УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ЖИДКИХ Л1ЕТАЛЛОВ ПРИ ВЬ!СОКИХ Советский патент 1967 года по МПК G01N25/18 

Известные устройства для определения коэффициента теплопроводности жидких металлов имеют сложную конструкцию и не обеспечивают необходимой точности измерения. Кроме того, они применяются для измерения теплопроводности жидких металлов при температурах до 600°С. При температурах 1000°С и выше требуют периодической переградуировки термопар и очистки или замены ампул с исследуемым металлом. Предложенное устройство позволяет измерять теплопроводность жидких металлов до температуры 1300°С. Для повышения точности измерений и упропдения конструкции оно снабжено ампулой-имитатором с термопарой внутри, расположенной в непосредственной близости с ампулой-образцом и имеющей в нижней части холодильник-змеевик с помещенным между витками компенсационным нагревателел. На чертеже приведена принципиальная схема описываемого устройства. Оно состоит из ампулы-образца 1, заполненной исследуемым жидким металлом, и ампулы-имитатора 2. Ампулы 1 и 2 помещены вертикально внутри высокотемпературной цилиндрической печи 5 сопротивления. При измерениях до 1300°С на воздухе молшо использовать печь с силитовыми нагревательными элементами. Устройство устанавливается на том участке рабочего объема печи, где поле температур наиболее однородно. Ампула-образец и ампула-имитатор изготовляются из одного и того же огнеупорного газонепроницаемого материала, например алунда, имеют одинаковый диаметр и толщину стенки. Длина их в пределах печи должна быть такой, чтобы верхние части прогревались примерно до температуры внутренней поверхности печи. В нижней части ампулы-образца и ампулы-имитатора имеются одииаковые холодильники, из которых содерлсит змеевик 4 из кварцевой трубки, плотно прилегающий к внешней поверхности ампул. Каждый холодильник снабжен металлическим экраном 5 для изоляции змеевика от излучения печи, а также для выравнивания температуры по поверхности холодильника. Между витками змеевика на ампуле-имитатора уложен компенсационный нагреватель 6 из нихромовой проволоки. Через ампулу-имитатор и оба змеевика прокачивается воздух при помощи вентилятора. Перед ампулой-имитатором включен электронагреватель для регулировки температуры воздуха, который питается переменным током через автотрансформатор.

пулы с помощью звездочки 8 из п.чатиновой проволоки, надетой на соломку. Спай термопары защищен от излучения стенок сеткой 9 из платиновой проволоки, закрепленной на нижнем конце соломки. Термопара можег перемещаться по всей длине ампулы-имитатора с помощью вспомогательного устройства (катетометра), позволяющего производить точный отсчет положения спая но высоте. Термоэ. д. с. термопары измеряется потенциометром.

Имитация теплового состояния ампулы с жидким металлом достигается посредством амнулы-имитатора, охлаждаемой потоком воздуха. При этом расход воздуха через ампулуимитатор, температура воздуха перед ней и мощность компенсационного нагревателя подбираются так, чтобы при стационарном тепловом режиме совпадали температуры наружной поверхности амнулы-имитатора и ампулыобразца, измеряемые в соответствующих точках, включая поверхность экранов холодильников, и температуры воздуха на выходе из обоих змеевиков. При условии имитации температура металла и температура внутренней поверхности амнулы-имитатора в любом сечении одиплковы, так что тепловой поток и температура в любом сечении стержня жидкого металла определяются при помощи соответстьующих измерений, производимых в ампулеимнтаторе

Предмет изобретения

Устройство для определения коэффициента теплопроводности жидких металлов при высоких температурах, содержащее огнеупорную ампулу-образец с холодильником в нижней части, заполненную исследуемым металлом и помещенную в высокотемпературную печь, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерений и упрощения конструкции, оно снабжено ампулой-имитатором с термопарой внутри, расположенной в непосредственной близости с ампулой-образцом и имеющей в нижней части холодильник-змеевик с помещенным между витками компенсационным на