ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ Советский патент 1969 года по МПК G01N25/18 

1 ,

Прибор предназначен для измерения теплопроводности жидкостей и газов по методу плоского горизонтального слоя, .преимущественно для агрессивных сред под давлением, т. е. когда велика опасность возникновения конвекции, например, при состоянии |Вещества, близком к (Критическому.

Известен прибор для измерения теплопроводности воды по методу плоского горизонтального слоя под давлением, содержащий корпус, виутри Которого помещена заполняемая исследуемым .веществом герметичная камера. Стенки камеры образованы верхней илоскостью дискообразной холодной .пластины, нижними .плоскостями дискообразной горячей пластины, охватывающей ее охранной плиты и соединяющими их перемычками. Однако при таком испол.нени.и прибора стенки камеры подвержены действию одностороннего внутреннего давления, поэтому в тех случаях, когда опыты проводятся при .высоких .давлениях и температурах пластины деформируются, а перемычки, одна из которых выполнена из теплоизоляционного материала, разрушаются. Это чрез1вычайио затрудняет иоследо.вания на таком приборе и снижает их точность, так как величина узкого зазора (.в долях миллиметра) между пластинами непосредственно входит в расчетную формулу. Кроме того, значительная толщина перемычки между горячей пластиной

и охранной плитой снижает точность учета потерь тепла горячей пластиной.

Предложенное устройство лищело указанных недостатков и отличается от известных тем, что перемычки толщиной не -более 0,5 мм выполнены из малотеплопроводного коррозионностойкого металла, например нержавеющей стали, а пространство между корпусом и камерой заполнено инертным газом под давлением, равным давлению исследуемой среды.

На чертеже изображена схема описываемого прибора, который содержит холодную пластину 1, горячую пластину 2, охранную плиту 3 и перемычки 4 и 5.

Зазор между пластинами задается калиброванными шайбами 6.

Исследуемое вещество подается в герметичную камеру ио трубке 7. Прибор снабжен толстостенным корпусом 8. Пространство 9 между корпусом и камерой запол.нено теплоизоляцией и находится под давлением инертного газа. Давление инертного газа автоматически поддерживается рав.ным давлению исследуемого вещества при помощи сильфонного устройства (на схеме не показано).

Поток тепла, выделенный нагревателем Ю горячей пластины, прохо.дит через слой исследуемого вещества, холодную пластину и воспринимается термостатом, в котором находится корпус. Температура в центре горячей и холодной пластины измеряется, например, дифференциальными термопарами, устанавливаемыми в канале 11. Система дифференциальных термопар и охранных нагревателей применяется для предотвращения утечек тепла от горячей пластины к охранной илите. Теплопроводность вычисляется по формуле Q5

1 :---М°Е

где Q

мощность нагревателя горячей пластины, ,

б - зазор между пластинами, F - площадь горячей пластины,. - разность температур между поверхностями пластин.

Бели материал, из которого изготовлены пластины, недостаточно теплопроводен (по сравнению с теплопроводностью исследуемого вещества), то в эту формулу следует В1вести поправки, учитывающие искажения температурного поля.

Предмет изобретения

Прибор для измерения теплопроводности жидкостей и газов по методу плоского горизонтального слоя, преимущественно для агрессивных сред под давлением, содержащий корпус, внутри которого помещена заполняемая исследуемым веществом герметичная камера, стенки которой образованы верхней плоскостью дискообразной холодной пластины, нижними плоскостями дискообразной горячей пластины, охватывающей ее охранной плиты и соединяющими их перемычками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений, а также для увеличения верхнего предела давления, перемычки толщиной не более 0,5 мм выполнены из малотеплопроводного коррозиоЕностойкого металла, например нержавеющей стали, а пространство между корпусом и камерой заполнено инер гным газом под давлением, равным давлению исследуемой среды.