СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1973 года по МПК G01N25/00 

1

Изобретение относится к области высокотемпературной техники исследования излучательных СВОЙСТ1В материалов и может быть осуществлено для определения относительной интегральной излучательной способности двух материалов, а при известной излучательной способности одного материала легко определить абсолютную интегральную излучательную способность другого материала.

В известном способе интегральную излучательную способность материалов определяют путем измерения температуры погруженных в горячий .газ терМОприемников в зависимости от коэффициента теплоотдачи и степени черноты материалов. Однако для определения искомой величины необходимо измерять температуру не только термоприемников, но и газа, а последнее не всегда можно сделать с достаточной точностью. Измеренная излучательная способность относится не IK строго фиксированной температуре поверхности, а к интервалу температуры, определяемому показаниями обоих термоприемников. Известный метод может -быть использован только в случае прозрачного (несветящегося) газа и при отсутствии стенок газовой камеры или при строго известной температуре стенок окружения. Температуру поверхности термоприемников необходимо знать с большой точностью, так как ошибки в измерении последних

сильно оказываются на определяемой излучательной способности.

Целью изобретения является повышение точности и быстрота определения интегральной излучательной способности материалов. Для достижения этого ,выра внп1вают температуру двух погруженных в горячий .газ термоприемников с соответственно известной и искомой излучательной способностью материала их поверхности путем изменения коэффициента теплоотдачи одного из теплоприемников, определяют отношение коэффициентов теплоотдачи теплоприемников при их равной температуре и по известному соотношению

определяют искомую величину.

В область / (см. фиг. 1) горячего .прозрачного .газа, однородного в районе установки температурных датчиков, погружают термоприемник 2, покрытый исследуемым материалом, с одной стороны обдув и несколько (напрвмер, три) термоприемников 3, 4, 5 той ЖР формы .и чистоты поверхности, покрытых материалом с известной излучательной способностью, но с разной скоростью обдува. Температура термоприемников измеряется прибором 6.

В качестве термоприемников 2-5 можно использовать, например, термопары или терморезисторы. В данном случае переменным

параметром, изменяющим коэффипиеит теплоотдачи, является скорость обдува газом эта.лонных термоприемников. При это, если используют чистые материалы термосоиротивлений или термоиар (без наружных покрытий другими .материалами), аможио определять.относительную интегральную -излучательную способность материалов термосопротивлений или термоспаев термопар. Если покрыть поверхности термоприемников другими материалами (например, путем напыления в вакууме), то можно определять излучательную способность этих последних .материалов. Подбор конструкции термоприемников должен Иоключать влияние на их показания всех параметров, кроме лотерь энергии на излучение (малый теплоотвод в проводе обеспечивается, например, выбором рабочей длины погружения термо.приемника, а скоростная по.грешность практически может быть исключена, например, при использовании газов относительно невысоких скоростей). После измерения температуры и исследуемого TI и эталонного TZ термоприемяиков строят зависимость температуры TZ термоприемника (см. фиг. 2), покрытого материалом с известной излучательной способностью 82, от скорости обдува Vz и по построенной кривой TZ (Vz) находят ту скорость , при которой температура эталонного TZ и исследуемого Ti термонриемникав равны. В случае равной температуры записываются уравнения теплового баланса и определяется искомая величина. Уравнения теплового баланса для рассматриваемых двух тер.моприемнико в записывались в виде Г f /74 г-Л- -(Л-, Г,-Т, - {Т1-Т где Г. - температура газа; ai иicxs - коэф фициенты теплоотдачи; TW - эффективная температура окружения, учитываяюш,ая излучение стенок и газа. ai , . . где АГ, РГ, Vr, fir - теплопроводность, плотность, скорость и динамическая вязкость; .Re - число Рейнольдса; А и п - константы, определяемые диапазоном чисел Рейнольдса;di - геометрический параметр термоприемника. В случае T2 из уравнений 1-2 следует формула: Sal -I- |, где «2 -коэффициент теплоотдачи, при котором температуры двух термоприемников равны. Пере|Менным параметром, изменяющим коэффициент теплоотдачи а может быть скорость газа Fr , плотность рг, размер термоприемника dg и др. В первом случае формула, по которой определяется искомая излучательная способность ei исследуемого материала, имеет вид S, - е„ Предмет изобретения Способ определения интегральной излучательной способности материалов путем измерения температуры погруженных в горячий газ термоприемников в зависимости от коэффициента теплоотдачи и степени черноты материала, отличающийся тем, что, с целью .повышения точности и быстроты определения, выравнивают температуру двух погруженных в горячий газ термоприемников с соответственно известной и искомой излучательной способностью материала их поверхности путем изменения коэффициента теплоотдачи одного из термопримников, о.пределяют отношение коэффициентов теплоотдачи термоприемников при их равной температуре и по известному соотношению определяют искомую величину.

1 2545

-VsM

Тг

T.Ti