Устройство для измерения теплопроводности неэлектропроводных материалов Советский патент 1976 года по МПК G01N25/18 

1

Изобретение относится к устройствам для измерения теилофизических свойств неэлектропроводных материалов.

Известный метод двух пластин заключается в том, что плоский нагреватель зажимается между двумя плоскими образцами, от которых тепло симметрично отводится к холодильникам. Обычно, чтобы получить одномерный тепловой ноток, проходящий через образцы, и уменьшать тепловые потери от образцов и нагревателя, необходимо обеспечить адиабатические условия на боковых стенках двух образцов. С этой целью для уменьшения тепловых потерь в известных устройствах предусматривается тепловая защита токоподводящих контактов нагревателя и боковых поверхностей образца при помощи тепловой изоляции и дополпительпых нагревателей. В некоторых устройствах образцы с нагревателем завертываются в несколько слоев асбестового листа и помещаются между двумя плоскими холодильнИКаМИ.

Однако тепловые потери устранить не удается, а для соблюдения условия бесконечно большой пластины необходимо применять образцы весьма больших размеров.

Цель изобретения - устранение влияния тепловых потерь по токоподводам пагревателя и с боковых стенок пластин.

Это достигается тем, что в предлагаемом

устройстве нагреватель выполнен в виде зигзагообразной тонкой полоски, представляюП1,ей собой П-образные колена, последовательно соединенные между собой, а в центре пластин с одномерным тепловым потоком расположены потенциальные выводы. Токоподводами нагревателя являются продолжения полосок нагревателя, которые имеют высокую температуру и препятствуют оттоку тепла от пластин.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство: на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Между пластинами 1 расположен нагреватель 2. Нагреватель вырезается из фольги тугоплавкого металла в виде зигзагообразной полоски со спрямленными углами; полоска представляет собой П-образные колена, соединенные между собой последовательно. Сечение полоски везде одинаково, толщина полоски 0,1 мм, ширина 5 мм. Зазор между соседними коленами минимален.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что если через исследуемые пластины проходит тепловой поток от плоского, весьма тонкого металлического нагревателя с равномерно выделяемой электрической мощностью по всей площади, то на центральном небольшом участке образца при определенных условиях имеет место одномерный

тепловой поток, не искаженный тепловыми

потерями на боковых стенках. Если на этом участке измерить величину выделяемой электрической мощности на нагревателе и перепады температур в образцах, то теплопроводность может быть рассчитана по формуле

.(+4).

/

где 6i и бг, А/1 и - расстояние между корольками термопар и перепады температур в лервой и во второй пластинах.

На площадке 3 нагревателя, где на образце имеется одномерный тепловой поток, мощность измеряется при помощи потенциальных выводов 4. Против этой площадки термопарами 5 и 6 измеряются перепады температур в пластинах. Холодильниками 7 можно регулировать величину перепада температур в пластинах.

Формула изобретения

Устройство для измерения теплопроводности неэлектропроводных материалов стационарным методом двух пластин, содержащее электрический нагреватель, зажатый между пластинами, и холодильники, отличающееся тем, что, с целью устранения влияния тепловых потерь по токоподводам нагревателя и с боковых поверхностей, нагреватель выполнен в виде зигзагообразной полоски, представляющей собой П-образные колена, последовательно соединенные между собой, а в центре пластйн с одномерным тепловым потоком расположены потенциальные выводы.