SU1099263A1 - Устройство дл определени теплопроводности материалов - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ, состо щее из термопары с двум  дополнительными разноименными термоэлектродами , подключенными к источнику посто нного тока и регистратору термо-ЭДС , отличающеес  тем, что, с целью увеличени  точности определени , в устройство дополнительно введена термопара с двум  дополнительными разноименными термоэлектродами , соединенна  одним основным термоэлектродом с одноименным основным термоэлектродом первой термопары, а свободные основные термоэлектроды термопар подключены к регистратору термо-ЭДС , причем дополнительные термоэлектроды второй термопары соединены с вторым источником посто нного тока. 2. Устройство по п, 1, отличающеес  тем, что в него дополнительно введен диск из теплоизол ционного материала, на одной стороне g которого размещен спай одной термоО ) пары и массивный эталон., на другой .спай другой термопары.

Description

Изобретение относитс  к теплофиз ческим измерени м и может быть испол зовано дл  определени  теплопроводности жидкостей и твердых материалов Известно устройство дл  определени  теплопроводности твердых образцов , содержащее эталон, нагреватели образца и эталона, теплоприемник, тепломеры ij . Работа устройства основана на сле дующем свойстве. Если на концах этал на и образца, имеющих одинаковую высоту , создана одна и та же разность температур, то плотности установивши с  тепловых потоков через эталон и образец пропорционгшьны их коэффициентам теплопроводности. Недостатком данного устройства  в л етс  необходимость готовить дп  измерений образцы материалов по форме и размерам, совпадающих с этапоном . Кроме того, дач проведени  замеров нужно иметь термостат дч  поддержани  посто нства температуры теп лообменника , Все это затрудн ет определение теплопроводности в полевых услови х, Ближайсоим техническим решением к предла,гаемому  вл етс  устройство Д1 определени  теплофиэических свойств материалов, состо щее из датчика, выполненного .в виде термопары, имеющей два дополнительных разноименных термоэлектрода, подключенных к источ нику посто нного тока, и служащей од новременно нагревателем, холодильНИКОМ и датчиком температуры 2 . Недостатками известного устройств  вл ютс  ограниченна  точность измерений , необходимость измерени  небольших перепадов температур, дл  чего требуетс  сложна  аппаратура, а также необходимость предварительной тарировки устройства. Цель изобретени  - увеличение точ ности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство дл  определени  теп лопроводности материалов, состо щее из термопары с двум  дополнительнымм разноименными термоэлектродами, подключенными к источнику посто нно го тока и регистратору термо-ЭДС, дополнительно введена термопара с дв м  дополнительными разноименными. термоэлектродами, соединенна  одним основным .термоэлектродом с одноименным основным термоэлектродом первой термопары, а свободные основные термоэлектроды термопар подключены к ре гистратору термо-ЭДС,причем дополнительные термоэлектроды второй термопары соединены со вторым источником посто нного тока. в устройство введен дополнительно диск из теплоизол ционного материала на одной стороне которого размещен спай одной термопары и массивный эталон , на другой стороне - спай другой термопары. На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг, 2 - схема устройства с диском. На схеме (фиг. I) представлено устройство, позвол ющее определить теплопроводность жидасостей и твердых сыпучих или волокнистых материалов диффереициальньм методом. Устройство выполнено из двух TepMonaji, спаи 1 и 2 которых имеют по два основных разноименных термоэлектрода 3, 4 и по два дополнительных разноименных термоэлектрода 5 и б, Эти дополнительные термоэлектроды соединены с источниками 7 посто нного тока. Дл  регулировани  мощности электрического тока, подаваемого на спаи, служащие в качестве нагревателей (холодильников ), в цепь дополнительных термоэлектродов включены реостаты 8 и амперметры 9 , Термопары одним основным, одноименным термоэлектродом 3 соединены между собой. Свободные основные термоэлектроды 4 термопары подключены к регистратору термо-ЭДС 10. Спаи термопар помещены в эталонный материал 11 и исследуемый материал 12. На фиг. 2 представлено устройстт во дл  определени  теплопроводностей жидкостей и твердых материалов, в которое дополнительно введен диск-. 13 из теплоизол ционного материала, на одной стороне которого размещен спай 1 термопары, а надругой - спай 2 термопары и эталонный материал 11, выполненный в виде массивного блока. Устройство работает следующим образом . Спай 1 термопары размещают в исследуемой жидкости или внедр ют в исследуемое твердое тело. Спай 2 термопары размещают в эталонный материал . После установлени  на спа х равных температур на спай 2 подаетс  электрический ток, посто нный по величине . На спай 1 подаетс  ток по Величине такой, чтобы температуры спаев выравн лись. Равенс1 о температур спаев определ етс  регистратором термо-ЭДС 10. После установлени  стгихионариого процес -а теплопередачи по амперметрам 9 определ ютс  величины токов, подаваемых на спаи 1 и 2, и по этим данным определ ют теплопроводность исследуемого материала по формуле: л - ia. л - л-j, где Ъ-л теплопроводность эталонного материала; Ij - величины сил токов подаваел«х на спаи, погруженные соответственно в исследуемый и эталонный материал. Устройство с диском из теплоизол  ционного материала размещают на исследуекслй материал 11 так, чтобы спай плотно прилегал к материалу. Сверху на дней 13 став т массивный блок иэ эталонного материала 12.После установлени  равенства температур на поверхност х материалов подают на спай 2 термопары, приведенной в контакт с эталонным материалом, посто нный ток определенной величины. На второй спай подаетс  ток, обеспечлвакаа Л равенство температур на пов хност х материалов. Затем как и в первом случае, после установлени  стационарного процесса теплопередачи, определ ют величины токов, подаваемых на спаи термопар и определ ют по приведенной выше формуле теплопроводность исследуемого материала. Использование предлагаемого устройства дл  определени  теплопроводности материалов позвол ет провести определение с высокой точностью, так как равенство температур определ етс  простым гальванометром с высокой точностью, а простота устройства позвол ет проводить измерени  в полевых услови х с использованием простых измерительных приборов без отбора образцов, особенно эффективно при изыскательских работах.

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ, состоящее из термопары с двумя дополнительными разноименными термоэлектродами, подключенными к источнику постоянного тока и регистратору тер мо-ЭДС, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности определения, в устройство дополнительно введена термопара с двумя дополнительными разноименными термоэлектродами, соединенная одним основным термоэлектродом с одноименным основным термоэлектродом первой термопары, а свободные основные термоэлектроды термопар подключены к регистратору термо-ЭДС, причем дополнительные термоэлектрода второй термопары соединены с вторым источником постоянного тока.

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что в него дополнительно введен диск из теплоизоляционного материала, на одной стороне <g которого размещен спай одной термопары и массивный эталон., на другой спай другой термопары.

Фиг.1 >