединен с генератором импульсов, а выход втоов, М. М. Мордасов и А. И. Фесент химического машиностроения рого - со счетчпком числа импульсов. Цепь управления первого ключа через статический триггер подключена к электрической схеме электронагревателя, предназначенного для за 5 дания нестацпонарного температурного поляв исследуемом образце. Цепь управления второго ключа через статический триггер, триггер Шмитта и потенциометр включена в выходную цепь дифференциальной схемы, в ко торой более удаленная от нагреваемой поверхности термопара через усилитель постоянного тока последовательно соединена с термопарой, расположенной перед нагреваемой поверхностью.15 Схема устройсьа представлена на чертеже.Электронные ключи 1 и 2 соединены последовательно, Вход ключа 1 соединен с выходом генератора импульсов 3, а выход ключа 2 подключен к входу счетчика импульсов 4.20 Цепь управления работой ключа 1 через статический триггер 5 соединена с электрической цепью 6 электронагревателя 7. Цепь управлнпя работой ключа 2 через статический триггер 8, триггер Шмитта 9, электронный 25 автоматическц 1 погснциометр 10 с двусторонней шкалой и реостатным выходом содинепа с выходом дифференциальной схемы. Дифф- ренциальпая схема содержит термопару 11, электроды которой подклюеньВходу 111- 30 лптсля постоянного тока 12, соединенного ч 4630475 10 15 рез термопару 13 с входом потецциометра 10, ключ 4 устацавлцвает статические триггеры 5, 8 ц счетчик импульсов 4 в цсходцое со- Г 05 Ц 1 И С.ДО ПОдаоШ тСПЛОВОГО ИМПуЛЬСа ца ПОВСрХ- ность исследуемого образца выходцой сигнал дифференциальной схемы равен цул 1 о. Ползунок задатчика цотснциометра 10 устанавливается при этом таким образом, чтобы выходное цапряжсццс цотенциометра соответствовало цяпряжсццю сряоятыВЯПИ 51 трцггсря Шмцтта 9. Триггер 8 переключается только передним фронтом импульса, формируемого триггером Шмцтта 9. Замыканием кнопки 14 триггеры 5, 8 и счетчик 4 устанавливаются в исходное состояние. Элсктроцпый ключ 1 закрывается, а ключ 2 открывастся,После подачи теплового импульса на поверхность исследуемого образца электронагревателем 7 тршггер 5 перекгцочается схемой управления б ц открывает ключ 1. Импульсы с генератора 3 через электронные ключи 1 и 2 ца цц 11 от поступать ца вход счетчика 4. На вход цотснццометра 10 поступает разностцый сигнал дифференциальной схемы, который изменяет выходное напряжение потепциометра ц переключает триггер Шмитта 9, формируя задний фронт и.;пульса на входе триггера 8. Прц достижении баланса дифференциальной схемы ца вход триггера Шмитта 9 поступает с выхода цотецциометра 10 напряжение, соотвстствующсе уровню срабатывания триггера Шм 1 ггт, Триггер Шмитта переключается и передним фронтом формируемого импульса псреклочает триггер 8, закрывая электроцпый кгцоч 2. В счетчике 4 остается зафиксирован ЮС ШСЛО Ю:= Р -,о "где Г - :астота генератора 3, с - время с мо- МЕЦТЯ ГОДЯИ ТЕПЛОВОГО ИМПУЛЬС ДО МОМЕНТЯ, ссотвстствующего достижсппю задаццого соотношения температур в двух точках, находящихся на разных расстояниях от поверхности. Коэфф 1 циент усиления усилителя постояцного тока 12 цслесообразцо устанавливать 20 30 35 40 45 рИным в (цатуралы 1 ое число). Это позволит уменьшить время проведения теплофизцческого экспер.мента (цо сравцспгцо с термобатарсей из двух термопар) и упростить конечную расчстцу 1 о формулу для коэффициента тсмпсратуроцроводностц, которая примет вцд:2 2и:. -4-.Длявтоматичсской регистрации в счетчике 4 величины 4 т достатоцц 1 о установить частоту генератора 3, равную 4 Го гц,Предмет изобретения Устройство для определения коэффцццсцта температуропроводцости материалов, содержащее электрическую схему для формцровация теплового импульса ца поверхности исследуемого образца и дифференциалыуо схему, включающую термопары, о т л и ч а ю щ е ес 51 тем что с цель 0 ПОВышсция точпостп опрсдслепия коэффициента температуропроводности материалов и автоматической регистрации интервала времени с момента пода ш теплового импульса до момента, соответствующего достижению задаипого соотношения температур в двух точках, находящихся ца разных расстояниях от нагреваемой цовсрхцости, оцо снабжспо двумя последовтельно соедцнеш 1 ымц элсктроицыми ключами, при:.см вход первого соединен с генератором импульсов, выход второго - со счетчиком числа импульсов, а цепь управления первого ключерез статический триггер подключена к электрической схеме нагревателя, цепь управления второго ключа через статический триггер, триггер Шмидта и потецциометр включена и Выходцую цегь дифференциальной схемы, в которой более удаленная от цагреваемой поверхности термопара через усилитель постоянного тока с коэффициентом усиления с последовательно сосд 1 шеца с термопарой, расположенной перед цагреваемой поверхностью,Корректоры: Л. Котоваи Н. Учакина Редактор Т. Орловская Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1387/8 Изд Мо 531 Тираж 902 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретеннй и открытий Москва, Ж, Раушская наб, д. 4,5