Устройство для определения теплопроводности материалов Советский патент 1991 года по МПК G01N25/18 

Ё

Изобретение относится к теплофизиче- ским измерениям, а именно к измерениям теплопроводности стационарным методом. Целью изобретения является повышение точности определения теплопроводности за счет исключения искажений теплово о потока на образцах из материала с неоднородными включениями. Цель достигается тем, что в устройстве для определения теплопроводности материалов, состоящем из нагревателя и холодильника, двух пластин с теплоизоляционными каналами со стороны полости под образец, тепломера и двух датчиков температур по разные стороны полости, датчики температур располагают за пластинами с пазами, исключая их непосредственный контакт с исследуемым образцом. 1 ил.

Изобретение относится к теплофизиче- ским измерениям, а именно к измерениям теплопроводности стационарным методом.

Цель изобретения - повышение точности определения теплопроводности путем исключения искажений теплового потока на образцах из материала с неоднородными включениями.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из нагревателя 1, холодильника 2, тепломера 3, датчика 4 температуры со стороны нагревателя, датчика 5 температуры со стороны холодильника, двух пластин 6 с пазами 7, расположенных по обе стороны полости под образец, вольтметра 8 для измерения напряжения на датчике теплового потока, вольтметра 9 для измерения напряжения между двумя датчиками температуры и образца 10, расположенного между пластинами 6.

Устройство работает следующим образом.

Включают нагреватель 1 и холодильник 2. Тепловой поток от нагревателя проходит через тепломер 3, датчик 4 температуры, первую пластину 6, образец 10, вторую пластину 6, датчик 5 температуры и поступает на холодильник 2. Показания вольтметров 8 и 9 будут изменяться во времени. При установлении стационарного режима показания вольтметров устанавливаются постоянными. Теплопроводность образца определяют

по зависимости

А--У1-,

Urn

К , где К - граду о

00

4 О

4

Сл)

ировочный коэффициент, определяемый по эталону, при этом эталон располагают в полости вместо образца Un - напряжение, снимаемое вольтметром 8 с тепломера 3; Um - разность напряжений, снимаемая вольтметром 9 с датчиков 5 температур. Расположение датчиков 5 температур за пластинами

6, а не на поверхности образца позволяет определять неискаженную на поверхности температуру, а непосредственный контакт пластин 6 с образцом поверхностями с пазами 7 позволяет направлять перпендикулярно поверхности образца тепловые потоки, которые могут сильно искажаться неоднородностями в образце. При непосредственном контакте датчиков 5 с образцом в неоднородностях возникает боковая составляющая теплового потока, которая будет зависеть от степени неоднородности. Другими словами, тарировочный коэффициент устройства будет зависеть от характеристик материала образца,- которые трудно оценить, так как тарировочный коэффициент определяется на однородном эталоне с известной теплопроводностью. Наличие же пазов 7 непосредственно у поверхности контакта с образцом и расположение датчиков за пластинами уменьшает влияние нео- днородностей образцов на характеристику устройства.

Технико-экономическая эффективность проявляется в более точном определении

5

5

теплозащитных свойств материалов с различными включениями и, как следствие, более точной оценке тепловых расходов для поддержания заданных температур в зданиях и сооружениях, имеющих приведенное термическое сопротивление.

Формула изобретения

Устройство для определения теплопроводности материалов, содержащее нагреватель и холодильник, две пластины с пазами, расположенными со стороны полости под образец, тепломер и два датчика температуры, расположенные по обе стороны полости под образец, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения теплопроводности за счет исключения искажений теплового потока на образцах из материала с неоднородными включениями, первый датчик температуры и тепломер расположены между нагревателем и первой пластиной, а второй датчик температуры расположен между холодильником и второй пластиной.