1
Изобретение относнтся к области испытаний с ирименением тепловых средств, в частности к нсследованням теплофизических свойств материалов.
При точных измерениях коэффиниента тенлонроводност иред1 очтение отдается стационарным способам, так как они более точны и легко реализуемы; для нзмерення теилонроводности достаточно создать в образце направленный тен.ювой поток известной велпчины и определить градиепт температур вдоль потока 1.
Определенный выигрьпн точиостн измерения теплового потока может быть получен, если иснользуют два исследуемых образца, расположенных по обе стороны нагревателя-источника теплового потока и регистрируют значения темиератур поверхиостей стапдартного образна и температуры поверхности блока нагрева, коптактнрующей с исследуемым образцом 2.
Повышеиие нроизводительности измерений без сиижеиия точности но сравнению со способом 2 достигается прпменепнем стандартиого образна из материала с известными зиачениями коэффициента тен.чоироводиостн {3. Этот образец располагают вместе и исследуемым последовательно по наиравлсиию теплового потока.
Для вычисления искомого коэффициента необходимо знать переиады температур по толHuine стандартного и испытуемых образцов.
Недостатком этого способа является ногрешность нзмерений вследствие нскажающего влияния термопар, внедряемых в исследуемый образен.
Целью изобретеиия является повьиненне точностн нзме)ення. При этом решается задача устранения виедрення измерителей в исследуемый образец без внесеиия погрешиости за счет неучтенных термических сопротпвлеппй.
Это достпгается тем, что но предлагаемому способу исиользуют две пары образцов, из иих зпачения толщин стандартных образцов ц температур блока нагрева выбирают равными, а значення толщнн испытуемых образцов - разлнчнымн, фиксируют темнературу нрн наетуплеиии станиоиариого режима и но измереииым величинам определяют коэффпцпепт теилоироводностн.
Разнотолщннцые испытуемые образцы п одинаковой толщины стандартные образцы симметрично расиолагают по «хчну н другую сторону от блока нагрева между блоками ох.паждения.
Вывод расчетной формул1)1 осповап па равенстве теплового потока, )низываюн его двух образцов, и теи.Н)1«)го иотока.
пронизывающего стандартный образец. Выражая тепловой поток через перепады температур и соответствующие тепловые сопротпвленпя, имеем
- + 2/- + - лACTACT
где /1,/2, 3 - значения температур поверхностей блока нагрева, горячей и холодной сторон стандартного образца, соответственно; S - значение толщины испытуемого
образца; бет - зпачепне толпи1ны стапдартпого
образца;
г - тепловое сопротивление контакта.
Объединяя полученное выражепие с подобным выражеппем для второй пары образцов, получаем расчетную формулу в впде
5 - о1
SCT ()i()-(t (tz 4)
Таким образом, при оиисанном способе измерения коэффициента теилопроводности термические контактные сонротнвлення в рабочей формуле отсутствуют, лишь требуются измерения температур на нагревателе н на горячей и холодной сторонах стандартных образцов при одинаковых условиях.
Предложенный снособ может быть реализован на устройстве, содержащем нагреватель, но одну и другую стороны которого симметрично располагают разнотолщинные иснытуемые и одинаковой толщины стандартные образцы, которые прижаты к нагревателю блоком ох аждення. Термопары вмонтированы на блока; нагрева и на стандартных образцах постоянно.
Прн таком способе возможно измерение тенлонроводности трудно обрабатываемых материалов, упрощается п быть автоматнзпрован процесс замены образцов, что дает повыптение произгюдительпостп измерегнит.
Формула и 3 о б р е т е ни я
Способ пзмерения коэффициента теплоироводностн при стационарном тепловом режиме, состоящий в том, что нропускают тепловой поток от блока нагрева к блоку охлаждення через последовательно расположенные между
ними исследуемый н стандартный образцы, регистрируют значення температур поверхностей стандартного образца н темнературы новерхности блока нагрева, контактирующей с исследуемым образцом, о т л и ч а ю щ п и с я тем,
что, с целью повышения точности, использую: две пары образцов, причем зпаченпя толици) стандартных образцов и температур блока нагрева выбирают равнымн, а значения толщпп испытуемых образцов различными и но измерепным зпачепиям определяют коэффпциент тепло111)оводпост11 но формуле:
X л„ --.
SCT ()/((i-4)/(4-4)
где /ь 2, 3 - значения температур новерхностей блока нагрева, горячей н холодной сторон стандартного образца, соответственно; i, 2, /з - то же, для второй пары образнов, расиоложенных симметрично;б, б - значения толщин иснытуемых
образцов;
бот - значенне стандартных образцов.
Источники информации, принятые во внимание нрн экспертизе:
1.В. А. Осипова. Эксперпментальное исследование процессов теплообмена, М., «Энергня, 1969, гл. 1.
2.М. I. Laubitz. «Canadian I. ob Phys, V. 38, N° 7, p. 887, 1960.
3.D. A. Howl. «I. Nud. Mater, v. 19, № 1, p. 9, 1966.
