Устройство для определения температурных

 

О П

ИЗОЬРЕтИНИЯ

399772

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено ЗО.VI II.1971 (№ 1695668126-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ОЗ.Х.1973, Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 24.1.1974

М. Кл. G Оlп 25/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

УДК 536.2(088.8) Автор изобретения

Е. Ф. Севастьянов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ

ЗАВИСИМОСТЕЙ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ

И УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ

В О БЛ А СТ И 4,2 — 300 К

Изобретение относится .к технике определения теплофизпческих параметров металлических с плавоB в области низких температур.

Известны устройства для определения температурных зависимостей коэффициента теплопроводностп и удельной теплоемкости металлических сплавов в области 4,2 — 300 К.

Однако они требуют значительных затрат времени на проведение анализа.

Целью изобретения является ускорение анализа.

Для этого вакуумная камера выполнена в виде термостатпрованной тонкостенной трубки с медным дном и вакуумньп| фланцем, а в качестве средства для уменьшения теплового потока с ооковой поверхности образца использована двухслойная теплоизоляция, причем внутренний слой теплоизоляции выполнен из материала с изотропно11 тсплопроводностью, а наружный — из экранно-вакуумной теплоизоляции с экранами из гладкой полиэтилентерефталатной пленки, металлпзированной с одной стороны, например из стекловуал и.

Сущность изобретения пояснена чертежом.

На фиг. 1 приведен продольный разрез вакуумной камеры; на фиг. 2 — продольный разрез верхнего конца образца.

Устройство содержит цилиндрический образец 1 диаметром 3 лл, на который навинчены две гайки 2 п 8, электрический нагреватель 4 и две медные глух11е шайбы 6 (фиг. 1) и 6.

Между торцами гайки 2 и электрического нагревателя 4 зажат королек термопары 7 для измерения температуры верхнего торца в стационарных 7 „,оц и переходных Т(т) режимах при нагреве его потоками тепла постоянной мощности go. Между гайкой 3 и шайбой б зажат королек термопары 8 для контроля тем10 пературы нижнего торца образца, поддерживаемой постоя:|ной равной во всех опытах темлературе ж11дкого гелия То за счет обеопечення хорошего теплового контакта образца с дном камеры. Шайба 6 нижним торцом при15 паяна легкоплавким припоем 9 к медному дну 10 вакуумной камеры 11. Шайба 6 слу>кпт для закрепления конца тонкой нейлоновой нити 12, прп помощи которой образец вынимают пз камеры после окончания проведе20 нпя экспериментов. На радиальной поверхности образца смопт||рована теплоизоляция, состоящая пз внутреннего слоя 18 с изотропной теплопроводностью н слоя 14 с анизотропной теплопроводностью.

25 Для уменьшения теплоподвода по терлоэлектродам 16 п 16 термопар и проводам 17 электр|||еского |агревателя они намотаны на изотермические участки наружной поверх ности внутреннего слоя 18 теплоизоляции. Терз0 моэлектроды 16 и 16 термопар и провода 17

399772 электрических нагревателей имеют выводы через вакуумный фланец 18 (незакрепленный на образце конец нейлоновой, нити находится ,внутри расширенной верхней части вакуумной камеры). Камера 11 имеет штуцер 19 для вакуум ной откачки.

Сборку устройства производят в следующей последовательности. Навинчивают миниатюрные гайки 2 и 8, электрический нагреватель 4 медные шайбы 5 и б, закрепляют корольки термопар 7 и 8, затем наносят внутренний слой 18. После этого на наружную поверхность внутреннего слоя 18 наматывают термоэлектроды 15 и 1б термопар и провода 17 электричеокого нагревателя и наматывают наружный слой теплоизоляции, состоящей из экранно-IBаиуумной теплоизоляции, причем ее намотку выполняют так, чтобы наружным слоем, контактирующим с внутренней повсрхностью трубки камеры 11, оказалась прокладка, так как это уменьшает величину радиального теплового потока от образца.

После химического травления внутренней поверхности дна 10 и наружной поверхности торца шайбы б во внутреннюю полость камеры 11 опускают неоколько гранул сплава

Вуда и нагревают нижний конец камеры до температуры плавления сплава.

Затем в полость вакуумной камеры 11 опускают теплоизолированный образец, приводят л соприкосновение поверхность шайбы 6 с ме дным дном 10 и быстро охлаждают место сная в водяной;ванне.

Такое, крепление образца с дном обладает малым тепловым сопротивлением. После припаивания образца вакуумную камеру откачивают до остаточного давления порядка

10 — торр, затем опускают в транспортный дьiоар с жидким гелием, охлаждают до 4,2 K и по известному способу определяют темпе5 ратурные зависимости коэффициента теплопроводности и удельной теплоемкости материала образца в интервале от 4,2 до 300 К.

Предмет изобретения

1. Устройство для определения температур;ных зависимостей коэффициента теплопроводности и удельной теплоемкости металлических сплавов в интервале 4,2 — 300 К, содержащее

15 криостат, вакуумную камеру, теплопровод для сто ка тепла от одного торца образца, электрический нагреватель, навинченный на другой торец образца, термоэлектрические датчики для измерения температуры по длине

20 образца и средства для уменьшения теплового потока с боковой поверх ности образца, отличающееся тем, что, с целью ускорения анализа, вакуумная камера выполнена в виде термостатированной тонкостенной трубки с

25 медным дном и вакуумным фланцем, а в качестве средства для уменьшения теплового потока с боковой поверхности образца использована двухслойная теплоизоляция.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 30 что внутренний слой теплоизоляции выполнен из материала с изотропной теплопроводностью, а наружный — из экранно-вакуумной теплоизоляции с экранами из гладкой полиэтилентерефталатной пленки, металлизирован35 ной с одной стороны, и прокладками, например из стекловуали.

399772

Составитель С. Беловодченко

Редактор А. Зиньковский Техред А. Камышникова Корректор В. Жолудева

Заказ 3723/11 Изд. 74 55 Тира:+; 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2