Устройство для измерения теплопроводности" твердых образцов Советский патент 1977 года по МПК G01N25/18 

при необходимой для измерения коэффициента теплопроводности температуре.

Устройство работает следующим образом.

Регулятор 10 с помощью датчика температуры 11 поддерживает заданную температуру основания 3 и охранного кожуха 9 (поддержание температуры может осуществляться, например, при помощи термоэлектрических батарей 12). Сигнал от тепломера 4, расположенного под эталоном 1, поступает иа регулятор 13 теплового потока. Регулятор 13, изменяя напрял ение на нагревателе 7, поддерживает величину сигнала на тепломере 4, расположенном под эталоном 1, постоянной.

Сигналы от тепломеров 5 и 6 нулевых сигналов поступают на регулятор теплового потока 14, который воздействует на нагреватель 8 так, чтобы сигнал от тепломеров 5 и 6 были равны нулю.

После этого сигнал от тепломера 4, расположенного под образцом 2, регистрируется прибором 15.

Так как сигналы от тепломеров пропорциональны теплопроводностям эталона 1 и образца 2, то можно записать выражение

X - JJ о - -о

i/э

где 0 - коэффициент теплопроводности образца, Вт/м-°С;

Яэ - коэффициент теплопроводности эталона, Вт/м-°С;

UQ - сигнал, снимаемый с тепломера, расположенного под образцом. В; :С/э--сигнал, снимаемый с тепломера, расположенного под эталоном, В. Таким образом, установив соотношение

между --, можно определить А,о образца,

э

при ЭТОМ не требуются заделка термопар, градуировка тепломеров, измерение температуры по высоте эталона и образца, учет контактных тепловых сопротивлений на границе образец-нагреватель (эталон-нагреватель) и образец основание (эталон-основание).

При поддержании на тепломере эталона определенного постоянного значения сигнала Ug

регистрирующий прибор 15 (потенциометр) может быть отградуирован сразу по величине АО.

Достоинством установки является также и то, что для измерения нет необходимости в

точном измерении поперечного сечения образца, так как тепломер измеряет лишь тепло потока, пронизывающего образец.

Устройство позволит определять теплопроводность материалов с А,10 Вт/м-°С с высокой точностью и найдет применение в приборах для измерения теплопроводности, преимущественно, металлов.

Формула изобретения

Устройство для измерения теплопроводности твердых образцов, содержащее эталон,

нагреватели образца и эталона, теплоприемпик и тепломеры, отличающееся тем, что, с целью исключения контактных сопротивлений, упрощения и повышения точности процесса измерений, между эталоном и образцом

установлены тепломеры нулевых сигналов, причем эталон и образец установлены на теплоприемник через тепломеры таким образом, что тепломеры нулевых сигналов подключены к регулятору, управляющему нагревателем

образца, а тепломер эталона - к регулятору нагревателя эталона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. О. А. Геращенко «Основы теплометрии, Киев, 1971, стр. 154-155.

2. А. Ф. Иоффе «Полупроводниковые термоэлементы, М-Л., 1960 г., стр. 54-55.

J