СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ Советский патент 1970 года по МПК G01N25/20 

Известен способ определения теплопроводНости твердых тел, согласно которому к торцам образца подводятся с помощью эффекта Пельтье равные по величине, но противоположные по з-наку мощности. Разность температур измеряется между торцами образца, величина теплового потока вдоль оси образца определяется по тепловой мощности термоэлектрического эффекта.

Однако такой способ имеет узкий те мпературный диапазон измерений, ограниченный температурами, близкими к комнатной; сложность исследования материалов с высокой теплопроводностью вследствие малой величины получаемых в образце тепловых потоков, левысокую -надежность .метода -вследствие использования термоэлектрического эффекта.

Предлагаемый способ отличается тем, что поддерживают температуру :средней точки образца равной его .начальной температуре изменением м-ощности нагревателя.

Это значительно расщиряет температурные пределы измерений; обеспечивает возможность исследования материалов в щироком диапазоне значений коэффициента теплопроводности л, повышает .надежности установки.

проводностью использованы образцы в виде стержней.

Поскольку мощности, подводимые к торцам образца, равны по величине и противоположвы 1ПО знаку, средняя температура образца после включения нагревателя и холодильника не изменяется.

Таким Образом, условия для создания в образце одномерного теплового потока оптн.мальны. При . соответствующем выборе геометрии образца и величины тепл-ово-го потока в нем разность температур между образ-цом и средой невели-ка, так что теплообменом боковой поверхности образца с окружающей средои можно пренебречь. Для рещения вопроса осуществления равенства подводимойнагревателем и отводимой холодильником тепловых мощностей рассматривалось распределение температур -в образце. Очевидно, что если к

одному торцу образца, имеющего температуру -окружающей среды, подводить тепловую мощность, а от другого отводить такую же по величине мощность, то температура средней точки образца не изменится и останется равваться неизменной и равной его начальной температуре, то равенство пс;ДВОЛнмой н отводнмсн в еднинцу времени эмергин для данного образца будет щыполиено. Коэффицнент теплопроводности в этОМ случае вычисляется по формуле:

Р1 5ДГ

где Р - выделяемая в нагревателе электрическая мощность;

/ -длина рабочего участка образца; S - площадь поперечного сечения; ДГ - разность температур на длнне.

Предмет изобретения

Способ определения теплопроводности твердых тел путем подвода к торцам образца рав.ных по величине и противоноложных по знаку мощностей, измерения разности температур между то)ца.ми образца и расчета по извесг,ной формуле, отличающийся тем, что, с целью расширения температурных пределов измере|ний, обеспечения возможпюсти исследования материалов в широком диапазоне значений коэффициента теилопроводности и повышения надежности, поддерживают температуру средшей образца равиой его начальной темТ1ературе изменением мощности нагревателя.