Устройство для определения теплопроводности материалов при высоких температурах

но 21,04,7 присоединением зая 1 М 25/18 атвуда иыб квинтет 23) Прио Опуб(72) Авторы изобретения Институт проблем литья АН Украинской) Заявител СТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕННАЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛСВ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ(54 сост ене н ные Изобретение относится к средствам и системам контроля и измерения парамет.- ров теплофизических свойств материалов в литейном производстве н является усовершенствованием авт.св, % 351147, кл. З 01 М 2 Й/18.В устройстве по основному авт. св.% 351147, кл. б 01 Н 25/18, содержащем печь, ограниченную экраном и оболочкой терм остабилизирующего охлаждения, и экранированный блок с изоляционной1 О оболочкой, снабженной эталонными нагревателями и термометрами сопротивления, изоляционная оболочка снабжена держателями образца, расположенными в горизон 15 тальной плоскости и разделяющими эле- .менты печи я блоки симметрично по теплофизическим сво йствам 1 .Недостатком известного устройства -является невозможность определения теплопроводности материаловимеющих незначительное отличие по химсоставу. Устройство не позволяет фиксировать йзменение теплопроводности в завискаости от незначительных изм ний хим ава при вводе добавок.Цель предлагаемого . изобретения - повышение чувствительности и точности измерений теплопроводности материалов,Для этого оно снабжено дополнительной термостатирующей оболочкой с нагревателем, термочувствительным элементом и кюнетой, причем нагреватели подключены к источнику питания последовательно, а термочувствительные элементы к системе регистрации - дифференпиаль о На фиг. 1 показаны осесимметрич ячейки, выполненные идентично в конструктивном отношении; на фиг, 2 - диаграмма работы устройства.Осесимметричные ячейки содержат основную и дополнительную кювету 1 и 2, соответственно. Плоские цилинпричесвие образцы из этих материалов заключены в термостатирующие оболочки 3 подогре ваемые источниками 4 тепла. Над вове- тами размещены терм очувствительные3 7022 элементы 5. Измерительные. ячейки включают холодильники 6, расположенные. над терм очувствительными элементами. На термостатирующие оболочхи надеты вольфрамовые экраны 7, окруженные нагревателями 8, Нагреватели помещены в керамические оболочхи 9, которые удерживают молибденовые эхраны 10. Обе ячейки конструктивно заключены в водоохлаждаемую рубашку 11, Термочувст вительные элементы включены дифференциально в схему измерительного моста12, выход которого подсоединен к регистрирующему прибору 13. Устройство снабжено блоком 14 питания источников " теплового потока.Работа предлагаемого устройства происходит следующим образом.В кювету 1 помапают исследуемыйобразец, а в кювету 2 - образец с известными теплофизическими свойствами(например, образец с низкой теплопроводностью из сосны или А, 0 ). йщ устранения побочных тепловых воздействий и для создания однородного теплового потока,; воздействующего на термочувствительные элементы 5, предварительно осуществляют подогрев кювет 1 и 2 с помощью источников 4 тепла. После выравнивания температурных полей в обеих ячейках30 бпок питания источников теплового потоха с заданной постоянной мощностью формирует мощные импульсы тепла 04= С,которые создавая тепловые потоки Ц =М =9, пронизывают обе кюветы с образцами, и, воздействуя на термочуиствительные элементы 5, поглашаютба хбйодильниками 6. С целью устранения влияния элек-.тромагнитных полей нагревателя, на термостатирующие оболочки 3 надеты воль 1фрамовые экраны 7. С помощью нагрева-телей 8 в ячейках поддерживаетса заданнаа температура порядка 300-1500 К.Керамические оболочхи 9 устраняют потери тепла при проведении опйта, повышая КПД нагревателей. Молибденовыеэкраны 10 отражают тепловые потоки,излучаемые нагревателями, я предохрайа-ют керамические оболочки от разрушения. 1 оПроходящие через термочувствительныеэлементы тепловые потоки Ц = Сизме.няют величину их внутреннего сопротивления в зависимости от рассеивающей 83 4способности образпов, захлюченных в хюветы, В результате изменяется ток в диагонали измерительного моста 12, который регистрируется измерительным прибором 13, шкала которого проградуирована относительно известных по теплопроводности материалов.Работапредлагаемого устройства иллюстрируется записью на диаграммной лейте, изображенных. на фиг. 2 (кривые 1 и 2), отражакщих взаимодействие тепловых потоков в системах медь-сосна и "мельхиор-сосна , соответственно, На этих кривых выделены участки стационарной теплопроводности, которые отражают соотношение коэффициентов теплопроводностии А двух веществ (меди и мельхиора) х третьему материалу (сосне), обладакщему весьма низкой теплопроводностью.Применение дополнительной ячейки позволяет с достаточной точностью компенсировать посторонние тепловые воздействия на термочувствительные устройства, что дает возможность определять тепло проводность веществ, мало отличающихся друг от друга по химическому составу.Предлагаемое устройство позволяет изучать влияние механических дефектов, :таких как пористость, инородные вхлючения и др., на теплофизические свойства. Кроме того, устройство дает возможность исследовать теплофизические свойства композиционных материалов.Формула изобретенияУстройство дла определения теплопроводйости материалов при высоких температурахпоавт,св.%351147, о тли ч а ющ е е с я тем, что, сцельюпсвышенияточиости, оно снабжено дополнительйой термостатируюшей оболочкой с нагревателем, тер-, мочувствительным элементом и кюветой, прнчем нагреватели подключены к источ- нику питании последовательно, а термо/ чувствительные элементы к системе регистрации - дифференпиально.Источники информациипр 1 щятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 351147, кл. б 01 М 25/18, 1970,Составитель В. Вертоградскийедактор Б, Павлов Техред С. Мигай Корректор Г. Назаромэ 7580/41 Тираж 1073 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д. ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,