154689

СССР СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Подписная группа171 В. В. Власов УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГООПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИКМАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ ДИАТЕРМИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ Заявлено 4 августа 1961 г. за740724/26-10 с присоединением заявки74072 о,)26.10 от 4 августа 1961 г. в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Опубликовано в Ь)оллетеие изобретений и товарных знаков10 за 1963 г.Известны установки непрерывного автоматического определения теплофизических характеристик материалов методом диатермической оболочки с применением интегрально-дифференциального регулятора теыперату 1)ы, в котором нспос 1)едстВеннОе Определение коэффициентоВ теплопроводности ), и объемной теплоемкости Су состоит из анализа и ооработки снятых термограмм и проведения громоздких вычислительных работ на основе данных, полученных экспериментально.В предлагаемой установке автоматизация и ускорение процесса Оп 1)едслснпя нестациона 1)НОГО теплоВОго потока достигнуты п 1)имснеием счет 10-рсгва 10 гцих уст 1)ОЙ)стВ с кулачковыЗи мехапизмамн,Для автоматизации и ускорения процесса определения коэффициентов теплопроводности и объемной тсплоемкости применены олокн вычитания произведения суммы теплоемкости диатермической оболочки и постоянного калибровочного коэффициента на производную изменения темпе 1)ату 1), из произВедения коэ(1)фициента теплопередачи на перепад температур на диатермической оболочке, а также блоки деления этой разности на перепад температур на диатермическои Оболочке производную изменения температур.На чертеже проведена блок-схема описываемой установки.Ъоо 154 б 89 Тепловые режимы, заданные с помощью копира 1, реверсивныхдвигателей 2 и 3 и программного задатчика 4, регулируются с помощьюавтоматического счетно-решающего устроиства, Автоматическое счетнорешающее устройство работает в следящем режиме и включает в себятермопяру й калориметра б, подкл 10 чяему 10 к измерителы 10 ыу устройству 7, термопару 8, калориметра 9, электронный интегрально-дифференци 1 альный регулятор 10, пульт 11 ручного и автоматического управления, реверсивный двигатель 12 и регулятор 13 напряжений, подключаемый к наггевателю, в качестве которого используется электропечь 14.Это устройство производит непрерывное автоматическое определение коэффициентов теплопроводности Р, и объемной теплоемкости Спри квазистационарном тепловом режиме по формулам:ЮКд Т - 1"пгС -+ Ь) - ,А=К,Д ил Кд т - ГпгС -, - й) -ЖС =К,. а 7 с 1 К - коэффициент теплопередачи, К=1 (гО);ДТ- перепад температур ня диатермической оболочке;ЬТ ц, - перспяд теъ;псрятур ня исследуеъых пластинах;сУ 1 ггт - скорссть изменения температуры;о - посто;шный коэффициент при данной температуре,й - ср (го); где=- сопз 1 при данной конструкции калориметров; 11(2 1 - толщина исследуемых пластин;пгс = соотг - теплосъ 1 кость диатеръ 1 ической оболочки. Для измерения перепада температур на диатермической оболочке 1 й служит следящая система, состоящая из измерительного устройства 16, преобразователя 17 напряже 11 ия, усилителя 18 переменного тока, ревсрсивпого двигателя 19, линейИ потепциометров 20 и 21, на вход которой подкл 10 чспя тепъ 10 пара 22. Для пзъ 1 ерепи 11 перепада температур па исследуемых пластинах 23 к пим через термопару 24 подключена следящая система, содержащая измерительное устройство 2 й, преобразователь 2 б напряжения, усилитель 27 переменного тока, реверсивпый двигатель 28, к выходу которого подключены линейные потепциометры 29, 30. Перемещение движка потепциометра 30 производится пропорционально перепаду температур на исследуемых пластинах 23,Злектронный потенциометр 31, па вход которого подключена термопяра 32, предназначен дл 1 записи термограмм, по которым Осуществляется 1,Оптроль зядяппого теплового режима. С реохордом потенциометра 31 соединены потепциометрические датчики 33 и 34, Напрякепие, снимаемое с датчика 33, дифферепцируется в блоке 3 й и подается па следящую систему, содержащую измерительное устройство 3 й, преобразователь 37 напряъкения, усилитель 38 переменпого тока, линейный потенциометр 39 и реверсивный двигатель 40.154689При этом реверсивный двигатель 40 перемещает линейный потен. циометр 41 пропорционально производной от температуры нагрева по времени.Напряжение с датчика 34 поступает на следящую систему, состоя. щую из измерительного устройства 42, преобразователя 43 напряжения, усилителя 44 переменного тока, реверсивного двигателя 45 и линейного потенциометра 46. Реверсивный двигатель 45 перемещает кулачковые механизмы 47 и 48. Кула Коныл мехашзм 47 моде,1 ирует калиоровочнуо зависимость К - -/ (го) и пропорционально этому пе 1 лелсщает ли. нейный потенциометр 49, а кулачковый механизм 48 - калибровочну 1 о зависимость Ь=ср (И), перемещая пропорционально профилю кулачка лиейный потенциометр 50.Блок 51 осуществляет умножение напряжений, пропорциональньх перепаду температур на диатер 1 пческой оболочке 15 и коэффициенту теплогередачи. При этом напряжения подаются соответственно с потекциометров 20 и 49. Блок 52 про 1 зводит умножение напряжений пропорцисналькьх сксрсст Изменения температуры- ) н постсяннОГО 1 са, 61либровочного коэффициента (о (р (1 О), причем первое подается с линейного потенциометра 41, а второе - с лнкеш 1 ого потенциометра 50.Блок 53 производит вычиташ;е наряткени, поступающих с блоков 51 и 52. Напряжение, пропорц 1 лональное разности величин Кь, ТиБд - , подается на блок 54 деления, На второй вход блока 54 подается напряжение с псрекл 1 очателя 55. В верхнем полон(е 11 ип перекл 1 очатель 55 пйдкл 1 счает к блоку 54 деле;Ня Л 1 псНыпотенцисмето 56, движок 1(оторого перемещается прспсрцисналыо производной От температурь 12 р"Ва ПО времеН 1, В нижнел Нслсжег 11 ПереклОчатель 25 подкл 10 чает к Ол 01(у 54 линейныЙ пстенцисметр 30, дви 2 кок которого перемещается пропорционально перепаду температур па исследуемых г 1 ласткках 15, В первом случае с выхода блока 54 деления сллмается паприкеНе, пропорционалы 1 ое коэфИциенту объемной теплоемкости Су, а ВО вторОм - кОэффициенту теплопроводОсти 7,. ПОлученные т 2- ким путем оба напряжения поочередно подаются на од 1 ш из входов электронного координатного самописца 57. На второй и(е вхсд этого самсписпа поступает термоэлектродвижущая сила, пропорциональная температуре электропечи 14. На диаграммной ленте 58 (фиг. 2) производится запись коэффициентов С 7 и Л в функции температуры нагревателя.Описанная установка может быть испо,1 ьзована для лзмерения коэффициентов Су и 7, как в интервалах низких, так и высоких температур.Предмет изобретения1. Установка для непрерывного авОмат 1 ческого определения тепло- физических характе 1 лгстк материалов методом диатермической Осолочки с пр 1 лменен 11 ем ггТеглалыО-диф(1 ерелцналь:Ого регглятора температуры испытуемых тел, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью автоматизации н ускорения процесса определения нестациоzарного теплового потока в ней применены счетно-решиОщие устройства с кулачковыми меха:измами, моделирующие калибровочные зависимости коэффициентов ст температуры.2. Установкао и. 1, о т л и ч а о щ а я с я тем, что, с целью автоматизации и ускорения процесса определения коэффициентов теплопроЛго 154689 водности и объемной теплоемкости в ней применены блоки вычитания из произведения коэффициента теплопередачи на перепад температур на диатермической оболочке, произведения суммы теплоемкости диатермической оболочки и постоянного калибровочного коэффициента на производную изменения температур, а также блоки деления этой разности на перепад температур на диатермической оболочке или производную изменения температур.Составитель В, КозловРедактор Г. В. Пиневии Текред Т. П. Курилко Корректор Т. В. Муллина Объем 0,33 изл. л. Цена 4 коп. й п открытий СССР