Прибор для демонстрации теплового излучения

ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскмяСоцмалмстмчеснмкРеспублмн п 917191(51 ЭМ. Кл,6 09 В 23/06 ГоаударатвапаЯ каектат СССР ао авяам изабрвтеннЯ н аткрцтвЯ(54) ПРИБОР Я ДЕМОНСТРАЦИИ ТЕПЛОВОГОЗЛУЧЕНИЯ тынет, что ности приб тельного н небезопасенЦелью и глядностн д ння приборо учебным нособидля демонст Изобретение относится кям по физике, в частности рации теплового излучения.Известны приборы по физике для демон.рации процессов, при которых происходитредача теплоты 11.5Однако зти приборы не позволяют опера.тивно демонстрировать рассматриваемые явления.Наиболее близким к предлагаемому является прибор для демонстрации теплового излучения, содержащий злектронагреватель,внутри которого расположен керамическийжаростойкий излучатель. Электронагревательвыполнен из оксндированной проволоки жаропрочного сплава, навитой на полый цилиндриз жароупорного диэлектрика 21,Недостатком прибора является эначитель.ная затрата учебного времени на подготовкуего к демонстрации: помещение излучателяв нагреватель, выдерживание его в нагревате.ле, извлечение нз нагревателя, Демонстрациятеплового излучения проводится в течениеограттиченного времени, пока излучатель не ос= снижает демонстрационные возможора, Кроме того, вследствие значиагрева деталей прибора, последний в обращении.зобретения является повышение наемонстрацни и удобства пользоваУказанная цель достигается тем, что в приборе для демонстрации теплового излучения, содержащем электронагревательную спираль, установленную -на сердечнике, керамический жаростойкий излучатель и индикатор теплово. го излучания, излучатель содержит вертикально расположенную диафрагму с отверстиями и пластины, ммеющие различную теплопроводность, и установленные в отверстиях диафраг мы, а сердечник злеектронагревателя выпол. нен в виде пластины, установленной парал. лельно диафрагме излучателя, при этом инди. кагор теплового излучения установлен перед диафрагмой, а нагреватель за ней.Кроме того, прибор имеет подвижный эк. ран из жаронрочного теплоизоляцнонного ма917191 териала, установленный между электронагревательной спиралью и диафрагмой.На чертеже изображен прибор, общий вид.На основании 1 установлены параллельнодруг другу пластина 2 с электронагревательной спиралью, экран 3 из жаропрочного теплоизоляционного материала, подвижно закреп.ленный на кронштейне 4, диафрагма 5 с от.верстиями б, в которых установлены пластинки 7 из различных материалов, Напротивдиафрагмы б установлен индикатор теплового излучения 8, например тепловизор,Прибор работает следующим образом.Перед демонстрацией процесса производится наводка и фокусировка индикатора наповерхность пластин 7, экран 3 устанавли.вается в нижнее положение между электронагревательной спиралью на пластине 2 и диафрагмой б. Включается в сеть электронагре.нательная спираль, тепловой поток полностьюперекрывается, все пластинки 7 имеют одинаковую температуру, равную температуре окружающей среды, В этом случае диафрагма5 на регистрирующем устройстве индикатораизображается в виде поверхности, имеющейодинаковую окраску на всей площади.Для демонстрации теплового излучения иего свойства, экран 3 перемещают в верхнее положение на кронштейне 4 В результате этого тепловой поток, электромагнитнаяэнергия от электронагревательной спирали 2.попадает на поверхности пластинок 7 диафрагмы 5. Поскольку пластинки 7 расположе.ны на одинаковом удалении от электронагревательной спирали, имеют одинаковые размеры и чистоту обработки поверхностей, то ско.рость их нагрева (лучепоглотительная способность) определяется теплофизическимисвойствами материалов пластинок, в основ.ном коэффициентом теплопроводности, кото.рый имеет различные численные значениядля разных материалов. Например, для меди0,92 кал/см. град., для алюминия 0,50, длялатуни 0,2 б и т,д,Поэтому на регистрирующем устройствеиндикатора 8 по мере прогрева материалапластинок выделяется в первую очередь ввиде светного участка на более тепловомфоне диафрагмы б изображение той пластинки, лучеиспускательная способность материалакоторой выше, а затем и остальных пласти.нок,После того, как материалы всех пластинок нагреются, интенсивность их изображений на регистрирующем устройстве сгувнивается.Экран 3 опускается в исходное положение иэтим перекрывается тепловой поток от электронагревательной спирали, В этом случае плас.тинки 7 начинают только излучать тепловыелучи и охлаждаться, По мере их охлажденияизображение тепловых. полей от пластинок нарегистрирующем устройстве индикатора теряют контрастность. Когда температура материала пластинок 7 сравнивается с температуройматериала диафрагмы 5, их изображения исчезают полностью, При этом процесс охлаждения за счет лучеиспускания происходитв том же порядке, что и при нагреве, Снача.ла охлаждается меду, затем алюминий и т,д.В той же последовательности исчезает на регистрирующем устройстве индикатора иэображение пластинок 7,Прибор обеспечивает высокую наглядностьдемонстрируемого явления, безопасен и удо.бен в эксплуатации,5О1520 Формула изобретения спираль, установленную на сердечнике изжаропрочного диэлектрика, керамический жаростойкий излучатель и индикатор тепловогоизлучния, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения наглядности демонстрации излучения и удобства пользования,излучатель содержит вертикально расположенную диафрагму с отверстиями и пластины,имеющие различную теплопроводность и установленные в отверстиях диафрагмы, а сердечник выполнен в виде пластины, установленной параллельно диафрагме излучателя,при этом индикатор теплового излученияустановлен перед диафрагмой, а нагревательза ней.2, Прибор по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что имеет подвижный экран изжаропрочного теплоизоляционного материала,установленный между. электронагревательнойспиралью и диафрагмой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Элементарный учебник физики, Подред. акад, Г. С, Ландсберга, М., "Физикоматематическая литература", 1961, т, 1,с. 347-349,2. Авторское свидетельство СССР Мф 292187,кл, 6 09 В 23/Об, 1971 (прототип),30 35 40 45 50 25. 1, Прибор для демонстрации теплового излучения, содержащий электронагревательную917191 Составитель А. ЧурсинТехред М Тепер - Корректор,у. Редактор А. Власенко маре нко Тираж 474ИПИ Государственного копо делам .изобретений и отк5, Москва, Ж - 35, Раушская каз 1891/69 ное По митета СССР рытий