Устройство для определения теплопроводности

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВтОРСкОМу СвИд тыьатв

Соег Ссаетсии

Соаиглисти-lBGKHx

Р..публик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 24.VI I.1970 (№ 1462987!18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09.1!.1972. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 27.III.1972

М. Кл. G 01п 25 18

Комитет по аслам изобаетекии и открытий при Сссета Мкккстраа

СССР

УДК 36.08 (088,8) Авторы изобретения

В. В. Власов, М. В. Кулаков и А. И. Фесенко, mC;;.»;-. ИБ" "

Тамбовский институт химического машиностроения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано в системах дискретного автоматического контроля и управления.

Изотермические сферические зонды нашли широкое применение при измерении теплопроводности. Недостатками устройств подобного типа являются необходимость подгонки и регулировки экспериментатором температуры зонда регулировочными реостатами в процессе опыта, а также отсутствие выходного сигнала, пропорционального измеряемой теплопроводности и удобного для ввода в счетно-решающие устройства.

Цель изобретения — осуществление автоматической стабилизации температуры, получение линейного частотно-импульсного выходного сигнала и уменьшение рассеиваемой электрической мощности.

Предлагаемое устройство для определения теплопроводности содержит изотермический сферический зонд, включенный в плечо моста, снабженное генератором управляемой частоты, выход которого через формирователь импульсов соединен с диагональю питания моста, а вход через усилитель и пиковый детектор подключен к измерительной диагонали моста, причем в качестве зонда использован полупроводниковый терморезистор шарообразной формы.

Схема описываемого устройства изображена на чертеже.

Частотно-импульсный измеритель теплопроводности состоит из мостовой схемы, усилите5 ля 1, пикового детектора 2, генератора управляевой частоты 8, формирователя импульсов

4 и полупроводникового терморезпстора Л,, используемого в качестве изотсрмпческого зонда.

10 Терморезистор разогревается импульсами постоянной длительности и амплитуды до температуры Т„, при которой сопротивление терморезистора удовлетворяет уравненшо уразновешенного моста.

15 Под действием прямоугольного импульсного напряжения на терморезисторе (зонде) рассеивается мощность р=к v . г

20 где U — амплитуда импульсов; т — длительность импульса;

1(— постоянньш расчетный коэффициент;

F — частота следования импульсов.

Частота следования импульсов питания

25 моста F пропорциональная мощности Р, рассеиваемой зондом, н определяется генератором управляемой частоты 8, на вход которого подается усиленное и продетектированное напряжение разбаланса моста, действую3р щсе так, чтобы ликвидировать возникающий

329426

Р = 4-,.а Т, >, (2) Составитель В. Агапова

Текред Л. Богданова

Корректор Т Миронова

Редактор Т. Ларина

Заказ 734/16 Изд. ¹ 292 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений п открытий при Совете Министров СССР

Москва, >К-35, Раугпская пзб., д. 4%

Типографии, пр. Сапу ива, 2 разбаланс, т. с. чтобы всегда темпера.ура терморезистора (зонда) оставалась †::ñòîI;IIной величиной.

В стационарном тепловом режиме мощность, рассеиваемая зондом, функционально связана с измеряемым коэффициентом теплопроводности: где >. — измеряемая теплопроводность;

Тв — температура терморезистора; а — радиус терморезистора.

На основании уравнений (1) и (2) можно выразить зависимость частоты импульсов питания от измеряемой теплопроводности:

4ка Т»

>,, /гув

Отсюда видно, что частота следования им-- пульсов питания моста в стационарном тепловом режиме прямо пропорциональна измеряемой теплопроводности.

Переменный резистор Яз позволяет менять температуру зонда B широких предела. .

Предмет изобретения

1. Устройство для определения теплопроводности, содержащее изотермический сферический зонд, включенный в плечо моста, отлича>ои>ееся тем, что, с целью автоматической

10 стабилизации температуры и получения линейного частотно-импульсного выходного си;нала, оно снабжено генератором управляемой частоты, выход которого через формирователь импульсов соединен с диагональю питания

15 моста, а вход через усилитель и пиковый детектор подкгиочен к измерительной диагонали моста.

2. Устройство по п. 1, отлика>ощееся тем, что, с целью уменьшения рассеиваемой элек20 трической мощности, в качестве зонда использован полупроводниковый терморезистор шарообразпои формы.