Устройство для определения теплофизических свойств материалов
Изобретение относится к теплофизическим исследованиям. Целью изобретения является повьшение точности определения теплофизических свойств материалов при воздействии на исследуемьй образец всестороннего и внутрипоррвого давления. Устройство содержит рабочую камеру с разме-. щенными в ней двумя эталонами, между которыми в зазоре находится исследуемый образец. Зазор окружен непроницаемой оболочкой. Устройство снабжено системой создания давления . 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК д11 4 G 01 N 25/18
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4044394/31-25 (22) 28.03.86 (46) 30.07.87. Бюл. Р 28 (71) Казанский государственный университет им.В,И.Ульянова-Ленина (72) А.А.Липаев, C.À.Hèêîëàåâ и Б.А.Яковлев (53) 536.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 914981, кл. С 01 N 25/18, 1980.
Авторское свидетельство СССР
У 819662, кл. G Ol N 25/18, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к теплофизическим исследованиям. Целью изобретения является повьппение точ ности определения теплофизических свойств материалов при воздействии на исследуемый образец всестороннего и внутрипорового давления. Устройство содержит рабочую камеру с размещенными в ней двумя эталонами, между: которыми в зазоре находится исследуемый образец. Зазор окружен непроницаемой оболочкой. Устройство снабжено системой создания давления. 1 ил.
1 13269
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к .устройcTBQM для определения теплофизических свойств материалов. с
Цель изобретения — повышение точности определения теплофизи еских свойств материалов при воздействии на исследуемый образец всестороннего и внутрипорового давлений.
На чертеже представлено предлагаемое устройство.
Устройство содержит корпус рабочей камеры 1 высокого давления, под- пятники 2 и 3, пружину 4, крышку 5, затвор 6 с предохранительным кольцом
7, эталонные тела 8 и 9 с помещенны- ми в них дифференциальными термогаг рами 10 и 11, плоский преобразователь 12 тепловых колебани.,, находя20 щийся на торце одного из эталонных тел, исследуемый образец 13, непроницаемую оболочку 14, гидравлические прессы 15 и 16 переменного давления, подводящие трубопроводы 17 H 18, 1(pG ны 19, манометры 20, предварительшьй усилитель 21 постоянного тока, аналого-цифровой преобразователь 22, мини3BN 23 с устройством 24 вывода информации, генератор 25 тепловых колебаний.
При определении теплофизических свойств гетерогенных сред образец выполняется в форме пластины толщиной порядка единиц миллиметра. Полуограниченные тела представляют собой
35 эталонный материал с извес;.ными и равными теплофизическими свойствами, затухание амплитуды температурных колебаний на которых должно составлять порядка O,l от амплитуды температуры на границе контакта с образцом.
Эти тела в форме цилиндров диаметром
30 и длиной 60 мм выполнены из плавленного кварца-материала, являющегося 45 прозрачным для светового излучения внешнего генератора 25 тепловых колебаний. Плоский преобразователь 12 тепловых колебаний выполнен методом напыления тонкого слоя сажи па торец эталонного тела 8. Рабочие спаи дифференциальных термопар 10 и 11 (медь— константан) вмонтированы в полуограниченные тела на расстоянии 2 мм от торцов, находящихся в контакте с образцом, а холодные спаи расположены на противоположных торцах полуограниченных тел. Непроницаемая оболочка, в которую заключается исслецуемый
75 2 образец, изготовлена из термостойкой резины. Пакет из образца 13 с оболочкой 14 и эталонных тел помещается в камеру высокого давления между подпятниками 2 и 3 и предварительно поджимается стальной пружиной 4. Подпятник 2 выполнен из материала (плавленный кварц), пропускающего световое излучение, и герметично закреплен в днище рабочей камеры 1 высокого давления. Полость камеры высокого давления с помощью трубок 17 соединяется с гидравлическим прессом 15, и всестороннее давление до 60 1!Па моделируется обжатием образца через оболочку и эталонные тела. Для воспроизведения внутрипорового давления до 60 KIa жидкость поступает в поры образца через соответствующий канал в оболочке. Внутрипоровое давление задается с помощью пресса 16. Контроль давлений осуществляется манометрами 20. Камера 1 высокого давления помещается во внешний термостат.
Задание колебаний теплового потока прямоугольной формы фиксированной частоты и амплитуды осуществляется модуляцией с помощью ЭВМ светового источника (кварцево-галагеновая лампа).
Энергия светового излучения, проникающего через подпятник и полуограниченное тело, преобразуется в тепловую энергию преобразователем 12 тепловых колебаний. Температурные колебания, затухая в полуограниченных телах 8 и 9, преобразуются с помощью дифференциальных термопар в электрические сигналы, ко-, торые усиливаются предварительным усилителем 21 постоянного тока, переводятся в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем 22 и вводятся в мини-3BN 23, которая производит обработку первичной информации и рассчитывает теплофиэические свойства.
Кроме того, мини-ЭВИ осуществляет уг1равление генератором световых колебаний и аналого-цифровым преобразователем. Устройство для определения теплофизических свойств материаловнадежно в работе, имеет широкие функциональные возможности и хорошие метрологические характеристики (случайная погрешность до 0,57 при нормальном давлении, а проведение многократных измерений при всестороннем давлении на плавленном кварце дало раз)326975
Составитель В.Гусева
Редактор М.Петрова Техред Л.Олийнык Корректор Г.Решетник
Заказ 3381/39 Тираж 776 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 брос значений теплопроводности и температуропроводности менее )X).
Формула изобретения
Устройство для определения теплофизических свойств материалов, содержащее рабочую камеру с двумя эталонами, расположенными с зазором для исследуемого образца, плоский источник тепловых колебаний, помещенный на границе одного эталона с зазором и соединенный через генератор тепловых колебаний с блоком управления и регистрации, дифференциальную термопару, помещенную на торцах другого эталона и подключенную через предварительный усилитель постоянного тока к системе управления и регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения теплофизических свойств
5 материалов при воздействии на исследуемый образец всестороннего и внутрипорового давлений, оно дополнительно содержит непроницаемую оболочку, окружающую зазор между эталонами и закрепленную на их боковой поверхности, вторую дифференциальную термопару, помещенную в эталоне, íà границе которого расположен источник тепловых колебаний,и связанную с
15 предварительным усилителем постоянного тока, систему задания давления, один канал которой связан с полостью, образованной непроницаемой оболочкой и торцами эталонов, а второй подклю20 чен к рабочей камере.
