190623

ОО 623 Союз СоаетсиитСоциалистическими Республии вт, свидетельствависимое аявлено 02,Х 1.1965 ( 10364 л. 421 присоединением з иПриорите ПКСт 0 Комитет по репамбретений и открытий публиковано 29,Х 11.1966, Бол ень2 УДК 536.2.08:535,231.2:Дата опубликован писания 15.11,196 Авторы зобр степи Д, Л. Тимр аучно-иссл. Э. Пелецкий и В. 1 О. Воскресенски вательский институт высо витель мпе ату1.0 Т 1 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ ТЕПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ Известно устройство для определения коэффициента теплопроводности электропроводных тел при высоких температурах, содержащее вакуумную камеру с окном, в которую помещен исследуемый образец, нагреваемый с торца катодом, выполненньв в виде плоской вольфрамовой спирали, антидинатронную сетку, устройство для измерения температур, измерительную схему, Однако это устройство не позволяет определять интегральную степень черноты того же образца, теплопроводность которого исследуется, что приводит к существенным ошибкам в определении коэффициента теплопроводности.Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно снабжено дополнительной катодной системой для нагрева образца, выполненной в виде вольфрамовых нитей, натянутых на каркас параллельно оси образца. Такая конструкция позволяет на одном устройстве и на одном и том же образце измерять также и интегральную степень черноты.На фиг, 1 и 2 изображено описываемое устройство.Корпус устройства представляет собой водоохлаждаемую вакуумную камеру 1, соединенную с вакуумной схемой. Последняя выполнена по стандартной схеме на базе насосов РВНи ЦВЛС и позволяет получать в камере во время работы установки вакуум порядка 110 - о,ц,я рт. ст. Верхний патрубок камеры закрыт водоохлаждаемым фланцем анодного ввода 2 с двумя пружинами 3 токоподводов, Передний патрубок каме ры заканчивается фланцем смотрового окна скварцевым стеклом (на чертеже не показано). Для предупреждения заноса рабочего участка стекла продуктами сублимации нагретого до высокой температуры образца 4 в 10 этом же патрубке установлено специальноезащитное стекло (на чертеже не показно).При измерениях температуры оптическим пирометром оно поднимается рычажным устройством с помощью электромагнита, Торцы 15 вакуумнои камеры закрыты, справа - фланцем-заглушкой, слева - фланцем аподно-катодного узла (А 1(У) э.Назначение А 1(У - осуществить такое взаимное расположение образца 4 (на который 20 подается высокое напряжение до 10 кв), катодов и других элементов, которое бы обеспечивало как необходимое распределение электронов, так и возможность количественного измерения подведенной ими мощности.25 Анодно-катодный узел монтируется на корпусе холодильника 6, охлаждаемого водой, поступающей по двум трубам, заф:ксировттнным и уплотненным во фланце узла 5. В холодильник вворачивается катодная головка 7 ЗО торцового катода, центральный электрод ко,Г;сл содержит еще од 1 гнЭЛ 1 СНТ - ЯНТ 1:ДИ),; Ый В ВИДЕ ОЕЛИ.О,СО 3 СС ( СТОРОН,Л)ТКГ СО;ТО 1 ГГ ПЗс дсу 1 О) Исть 11 рь;:; ооразуст жесто1,) Р ЛС 1 Н 2 Г О )1 д - О .4. Н Я,Он, ",л:т:.:,. Ьслп:1 ья клеткас;).:,е К выполняющем од . роввода. Верхняя часть КЛСТ(11 П.,1 ССТ ПРОРСЗЬ, ПОЗВОЛЯОЩУ 10 УСТЯНЯВлпвать экран уже после подвески образца.Торцовым катодом является плоская спираль 20, расположенная в корпусе катоднойголовки, ьыполненном нз меди, что обеспечивает надежный теплоотвод из зоны катода кхолодильн 11 ку. Анодпо-катодный узел, являющийся рабочей ячейкой прибора, выполнен посхеме двойного диода, анодом которого яв 10 ляется сам испытуемый образец, Торцовый ибоковой катоды имеют независимое электрическое питание, позволяющее регулировкоиТОК 2 Н 11 КЯЛЯ КЯТОДНЫХ НИТЕИ В ШИРОКИХ ПРЕделах изменять величину тока электронной15 эмиссии,РабоГ 11 ТОГО или иноГО катода или их комбинации позволяет реализовать либо ре)кимВсесторош 1 его нагрева образца, необходимыйдля опредслсшя степени черноты, либо ре 20 жим торцово: о нагрева, пеобходи.,1 ый дляизучення коэффициента теплопроводности.УСЛОВ 1 см, обеспечивающим возможность количественного определения подведенной к образцу энергии по измерениям электрических25 параметров ускоряОщего напрякения и то.ка эмиссии), является искл 1 очение возможности перераспределения электронов между образцом и элементами системы его крепления.Для устранения этого перераспределения30 электронов на образце введены антидинатронный экран и экран перехвата,Проводя опыт по определению интегральной полусферической степени черноты в, необходимо нагреть образец )1(елательно равно 35 мерно по длине) до нужной температуры, затем измерить подведенную к нему в этом режиме энергию и стационарное распределениетемператур, явля.ощееся основой расчета температуры отнесения.40 Мощность, воспринятая образцом и рассеянная им в стационарном состоянии в видеизлучения, может быть подсчитана по форму- ле В итоге выполненных измерений можнорассчитать величину удельных лучистых потерь с поверхности образца, а следовательно, и интегральную степень исследуемого мате риала.(2)4Здесь Р - суммарная поверхность образца;55 а - постоянная Стефана-Больцмана,В опыте по определению коэффициента теплопроводности работает только торцовый катод. Змитируемый им поток электронов передает свою энергГПО торцу образца. Зта энер гия рассеивается излучением с остальной егоповерхности. Вдоль стержня возникает температурное поле Т(х), характеризующееся значительными продольными градиентами.Как и в предыдущем опыте, температура б 5 измеряется в отдельных точках оптическимнирометром. Зная Т(х) мы можем для кажадого сечения х рассчитать - градиентИхтемператур, а в сочетании с данными д, Т), найденными в предыдущем эксперименте, мо.кем построить график распределения тепловых потерь по длине образца д,(х), Расчет коэффициента теплопроводности производится по формулет.+44 щ а ) д,(х) ШхХ (3)Т- ,. 1)дггде 0 - диаметр образца, Интеграл включает в себя лучистые потери как на боковой поверхности от сечения х до конца образца х == Е так и поток с холодного торца, что учитывается прибавлением к длине интегри.Орования величины - .4 П р ед м ет изобретенияУстройство для определения коэффициентатеплопроводности электропроводных тел прн 5 высоких температурах, содержащее вакуумную камеру с окном, в которой размещен цилиндрический образец, торец которого нагревается торцовым катодом в виде плоской гольфрамовой спирали, антидинатронпый 10 электрод, приспособления для подвеса образца и катодов, измерители температуры, соединенные с измерительной схемои, оглиии.и(ееся тем, что, с целью измерения на одном устройстве и на одном и том же образце так же и интегральной степени черноты, оно снабжено дополнительной катодной системой для нагрева образца, выполненной в виде вольфрамовых нитей, натянутых на каркасе параллельно оси образца.20дактор Н ан. Подписноетий при Совете Министров СССРва,д.4, Сапунова Типографи Заказ 88/14 Тираж 535 ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и от Москва, Центр, пр. Се