Дифферециальный способ определения теплопроизводности полупрозрачных веществ Советский патент 1977 года по МПК G01N25/18 

Изобретение относится к способу определения теплопроводности полупрозрачных веществ (стекло, многие диэлектрические монои поликристаллы, керамические и полупроводниковые материалы, жидкости, газы и т. д., в которых энергия переносится благодаря теплопроводности и радиации) с целью определения истинной теплопроводности путем исключения доли лучистой составляюпдей и может быть применено в установках и приборах для точных измерений теплопроводности.

Исключение лучистой составляюп1ей теплопроводности осуществляется разными способами.

Наиболее распространенными из них являются:

а)теоретические расчеты, основанные на реп1ениях интегрально - дифференциальных уравнений с разными степенями приближеиий и до 1ущений;

б)увеличение поглощения радиг.ции в веществе с помощью ввода специальных добавок (например, прп варке стекла вводят «черные добавки для доведения до минимума пропускания) и т. д. 1.

Однако при этом затрудняется определение истинной теплопроводности, так как остается совершенно неясным влияние этих добавок

Наиболее близким техническим репгением к предлагаемому является дифференциальный способ измерения теплопроводности, основанный на стационарном методе измерения перепада температур между нагревателем и холодильником для измеряемого образца и стандартного образца теплопроводности 2.

Однако в результате применения такого способа получают эффективную теплопроводность, а не истинную; кроме того, не исключается значение доли лучистой составляюн1ей теплопроводности, что увеличивает norpeniность измерений порядка 1 -10%.

Цель изобретения - повышение точности.

Это достигается тем, что по предлагаемо.му диффереициальному способу определения теплопроводности полупрозрачных веществ калориметр без измеряемого образца иомещают в эталоиную среду с 100%-ным пропусканием тепловых лучей, по измеренному перепаду температур определяют приведенную теплопроводность этсктонной среды, по ее значению и пропусканию измеряемого полупрозрачного веп1,ества (т) определяют лучистую составляющую теплопроводности.

В качестве эталонной среды по оптическому свойству со 100%-ным пропусканием тепловых лучей выбирается вакуум не менее 5-10 мм рт. ст. Кроме того, в качестве эталонной среды по оптическому свойству со

100%-ным пропусканием тепловых лучей выбирается диатермический газ, или азот, или кислород, или водород.

Способ заключается в следуюиюм.

Определяют зффективпую тепло11|юводпость измеряемого полупрозрачиого всп1,сства по температурному перепаду между пагревателем и холодильником при определеппой мощпости нагревателя по известной формуле. Затем происходит выбор эталонной среды по оптическому свойству со 100%-ным пропусканием тепловых лучей. В качестве такой среды выбран вакуум или диатермичный газ. Затем определяется ириведенная теплопроводность эталонной среды (/.вак.), для чего калориметр без образна по. в эталонную среду, измеряют температурный перепад между нагревателем н холодильником при той MOHI,ности нагревателя, с учетом пропускания измеряемого BCHiecTBa получают лучистую составляюгную л.-1уч.

Алу11 /-вак Т.

По разности эффективности теплопроводности вен1ества и лучистой составляюп1ей получают истинную теплопроводность.

Предлагаемый способ определения теплопроводности увеличивает точиость измерС П1я этой величины на 1 -10% в зависимости от оптических свойств измеряемого полупрозрачного BeiHecTBa.

Форм у ,1 а и 3 о б р е т е и и я

1. Дифференпиальный способ определенпи теплопроводностп полупрозрачпых вен1,еств, основанный на станионарном методе калори.метрических измерений, о т л и ч а ю HI и и с я

тем, что, с целью повышения точности определения за счет исключения лучистой составляющей теплопроводности, калориметр помещают без измеряемого образца в эталонную среду со 100%-ным нропусканнем тепловых лучей, по измеренному перепаду температур определяют приведенную теплопроводность эталонной среды, по ее значению и пропусканию измеряемого полупрозрачного вен1,ества определяют лучистую составляющую теплопроводности.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве эталонной среды но онтическому свойству со 100%-ным пропусканием тенловых лучей используют вакуум не менее 5- мм рт. ст.

3.Способ но п. 1, отличающийся тем, что в качестве эталонной среды но онтическому свойству со 100%-ным пронусканием тепловых лучей используют диатермический газ.

4.Способ по п. 1, от л и ч а ю щ и и с я тем, что в качестве диатермического газа исиользуют азот.

5.Снособ по п. 1, отличаю ni и и с я тем, что в качестве диатермического газа используют кислород.

6.Способ по п. 1, о т л и ч а ю ПИ1 и с я тем, что ii качестве диатермического газа используют водород.

Мсточппки информации, пр1тятые во внимание при экспертизе:

1.Труды метрологических институтов СССР. Вып. 129 (189). М.-Л., Издательство стандартов, 1971, с. 280-306.

2.Иоффе А. Ф. Полупроводпиковые термоэлементы. хМ-Л., 1960, с. 54-55.