Устройство для определения теплофизических параметров веществ Советский патент 1988 года по МПК G01N25/18 

со

о: о

00

10

30

Изобретение относится к. теплофизи- ческим измерениям, в частности к устройствам для. определения теплофиэи- ческих параметров веществ, и может быть использовано при определе.нии теплоемкости и теплопроводности различных веществ, претерпеваюп х физические изменения в исследуемом диапазоне температур как в лабораторной, так и в производственной практике„

Цель изобретения - повьшение точности определения теплофизических па- раметров веществ.

На чертеже схематически изображено 5 предлагаемое устройство

Устройство содержит нагревательный блок в котором установлена диатермическая оболочка 2. с исследуемым образцом 3, заключенным в тигле 4„ 20 Измеритель разности температур стенки диатермической оболочки - дифференци-. альная термопара 5 подключен к блоку

6регулирования Измерители температуры исследуемого образца - термопары 25

7и 8, спаи которых расположены соответственно в центре и на поверхнооти исследуемого образца, подключены к самопишушему прибору 9, Измеритель температуры стенки диатермической оболочки - термопара 10 - подключена к блоку 11 коррекции теплового потока 1 1 , выход которого подключен к входу блока 6 регулирования

Блок регулирования, выход.которого подключен к тиристорному преобразователю 12, обеспечивает поддержание постоянного теплового потока к исследуемому образцу 3, , Блок 11 коррекции теплового потока обеспечивает необходимое изменение задания на блок регулирования в зависимости от изменения температуры стенки диатермической оболочки вследствие изменения ее теплопроводности.

Устройство работает следующим образом.

Диатермическая оболочка 2 с размещенным в ней исследуемым образцом 3 помещается в нагревательный блок 1 Устройство разогревается в нагревательном блоке в монотонном режиме, которьй обеспечивается с помощью блока 6 регулирования.

Коррекция изменения теплопроводности стенки диаметрической оболочки 2 производится от термопары 10. По полученному сигналу, в соответствии

35

40

45

50

55

0

0

5

5

0

5

0

5

с законом изменения теплопроводности из блока 1 1 коррекции поступает сигнал в блок 6 регулирования, который сравнивается с установленным заданием на регулирование теплового потока В ходе эксперимента определяются термо граммы изменения температур на поверхности и в центре исследуемого образца, и двух эталонных образцов Сравнение термограмм, полученных при идентичных условиях нагрева, позволяет получить данные по теплоемкости вещества

Расчет температуропроводности исследуемого вещества ведется по соот- нощениям, полученным путем решения задачи нагрева бесконечно длинного цилиндра в монотонном режиме нагрева. По температуропроводности и теплоемкости рассчитьшают теплопроводность.

Таким образом, устройство позволяет определять теплофизические характеристики исследуемых материалов, изменяющих агрегатное состояние в исследуемом ди.апазоне с высокой точностью Это достигается благодаря получению постоянного теплового потока, подводимого к исследуемому образцу.

Такие условия обеспечиваются введением дополнительного измерителя температуры стенки диаметрической оболочки, подключенного к дополнительно введенному блоку коррекции теплового потока, выход которого подключен к входу блока регулирования

Устройство повышает точность определения коэффициентов температуропроводности, теплопроводности и теплоемкость исследуемого вещества до 6% за счет поддержания монотонного режима разогрева исследуемого образца и исключения влияния на постоянство теплового потока изменения теплопроводности диатермической оболочки.

Формула изобретения

Устройство для определения тепло- физических параметров веществ, содер- жаЦее нагревательный блок, в котором установлена диатермическая оболочка с исследуемым образцом, измерители температуры образца и измеритель разности температур противоположных граней стен1си диатермической оболочки, подключенный к блоку регулирования, отличающееся тем, что, Q целью повьшения точности определе3 13776934

ния, устройство- дополнительно снабже-режима нагрева, выход которого

но измерителем температуры стенкиподключен к входу регулятора-задатчидиатермической оболочки, подключен-ка теплового потока, который соединен

HbiM к блоку корректировки линейности ,с блоком регулирования.

Изобретение относится к тепло- физическим измерениям, в частности к устройствам для определения теплофизических параметров веществ и может быть использовано при определении теплоемкости и теплопроводности различных веществ, претерпевакнцих физические изменения в исследуемом диапазоне температур, . как в лабораторной, так и в производственной практике. Цель изобретения-повышение точности определения теплофизических параметров веществ. Устройство для определения теплофизических параметров веществ снабжено измерителем температуры стенки диатермической оболочки. Измеритель температуры подключен к блоку коррекции теплового потока, выход которого подключен к входу блока регулирования. 1 ил. С (Л