туры (например, термопара), помещенный в исследуемый материал, импульсный источник тепла, выход которого подключен через ключ и генератор импульсов к счетчику с индикацией и усилитель, введен совместно с блоком определения момента максимума температуры функциональный блок преобразования температуры, подключенный по входу к усилителю и но выходу- через блок определения момента максимума - к управляющему входу ключа.
На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - график изменения напряжений в функциональном блоке.
Устройство для измерения температуропроводности материалов содержит импульсный источник тепла 1, датчик температуры 2, помещенный в исследуемый материал, усилитель 3, функциональный блок 4, блок 5 определения момента максимума, ключ 6, генератор импульсо-в 7 и счетчик 8 с индикацией.
Работает устройство следующим образом.
При включении импульсного источника тепла 1 одновременно посылается тепловой импульс на датчик температуры 2, помещенный Б исследуемый материал, и открывается ключ 6. Генератор 7 начинает посылать импульсы напряжения на счетчик 8 с индикацией и на индикаторном табло счетчика увеличивается число, начиная с нуля. Счетчик с индикацией может быть выполнен на интегральной микросхеме К145ИП7Б с ИВ-21 (HI).
Температура исследуемого материала, измеряемая датчиком (например, термопарой), на некотором расстоянии от источника тепла постепенно увеличивается, достигает максимального значения, а затем начинает падать. Напряжение, снимаемое с датчика температуры усиливается усилителем 3 (например, интегральной микрос.хемой 1УТ-401Б) и подается на функциональный блок 4. Функциональный блок может быть выполнен на одном полупроводниковом диоде.
Фиг. 2 поясняет принцип работы функционального блока 4. При подаче на его вход плавно изменяющегося во времени напряжения t/Bx на выходе этого блока напряжение t/вых изменяется знач:ительно резче и точное определение максимума уже не представляет трудностей. Кроме того, резкое изменение напряжения позволяет упростить блок 5 определения момента максимума. Он может быть выполнен на диоде и конденсаторе. В момент достижения максимального значения температуры блок определения момента максимума выдает сигнал на ключ 6 и закрывает его. При этом генератор 7 прекращает посылку импульсов на счетчик 8 с индикацией. На световом табло индикатора высвечивается цифра, пропорциональная температуропроводности исследуемого материала. Тарировка предлагаемого устройства осуществляется подбором частоты генератора. Предлагаемое устройство выполняется на интегральных микросхемах и имеет небольшие габаритные размеры и вес. Поэтому оно наиболее полезно при испытаниях материалов в полевых условиях.
Таким образом, предлагаемое устройство выгодно отличается от известного устройства, так как его конструкция проще, а точность измерения температуропроводности выше за счет более точного определения момента достижения максимального значения температуры.
Формула изобретения
Устройство для измерения температуропроводности материалов, содержащее датчик температуры, помещенный в исследуемый материал, импульсный источник тепла, выход которого подключен через ключ и генератор импульсов к счетчику с индикацией, и усилитель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения конструкции, в него введен блок определения момента максимума температуры, функциональный блок преобразования температуры, вход которого подключен к упомянутому усилителю, а выход через блок определения момента максимума к управляющему входу ключа.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Чудновский А. Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов. Физматгиз, 1962.
2.Харламов А. Г. Измерение теплопроводности твердых тел, М., 1973, с. 102-104.
