Способ осуществления модели ачт при температуре фазового перехода и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК G01J5/02 

(54) СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ МОДЕЛИ АБСОЛЮТНО ЧЕРНОГО ТЕЛА ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА И УСТРОЙСТВО для ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано прежде всего в метрологии при осущест влении постоянных (реперных) точек Международной практической температур)ной шкапы (МПТШ) или термодинамической температурной шкалы (ТТШ) и при создании государственных специальных эталонов единиц энергетических характеристик непрерывного излучения сплошного спектра как образцовых средств измерений высшей точности г а. также при построении прецизионных средств градуировки датчиков (первичных измерительных преобразователей) лучистых потоков, основными элементами которых являются модели абсолютно черного тела, и при измерении теплофизических параметров и свойств электропроводных материалов, когда ,Т1Гёбуется переход через точку плавления, febхранение чистотй материала и знание его температуры и жидкой фазе.

Известны способы создания моделей абсолютно черного тела (АЧТ) при температуре фазового перехода электропроводных материалов, в частности, металлов . Их сущность сводится к pieanHзации при нагреве в электропечи фазового перехода металла, окружающего излучатель, который выполнен в виде тонкостенной трубки из огнеупорного .материала, имеющей дно, или графито-, вого тигля {1 .

Из-за несовпадения материала, образующего излучающую полость, и материала, для которого реализуется фазо10вый переход, температура стенок полости не совпадает с температурой фазового перехода ввиду возникновения -перепада температур в стенке трубки или в стенке тигля. Кроме того, имеет

15 место отличие температуры в верхней части полости, т. е. изотермична не вся полость, моделирующая черное тело. При использовании тугоплавких металлов трудно или невозможно обес20печить отсутствие загрязнения металла, которое приводит к изменению температуры его фазового перехода. Создание таким способом моделей при температурах фазового -перехода туго25плавких металлов затруднено также изза термичёского разрушения излучателей.

Известен способ создания модели черного тела при температуре фазово30 ,0 перехода металла, который в принципе не отличается от вниеуказанного способа, но при котором, как и в предлагаемом способе создания модели АЧТ при температуре фазового перехода, нагрев осуществляется высокочастотным электромагнитным полем i2 . Излучателем служит трубочка из. плавленной окиси тория. Трубочку погружают в платину, находящуюся в стйкане, из плавленной окиси тория. Нагрев платины осуществляется обмоткой,инпукийонной высокочастотной .печи. При измерениях платину разогревают до плавления, а затем дают остыть. В течение некоторых интервалов времени, когда происходит плавление и отвердевание платины, температура остается постоянной. Трубочка, внутренняя поверхность ко-торой служит источником излучения, принимает температуру окружающей ее платины. По сравнению с первым рассмотренным способом сочетание окиси тория и платины устраняет загрязнение, т, е, изменение температуры фазового перехода, но все указанные выше недостатки данный способ не устраняет. Следовательно, неравенстао температуры внутренней поверхности трубки температуре затвердевания металла получается из-за того, что модель, создаваемая эткм способом, не является жидкометаллической.

известны устройства для плавки ме таллов во взвешенном состоянии, которые содержат индуктор, имеющий основные и обратные витки, а для предотвращения вытекания расплава в точках, гд плотность вихревых токов равна нулю, предложено использовать инерционность металла и вращающееся магнитное поле. Установлено, что медленное вращение расплавленной,капли стабилизирует ее форму и позволяет увеличить массу расплава.- , - I

Из известных устройств плавления металлов- во взвешенном состоянии наиболее близким по технической сущности является устройство, представляющее собой индуктор с нижними основными и -верхними обратными витками 3 . Вращение магнитного поля относительно вертикальной оси осуществляется механическим вращением основных и обратных витков. Расплавленный металл в виде капли находится на оси вращения индуктора.

Недостатком устройства является то, что парящий образец увлекается Вращающимся магнитным полем и начинает вращаться синхронно с катутлками, после чего, если еще раньше жидкий металл не был разбрызган под д ёйствием центробежных сил, на его поверхности вновь появляются области с малой напряженностью магнитного поля. При расплавлении в таком устройстве излучателя из токопроводящего йЖтёриаЛа полость, моделирующая АЧТ, ликвидируется под действием сил поверхностногр натяжения и сил взаимодействия электромагнитного поля с 1аведенны1 ш вихревыми токами в излучателе из-за того, что величина и направление этих сил относительно наружной поверхности излучат&ля не обеспечивают уравновешивания центробежных сил и сил тяжести, действукяцих на каждый элемен,тарный объем излучателя при переходе его материала в жидкое состояние.

Цель изобретения - повышение точности измерения температуры фазового перехода электропроводных материалов и получение более высокотемпературных моделей АЧТ.

Указанная цель достигается тем, что в способе излучатель выполняют непосредственно из электропроводного материала с внутренней и наружной поверхностями в виде п.араболоидов вращения, затем его удерживают во взвешенном состоянии в индукторе с высокочастотным электромагнитным полем, линии равной напряженности которого повторяют форму наружной поверхности излучателя, а перед расплавлением излучатель вращают вращающимся магнитным полем индуктора вокруг оси симметрии излучателя с угловой скоростью определяемой из уравнения поверхности параболоида вращения, и устанавливают величину напряженности высокочастотного электромагнитного поля, обеспечивающую динамическое,, равновесие каждрго элементарного объема жидкого материала излучателя, и, кроме того, индуктор снабжен дополнительными катушками для создания вращающегося магнитного поля и матнитопроводом с полюсными сердечниками, на которых они размещены вместе с катушками для создания высркочастотного электромагнитного поля, при этом число полюсных сердечников магнитопровода равно не менее четырем, а форма концевой части полюсного сердечника такова, что сечения горизонтальными плоскостями по всей высоте сердечника ограничены двумя вертикальными плоскостями, проведенными через ось симметрии магнитопровода, угол между которыми менее 90, и , образующими часть верхности параболоида вращения, повторяющего эквидистантно наружную поверхность излучателя.

Выполнение излучающей полости модели АЧТ непосредственно в электропроводном материале исключает,наличие тонкостенной трубки (излучателя) из огнеупорного материала, образующей излучающую полость. Удерживание излучателя из электропроводного материала в высокочастотном электромагнитном поле во взвешенном состоянии приводит к отсутствию контакта излучателя с чем-либо, а,следовательно, к отсутствию загрязнения электропроводного материала после расплавления, в особенности тугоплавких и высокореакционных металлов, сплавов или окислов. Выполнение излучающей полости и наружной поверхности излучатели в виде поверхности параболоидов вращения, вращение излучателя с определяемой из уравне-. НИН поверхности параболоида вращения угловой скоростью в высокочастотном электромагнитном поле с линиями равной напряженности, повторяющими на.ружную поверхность излучателя, и установление такой величины напряженнос ти высокочастотного электромагнитного поля, чтобы его давление на каждый элементарный объем наружного слоя жид кого материала излучателя было, равно по величине давлению от центробежных сил и сил тяжести жидкого материала излучателя на тот же элементарный объем наружного слоя жидк1эго материала излучателя, позволяют обеспечить динамическое равновесие ка)вдого элементарного объема жидкого материала излучателя, а, следовательнб, и всего излучателя в целом и, таким образом, сохранить излучающую полость модели АЧТ при переходе электропроводного материала в жидкое состоячие, т. е. получить жидкометаллическую или жидко окисную модель АЧТ, Жидкометаллическая модель имеет полную изотермичност зеркальность отражения в полости, обеспечивающие возможность большего приближения эффективной иэлучательной способности по сравнению с диффузным характером отражения к единице. Темпе ратура излучающей полости модели сов падает с температурой плавления (фазового перехода) ее материала и может быть более высокой, чем последняя, а при использовании тугоплавких металлов , например вольфрама, и выше предельно достижимых значений температу ра моделей, создаваемых известными способами, в частности, из жаропрочных материалов, окружаемых металлом при фазовом переходе, и максимальной тем пературы твердотельной графитовой модели, значение которой равно 3000 К. Предлагаемое устройство для реали зации способа создания модели АЧТ пр температуре фазового перехода электр проводных материалов представляет со бой индуктор для нагрева, вращения и плавления электропроводных материало в высокочастотном электромагнитном поле во взвещенном состоянии, содержащий катушки для создания высокочас тотного электромагнитного поля. Индуктор дополнительно снабжен ка тушками для создания вращаю1аегося ма нитного поля и магнитопроводом с полюсными сердечниками, на которых раз мещены катушки для создания высокоча тотного электромагнитного поля и катушки для создания вращающегося магнитного поля. Число полюсных сердечников магнитопровода равно не менее четырем, а форма концевой части полю ного сердечника такова, что сечения горизонтальными плоскостями по всей высоте сердечника ограничены двумя вертикальными Плоскостями, проведенными через ось симметрии магнитопровода, причем угол между плоскостями составляет менее 90, и дугами, принадлежащими этому углу и образующими часть поверхности параболоида вращения, повторяющего эквидистантно наружную поверхность излучателя. Наличие магнитопровода с полюсными наконечниками позволяет сформировать высокочастотное электромагнитное поле необходимой формы, а именно, чтобы линии одинаковой напряженности поля повторяли наружную поверхность излучателя . Такая форма высокочастотного электромагнитного поля необходима для того, чтобы силы взаимодействия высокочастотного электромагнитного поля с индуцируемьзми в теле излучателя токами были направлены перпендикулярно к наружной поверхности излучателя и соответствовали по величине, при определенной напряженности поля, результирующим силам от центробежных сил и сил Тяжести, действующих на из- . лучатель при его вращении во взвешенном состоянии.Кроме того,наличие катушек для создания регулируемого вращающегося магнитного,поля позволяет.вращать излучатель с необходимой угловой с к бростьЮг. зависящей от размеров излучающей полости,без наличия скользящих контактов и коммутации цепей неподвижно установленного индуктора. На фиг . 1 изображен общий вид устройства на магнитопроводах для реализации предлагаемого способа; на V. фиг. 2 - полюс (вид сбоку) на фиг. 3полюс (вид сверху); на фиг. 4 - электрическая схема устройства; на фиг. 5йзлучатель. с излучающей- полостью и наружной поверхностью в виде параболоида вращения, разрез; на фиг. 6 - положение излучателя в рабочей области устройства, разрез; на фиг. 7 - сече-fc ние А-А на фиг. 6. На фиг. Ь обозначены: h - высота излучающей полости; г - радиус излучающей полости на срезе, показано необходимое расположение линий равной напряженности высокочастотного электромагнитного поля, действие сил на элементарный объем вещества в трех точках излучателя; Р„ - давление алектромагнитного Рц - давление центробежной силы РГ - давление силы тяжести. Устройство, (фиг. 1), предназначен нее для реализации моделей из легкоплавких материалов, включает в себя магнитопровод, наружная часть которого состоит из четырех контурных сердечников 1, расположенных в виде квадрата, а по диагоналям квадрата установлены четыре полюсных сердечника 2, Сердечники представляют собой пакеты

одинаковой толщины из электротехнической стали и размещены на одном уровне. Концевые части полюсных сердечников 2, обращенные к центру квадрата (полюсы) имеют такую форму (фиг. 2, 3), что сечения горизонтальными плоскостями по всей высоте сер-. дечника ограничены двумя вертикальными плоскостями, проведенньгми через ось симметрии магнитопровода (фиг. 3), причем угол между плоскостями составляет 45 , и дугами, принадлежащими этому углу, а дуги образуют часть пЬверхностипараболоида вращения, повторяющего эквидистантно наружную поверхность излучателя. Вышеуказанная форма полюсов позволяет образовать рабочую область, находящуюся между четырьмя полюсами. На полюсных сердечниках 2 (фиг. 1) размещены обмотки 3, 4, 5и 6 (по одной обмотке на каждом сердечнике), предназначенные для создания высокочастотного электромагнитного поля. Обмотки 3, 4, Ь и 6 изолированы от сердечников 2 диэлектрическими планками. Обмотки 7, Ь, 9 и 10,

pgjtHci 3 начёнйые дЛя созда ни я вращающегося магнитного поля, расположены сверху обмоток 3., 4, Ь, 6, соответстенно, и; изолиров аны от последних. Оботки 3, 4, Ь, 6, /, Ь, 9 и 10 выполнены из медной трубки и соединены с верхним коллектором 11 и нижним колектором 12 при помощи трубок из диэлектрика. Полюсные сердечники 2 в

еНтреУкреплены п5средствс5м пЛамок 13 и 14 и четырех винтов, Наружный

koHtyp магнитопровода установлен в диэлёктрическЪм корпусе 1Ь. КонтурНН9 сердечники 1 поджимаются к полюсным сердечникам 2 винтами 1Ь через уголки 17 и закрепляются крышкой 18 при помощи винтов 19.

Электрическая часть (фиг. 4) состоит из обмоток 3, 4, 5 и 6, создающих высокочастотное электромагнитное поле, и обмоток 7, 8, 9 и 10, создающих вращающееся магнитное поле. Обмотки 3, 4, 5 и 6 запитывают от источника 100 В, 4000 Гц и соединяют между со бой последовательно таким образом, чтобы в определенный момент времени от двух противоположно размещенных обмоток (например 3 и 5) наводились в рабочей области одноименные полюсы (например S), а от двух других обмоток 4 и 6 - одноименные полюсы N. Обмотки

7, 8, 9 и 10 запитывают от трехфазного источника 36 Ё, 1000 Гц и соединяют между собой попарно - 7, 9 и 8, 10. Для получения сдвига по Фазе на 90, между токами пары обмоток 7, 9 и другой пары обмоток 8, 10, йспольэуют трехфазный трансформатор 20, вторичШёо6Мб Й кбШрогбео%дайенаS звезду. ;0бмотки 7 и 9 запитывают ли нейным напряжением, а обмотки 8 и 10фазным напряжением. Обмотки V и 9 соединяют между собой таким образом.

что если в определенный момент времени из овмотки-7 наводится в рабочей области полюс N, то от обмотки 9 Пдлюс S, а обмотки 8 и 10 соединяют между собой таким образом, что, если отобмотки 8 наводится в рабочей области полюс N, то от обмотки 10 - полюс S. Первичные .обмотки трехфазного трансформатора 20 подсоединены к источнику 36 В, 1000 Гц треугольником, причем одна обмотка подсоединена непосредственно к источнику, а две другие - через автотрансформаторы 21 и 2

С целью проверки способа (см. акт испытаний) был изготовле излучатель из алюминия с высотой излучающей полости 14 мм и диаметром на срезе 8 мм (фиг. 5). Внутреннюю полость излучателя, а именно ее форму, определяют из уравнения поверхности параболоида вращения, которое справедливо при вращении жидкого металла вокруг вертикальной ОСК .

-

где h - высота подъема металла;

Ш - угловайскорость вращающегося

металла;.

г - переменный радиус g - ускорение силы тяжести. Сначала определяют величину угловой скорости, с которой необходимо вращать излучатель при высоте излучающей полости 14 мм и диаметре на срезе 8 мм. Величина угловой скорости равняется 131 рад/с. Затем определяют величину йёременного радиуса при изменении высоты подъема металла от О до 14 мм (величина угловой скорости при этом равна 131 рад/с). После этого рассчитанную излучающую полость выполняют в виде поверхности параболоида врс1Щёния в электропроводном материале механической обработкой, литьем или каким-либо другим способом. Наружную поверхность излучателя также выполняют в виде поверхности параболоида вращения так, чтобы стенка имела утолщение в нижней части излучателя, а диаметр на уровне среза приближался к диаметру внутренней полости. Утолщение стенки излучателя в нижней части необходимо для соответствия характера распределения давления от центробежных сил и сил тяжести на наружный слой жидкого материала йэл 5ЧаТ ля хаграктеру распределения да вЛёния вйсЬкоЧастотНого электромагнитного поля потенциальной ямы на тот же слой материала излучателя. Давлени высокочастотного электрс 1агнитного поля действует на излучатель в напралении, перпендикулярном линиям одинаковой напряженности, в сторону убывания напряженности поля, а так как высокочастотное электромагнитное поле сформировано с помощью индуктора таким Образом, что его линии |авной напряжённости повторяют наружную поверхность излучателя, то давление поля на излучатель будет направленным по нормали к его наружной поверхности. Величину давления электромагнитно го поля на излучатель определяют по уравнению . где РП - давление поля на излучатель; Н - эффективное значение напряженности магнитного поля с наружной стороны стенки излучателя;РО - магнитная проницаемость свободного пространства; К - коэффициент, определяемый из графиков глубины проникновёния магнитного потока в металл, причем его значение изменяется от О до 1. Давление электромагнитного поля вышеуказанной конфигурации на наружный слой жидкого материала излучателя равно по величине на большей части, излучателя, если толщина его стенки одинаковая по всей высоте, а если учесть отношение радиуса наружной поверхнрсти к глубине проникновения магнитного потока, то в нижней части излучателя давление несколько меньше С другой стороны, давление от центробежных сил и сил тяжести Такого тонкостенного излучателя на его наружный слой жидкого материала значительно больше по величине в верхней части излучателя по сравнению с его нижней частью, так как центробежные силы изменяются пропорционально радиусу. При таком характере распределения давлени от центробежных сил и сил тяжести уравновесить его давлением электромаг нитного поля по всей высоте излучателя невозможно. Для того, чтобы действующее на наружный слой жидкого материала излучателя давление от центро бежных сил и сил тяжести также бьшо равный на большей части наружного сло материала излучателя и несколько уменьшалось в его нижней части, необх димо стенки излучателя утолтать в ег нижней части (фиг. 5). Но при тол11(ине стенки излучателя меньшей, чем глубина проникновения магнитного потока, давление высокочастотного поля на стенку излучателя зависит от ее толщины и уменьшается при уменьшении тол щины стенки, следовательно, давление поля будет увеличиваться от верхней части излучателя к его нижней части по мере утолщения стенки излучателя. В данном случае стенки излучателя необходимо утолщать к его нижней части до тех пор, пока давление от центробежных сил и сил тяжести также увеличивается от верхней части излучателя к его нижней части в соответствии с изменением давления высокочастотного электромагнитного поля. Таким образом наружную поверхность излучателя рассчитывают из вышеизложенных предпосылок. Для этого разбивают тело излучателя горйзОнтальными плоскостями на . участки. Количество участков принимают равным 10. Толщину стенки излучателя на срезе принимают равной 0,5 мМ. Сначала определяют давление от центробежных сил и сил тяжести на наружный слой жидкого материала излучателя на каждом участке по зависимости fF где Р - давление от центробежных сил и сил тяжести материала излучателя на его наружный слой; центробежная сила; сила тяжести; площадь наружной поверхности участка. Для достижения динамического равновесия жидкого матевиала излучателя необходимо, чтобы Р-. Поэтому необходимую величину напряженности высокочастотного магнитного поля на наружной поверхности излучателя определяют из уравнения давления поля на излучатель при замене Р„ на Р ) Значение коэффициента Id определяют по вертикальной оси графика спадания плотности потока от поверхности в глубь металла. Глубина проникновения магнитного потока в жидкий алюминий при частоте электромагнитного поля 4 кГц равняется 2,7 мм; .-Утолщение стенки излучателя должно быть таким, чтобы величина напряженности высокочастотного магнитного поля была одинакова на всех участках поверхности излучателя, так как индуктор формирует высокочастотное электромагнитное поле такой конфигурации, что его линии равной напряженности повторяют наружную поверхность излучателя. Таким образом, получают излучатель с общей высотой h 20 мм и радиусом наружной поверхности t на срезе 4,5 мм. Высота излучающей полости h равна 14 мм, радиус излучающей полости г на срезе равен 4 мм. Масса излучателя равна 1,6 г. Затем выполненный вышеуказанным образом излучатель удерживают во взвешенном состоянии в высокочастотном электромагнитном поле индуктора. Для этого;подключают обмотки 3, 4, 5 и б к источнику 100 В, 4 кГц и опускают излучатель в рабочую область индуктора, образованную четырьмя полюсньми сердечниками 2, отверстием излучающей полости вверх . (фиг. 6). При подключении обмоток 3, 4, 5 и б к источнику 100 В, 4 кГц. (фиг. 4) в рабочей области возникает высокочастотное электромагнитное -поле, линии равной напряженности которого повторяют, наружную поверхность

излучателя, охватывая излучатель по высоте и большей частью горизонтального сечения (фиг. 7). Потенциальная яма имеет области с малой напряженностью поля на небольших участках между полюсами магнитопровода по всей её зысоте и в нижней части. При до-. статочно большой силе взаимодействия между токами,индуцированИыми в излучателе, и высокочастотным электромагНйтньм полем возникает состояние парения излучателя в пространстве. При этом излучатель выталкивается из зоны с большей напряженностью высокоч;астотного электромагнитного поляи занима:ёт зону с минимальной напряженностью электромагнитного поля, т. е.

находится в потенциальной яме, причем ось симметрии излучателя совпадает с осью симметрии магнитопровода. Уровень, подъема излучателя регулируют изменением возбуждения источника 100 В, 4 кГц, что в конечном счете приводит к изменению подъемной силы, действующей на излучатель. Таким образом, излучатель находится во взвешенном состоянии и нагревается отуйысокочастотного электромагнитного поля. Начальное значение тока Г50 А. IJp мере нагрева излучателя .удельное электросопротивление его материала увеличивается, а,следова- тельно, уменьшаются токи, индуцируемые в излучателе, и уменьшается подъемная сила, действующая на излучатель. Поэтому, для поддержания излучателя во взвешенном состоянии и на определенном уровне, необходимо изменить возбуждение источника питания 100 В, 4 кГц, что, в конечном счете, привоит к возрастанию напряженности электромагнитного поля в рабочей области и увеличению подъёмной силы, действующей на излучатель. Обмотки 3, 4, .5, , б. Т, 8, 9 и 10 охлаждают водой, проодящёй внутри трубок, из которых они изготовлены. Вода подводится к нижнему коллектору 12 (фиг. 1), проходит ерез обмотки и отводится с верхнего оллектора 11. При возрастании температуры излучателя и приближении ее к температуре плавления излучатель начинают вращать вращающимся магнитным полем индуктора вокруг вертикальной оси с угловой скоростью, определяеой из уравнения параболоида враще ния. Для этого подключают обмотки 7, 8, 9 и 10 к источнику 36 В, 1 кГц, и в рабочей области возникает вращаюееся магнитное поле, которое увлекает за собой излучатель. Необходиую скорость вращения излучателя относительно вертикальной оси определяют из ыше гказанной зависимости

при BtJCoTe иэлучающей полости 14 мм и диаметре на срезе 8 мм. Необходимая

угловая скорость вращения равняется 131 рад/с. Скорость вращения излучателя регулируют автотрансформаторами 21 и 22 и выдерживают в соответствии с расчетным значением. Величина тска в каждой паре обмоток составляет 87 А. Затем перед расплавлением устанавливаюттакую величину напряженности высЪкочастотногр электромагнитного псля, чтобы его давление на каждый элеменQ тарный объем наружного слоя жидкого материала излучателя с5ыло равно по величине давлению от центробежных сил и сил тяжести жидкого материала излучателЯ на тот же элементарный объем наружного слоя жидкого материала из5 лучателя. Для з-того изменяют возбуждение источника 100 В, 4 кГц, увеличивая напряженность поля до рассчитанной ранее величины 15000 А/м. Величина тока в обмотках 3, 4, 5 и б составляет 1,80 А. При расплавлении sfsnyчйтеля силы тяжести и центробежные , действующие на каждый его элементарный объем, уравновешиваются силами взаимолействи.я электромагнитного

5 поля с индуцированными в теле излучателя токами, а инерционность -Материала и вращение его относительно вертикальной оси обеспечивают прохождение материала излучателя через области

Q малой напряженности потенциальной ямы без разбрызгивания.

Таким образом, -наступает динамическое равновесие каждого элементарного объема излучателя, которое обеспечис вает сохранение излучающей полости модели АЧТ при переходе ее материала в жидкое состояние, т. е. реализуют жидкомсталлическую модель АЧТ. При выдерживании скорости вращения излучателя и величины высокочастотного элек0 трома.гнитного поля в соответствии с расчетными значениями получают заданные размеры излучающей полости модели АЧТ.

5 Использование предлагаемого способа создания модели абсолютно черного тела при температуре фазового перехода и устройства для его реализации, которые позволяют получить жидкоМеталQ лические и жидкоокисные модели .черного тела, когда поверхности излучателя, включая полость-, являются поверхностями расплавленного металла, сплава или окисла, не находящегося в контактё с чем-либо, кроме; воздуха или

инертного газа; обеспечивает следующие преимущества:

Реализуемая модель черного тела по сравнению с существующими прецизионными моделями имеет изотермичность

0 всех поверхностей и всего объема

электропроводного материала излучателя; позволяет получать модели -г: более высоким качеством, а именно, лучшим приближением к единице эффективной

5 излучательной способности;

электропроводный материал модели и материал излучателя совпадгиот, а не раздельны, как при существующих применяющихся способах, что ликвидирует разницу температуры фазового перехода электропроводного материала и температуры излучающей полости.

Эти преимущества имеете обеспечивают более высокую точностьизмерения и воспроизведения температур фазового перехода, что имеет большое значение для построения и использования модели АЧТ как эталонов единиц енергетических характеристик непрерывного излучения сплошного спектра, эталонов энергетической освещенности, элементов устройства для воспроизведения постоянных, реперных точек температурных шкал и при проведении высокотемпературных теплофизических экспериментов, В настоящее время наиболее точным из существующих способов, недостатки которого были отмечег ны выше, нельзя реализовать в модели АЧТ при температуре фазового перехода тугоплавких металлов, например, иридия и вольфрама, хотя считается, что именно модели при температуре фазового перехода являются наиболее прецизионными. Наиболее точно температура фазового перехода вольфрама определяется в настоящее время методом термографического исследования быстро протекающих процессов кристаллизации тугоплавких металлов.

Общий эффект от применения внародном хозяйстве предлагаемого способа создания модели АЧТ при температуре фазового перехода и устройства для его осуществления заключает ся в значительном повышении точности образцовых средств измерений и соответственно точности измерений температур и характеристик теплового излучения с повышением верхнего уровня воспроизводимых температур воспроизводимыми образцобыми и другими средствами.

Формула изобретения

Измерения теМпературы фазового перехода, электропроводных материалов и получения более высокотемперату рных моде-лей АЧТ, излучатель выполняют непосредственно из электропроводного материа J ла с внутренней и наружной поверхностями в виде параболоидов вращения, затем его удерживают во взвешенном состоянии в индукторе с вйсокочастОтным электромагнитным полем, линии равной напряженности которого повторяют форму наружной поверхности излучателя, а перед расплавлением излучатель вращают вращающимся: магнитным полем индуктора вокруг оси симглетрии излучателя с угловой скоростью, определяемой иэ уравнения поверхности параболоида вращения и устанавливают величину напряженности высокочастотного электромагнитного поля, обеспечивающую динамическое равновесие, каждого

0 элементарного объема жидкого материала и элуча теля.

-для нагрева и вращения(Электропроводных материалов с катушками для созда- .

ния высокочастотного электромагнитного поля, отличающееся .тем, что индуктор снабжен дополнительными катушками для создания вращающеQ гося магнитного поля и магнитопроводом с полюсными сердечниками, на которых они ра;змещены вместе с катушками для создания высокочастотного электромагнитного поля, при этом число

с полюсных сердечников магнитопровода равно не менее четырем, а форма концевой части полюсного сердечника такова, что сечения горизонтальными плоскостями по всей высоте сердечника ограничены двумя вертикальными

0 плоскрстям и, проведенными через ось симметрии магнитопровода, угол между которыми менее 90, и дугами, образующими часть поверхности параболоида вращения, повторяющего эквидистантно наружную поверхность излучателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 Металлургиздат, 1956, с. 112-113, , рис. 58.

5 3. Патент США №.2686864, кл. 219-1, 1954.

15-368, / I Ш

Фиг. 0

Фиг. б