Устройство для определения теплофизических характеристик

Авторы патента:

G01N25/18 - путем определения коэффициента теплопроводности (с помощью калориметрических измерений G01N 25/20; путем измерения сопротивления электрически нагреваемого тела G01N 27/18)

Изобретение относится к тепловым испытаниям, а именно к измерениям теплофизических характеристик текстильных материалов. Цель изобретенияповышение точности определения теплофизических характеристик текстильных, в частности трикотажных, узорчатых полотен путем одновременного учета в одной и той же точке образца падающего , отраженного и прошедшего через образец теплового потока с последующим определением той части его, которая затрачена на нагрев образца до заданной тe mepaтypы в единицу времени . Устройство содержит кольцеобразньш источник теплового потока, измеритель интегральной температуры,электрически связанный с регистрирующей системой. Температура регистрируется приемниками излл чения падающего, отраженного и прошедшего через образец теплового потока. При этом приемники излучения через усилители и интеграторы электрически связаны с блоком регистрации теплового потока, а интегратор через блок формирования времени интегрирования соединен с датчиком углового перемещения механизма вращения образца. Устройство позволяет осуществить равномерньш нагрев образца источником теплового потока по кольцеобразной области, расположенной на одной поверхности образца, точно измерить долю теплового потока, вызьшающую нагрев, зарегистрировать зависимость интегральной температуры от времени нагрева. 1 з.л. ф-лы,1 ил. I СО со ю 4; О оо

СОЮЗ СОВЕТСКИ)(СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)4 С 01 N 25/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТЙРЫТИЙ (21) 3904444/28-25 (22) 03.06.85 (46) 23.05.87. Бюл. N- 19 (71) Латвийский научно-исследовательский институт легкой промышленности (72) Н.Н.Усов, Г.Б.Бузанов, P.А.Иаксимова и В.И.Лазарев (53) 536.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 949448, кл. С 01 N 25/18, 1982.

Авторское свидетельство СССР . и 922601, кл. G 01 N 25/18, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК (57) Изобретение относится к тепловым испытаниям, а именно к измерениям теплофиэических характеристик текстильных материалов. Цель изобретениявЂ” повышение точности определения теплофизических характеристик текстильных, в частности трикотажных, узорчатых полотен путем одновременного учета в одной и той же точке образца падающего, отраженного и прошедшего через образец теплового потока с последующим определением той части его, которая затрачена на нагрев образца до заданной температуры в единицу времени. Устройство содержит кольцеобразный источник теплового потока, измеритель интегральной температуры,электрически связанный с регистрирующей системой. Температура регистрируется приемниками излучения падающего, отраженного и прошедшего через образец теплового потока. При этом приемники излучения через усилители и интеграторы электрически связаны с блоком регистрации теплового потока, а интегратор через блок формирования времени интегрирования соединен с датчиком углового перемещения механизма вращения образца. Устройство позволяет осуществить равномерный нагрев образца источником теплового потока ( по кольцеобразной области, расположенной на одной поверхности образца, точно измерить долю теплового потока, вызывающую нагрев, зарегистрировать зависимость интегральной температуры от времени нагрева. 1 з.л . ф-лы, 1 ил.

1312463 2

Изобретение относится к тепловым испытаниям, а именно к измерениям теплофизических характеристик текстильных материалов.

Цель изобретения вЂ” повьппение точности определения теплофиэических характеристик текстильных материалов со сложным раппортом.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для определения теплового сопротивления текстильных материалов.

Устройство содержит кольцеобразный источник 1.теплового потока, измеритель 2 интегральной температуры образца 3. Измеритель 2 электрически связан с блоком 4 регистрации интегральной температуры. Матрица приемников излучения состоит из приемника

5 излучения падающего теплового потока, приемника 6 излучения отраженного теплового потока и приемника 7 излучения прошедшего через образец

3 теплового потока. Приемник 5 излучения падающего теплового потока подключен к прямому входу первого усилителя 8, приемник 6 излучения отраженного теплового потока соединен с инвертирующим входом первого усилителя

8. Выход усилителя 8 соединен с прямым входом второго усилителя 9, к инвертирующему входу которого подключен приемник 7 излучения прошедшего через образец 3 теплового потока. Выход второго усилителя 9 подключен к интегратору 10, выход которого соединен с блоком 11 регистрации теплового потока. Интегратор 10 через блок 12 формирования времени интегрирования соединен с датчиком 13 углового перемещения механизма вращения образца

3, включающего держатель 14 образца

3, кинематически связанный с приводом 15. Для исключения влияния температуры окружающей среды на результаты измерений устройство снабжено термостатированными камерами 16 и 17, механизм регулирования температуры которых на чертеже не показан. В нерабочем положении камеры 16 и 17 перекрываются заслонками 18 и 19.

Устройство работает следующим образом.

Испытуемый образец 3 в виде круга закрепляют в кольцеобразный держатепь

14. Термостатированные камеры 16 и

17 располагают вблизи поверхности закрепленного образца 3, например, 5

10 !

55 на расстоянии 3 мм, затем включают механизм регулирования температуры камер 16 и 17 (не показан) и систему регистрации интегральной температуры с измерителем 2 и блоком 4. После нагрева камер 16 и 17 до заданной температуры включают нагреватель и систему регистрации теплового потока с приемниками 6-7, усилителями

8 и 9, интегратором 10 блоком 11 регистрации теплового потока. Кольцеобразный держатель 14 устанавливают таким образом, чтобы блок 12 с датчиком 13 выдали сигнал обнуления интегратора 10, далее сигнал обнуления интегратора 10 снимают и по показаниям блока 11 судят о достижении стационарного режима нагревателя 1.После достижения стационарного теплового режима от нагревателя 1 подают сигнал обнуления и убирают заслонки

18 и 19, включают привод 15 механизма вращения образца 3, закрепленного в держателе t4. Сигнал от приемника

6 в усилителе 8 вычитается из сигнала приемника 5, а от разницы вычитается сигнал приемника 7 в усилителе

9, Результирующий сигнал интегрируется интегратором 10 в течение времени одного оборота образца 3 и регистрируется блоком 11, шкала которого проградуирована в единицах плотности теплового потока.

Время интегрирования определяется блоком 12 формирования времени интегрирования, которым управляет датчик

13 углового перемещения. После завершения одного оборота блок 12 выдает сигнал на обнуление интегратора 10, измерение теплового потока, вызывающего нагрев образца 3 завершается, привод 15 выключают.

Одновременно с измерением теплового потока производится измерение и регистрация интегральной температуры образца 3 на участке, ограниченном апертурой измерителя 2 интегральной температуры„

Скорость вращения образца 3 выбирается из достаточно широкого диапазона скоростей. Желательно, чтобы за время одного оборота образец не нагрелся достаточно сильно, так как собственное излучение нагретого образца, если оно попадает в рабочий спектр приемников 6 и 7 излучения, может внести погрешность в измерение величины теплового потока, Верхняя

1312463

Составитель В.Гусева

Редактор Г.Волкова Техред М.Ходанич Корректор О.Тигор

Заказ 19бб/42 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная,4 граница скорости вращения определяется быстродействием приемников 5-7 и подключенной к ним схеме регистрации.

Усилители 8 и 9 вЂ” операционные, например серии К140. Интегратор 10 также может быть выполнен на микросхеме К14ОУД с подключенной к нему интегрирующей емкостью. При плотности теплового потока порядка несколь- 10 ких сот ватт на метр квадратный эксперимент при комнатных температурах занимает приблизительно 5 мин (время наступления стационарного распределения температур). При этом нижняя гра-1 ница скорости вращения может быть выбрана равной О, 1 об/с. При использовании в качестве приемников излучения фотодиодов типа ФД9К верхняя граница скорости вращения может дос- 20 тигать нескольких сот оборотов в секунду. Определение теплофизических характеристик образца производится расчетным путем. Он основан на точном решении управления теплопроводности при соответствукщих граничных и начальных условиях.

Использование предлагаемого устройства для определения теплофизических характеристик текстильных матери-3О алов повышает точность измерений, что дает возможность более рационально

I проектировать трикотажные полотна и сэкономить сырье, Формула изобретения

1. Устройство для определения теплофизических характеристик текстильных материалов, содержащее источник теплового потока, измеритель температуры поверхности материала, приемники падающего и отраженного тепловых потоков, соединенные через усилитель со схемой регистрации, о т-л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения теплофизических характеристик текстильных материалов со сложным раппортом, оно снабжено механизмом вращения образца материала с датчиком углового перемещения, приемником прошедшего теплового потока, расположенным на одной оси с приемниками падающего и отраженного тепловых потоков и подключенным к инвертирующему входу второго усилителя схемы регистрации, к прямому входу которого присоединен выход первого усилителя, выход второго усилителя .подключен к входу интегратора, управляемого датчиком углового перемещения.

2. Устройство по п. 1, о т л ивЂ” ч а ю щ е е с я тем, что источник теплового потока выполнен кольцеобразной формы.

Устройство для измерения теплопроводности зоны контактирования деталей соединения // 1307317

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля изделий машиностроения и может использоваться для определения площади контакта соединений с натягом

Способ определения эффективной поперечной теплопроводности жидкости в пористой среде // 1303921

Изобретение относится к области измерительной техники, к способам исследования процессов теплои массопереноса при движении теплоносителя или раствора в пористых средах и может быть применено в химической и энергетической промышленности

Способ комплексного определения теплофизических свойств теплоизоляционных материалов // 1303920

Изобретение относится к технике измерения теплофизических свойств .тейлоизоляционных материалов и может быть использовано в теплофизическом приборостроении

Устройство для измерения теплофизических характеристик капиллярно-пористых и дисперсных материалов // 1302178

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для изучения теплои.массообменных свойств материалов

Способ измерения коэффициента температуропроводности материалов и устройство для его осуществления // 1293606

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для измерения коэффициента температуропроводности низкотемпературопроводных материалов , в том числе диэлектрических, не допускающих значительный перегрев контролируемых образцов

Способ определения теплофизических свойств // 1286977

Изобретение относится к спосо- :бам определения теплофизических свойств материалов и может применяться в сельском хозяйстве, пищевой и химической промьшшенности

Способ определения теплофизических свойств материалов и устройство для его осуществления // 1286976

Изобретение относится к области технической физики и может быть использ.овано для комплексных измерений теплофизических свойств материалов (теплоемкости, теплопроводности и температуропроводности) в широком диапазоне температур

Устройство для определения теплопроводности материалов // 1276973

Изобретение относится к области теплофизических измерений, а точнее к устройствам для определения теплопроводности материалов с использованием изотермических зотадов

Способ определения температуропроводности твердых тел // 1276972

Устройство для определения характеристик материалов // 2108568

Термозонд для неразрушающего контроля теплопроводности материалов // 2123179

Изобретение относится к технической физике, в частности к теплофизическим измерениям

Устройство для определения теплопроводности материалов // 2124195

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано в тех отраслях, где требуется определение теплопроводности объемных, тонкослойных и пленочных, в том числе обладающих анизотропией теплопроводности, материалов

Устройство для измерения теплопроводности // 2124717

Изобретение относится к области технической физики

Способ и устройство для идентификации комплекса теплофизических свойств твердых материалов // 2125258

Изобретение относится к технической физике, а именно к области исследований теплофизических свойств веществ

Устройство для определения теплофизических характеристик // 2132548

Способ и устройство для определения теплофизических характеристик тонкослойных материалов // 2132549

Устройство и способ для измерения теплофизических свойств жидкостей и газов // 2139528

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для определения теплофизических свойств жидкостей и газов, в том числе и в быстропротекающих и необратимых процессах, в потоках при неустановившемся режиме и т.п., а также для измерения нестационарных температур (скоростей)

Способ определения теплофизических характеристик строительных материалов многослойных конструкций без нарушения их целостности // 2140070

Изобретение относится к строительной теплотехнике, в частности к измерениям теплофизических характеристик (ТФХ) многослойных ограждающих конструкций (наружных перекрытий, перегородок, покрытий, полов и т.п.)

Способ определения теплофизических характеристик материалов // 2149386

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для определения теплофизических характеристик материалов