Устройство для определения коэффициента температуропроводности твердых материалов

 

Изобретение относится к области тепловых измерений и может быть использовано при исследовании и разработке новых материалов, а также при тепловом неразрушающем контроле. Цель изобретения - повьшенне производительности труда за счет сокращеНИН времени измерений. Устройство содержит оптический импульсный источник нагрева исследуемого образца, формирователь импульса начала нагрева, измеритель температуры, измеритель временного интервала, измеритель толщины исследуемого образца, квадратичный усилитель, множительно-делительный цифроаналоговый преобразователь, индикатор. Тепловой поток от исследуемого образца поступает на измеритель температуры. По достижении максимума производной температуры цифровой код, соответствующий времени процесса теплопередачи, поступает на вход множительно-делительного цифроаналогового преобразователя (МДЦАП). На аналоговый вход МДЦАП поступает сигнал, пропорциональный толщине исследуемого образца. На выходе ВДЦАП образуется значение коэффициента температуропроводности исследуемого образца , которое отображается индикатором . 1 ил. а оэ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ь1) 4 С 01 М 25/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ства.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ raHT CCa (21) 4270805/31-10 (22) 01,06.87 (46) 15.03,89. Бюл, Р 10 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии Томского политехнического института (72) В.П.Вавилов, A,И.Иванов, B.В.Ширяев, А.И,Суппес и М.Д.Кац (53) 536.2(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 913196, кл. G 01 N 25/18, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1265562,кл. G 01 N 25/18, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ .КОЭФ

ФИЦИЕНТА ТЕМ11ЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области тепловых измерений и может быть использовано при исследовании и разработке новых материалов, а также при тепловом неразрушающем контроле, Цель изобретения — повышение произ- . водительности труда sa счет сокращеИзобретение относится к тепловым измерениям и может быть использовано при исследовании и разработке новых материалов, а также в тепловом неразрушающем контроле.

Цель изобретения — повышение производительности труда при определении коэффициента температуропроводности твердых материалов за счет со» кращения времени измерений, На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устрой„„80„„1465751 А 1 ния времени измерений. Устройство содержит оптический импульсный источник нагрева исследуемого образца, формирователь импульса начала нагрева, измеритель температуры, измеритель временного интервала, измеритель толщины исследуемого образца, квадратичный усилитель, множительно-делительный цифроаналоговый преобразователь, индикатор. Тепловой поток от исследуемого образца поступает на измеритель температуры. По достижении максимума производной температуры цифровой код, соответствующий времени процесса теплопередачи, поступает на вход множительно-делительного цифроаналогового преобразователя (МДЦАП), На аналоговый вход МДЦАП поступает сигнал, пропорциональный толщине исследуемого образца. На выходе МДЦАП образуется значение коэффициента температуропроводности исследуемого образца, которое отображается индикато.— . ром. 1 ил, Устройство содержит импульсный источник 1 оптического нагрева, поворотные зеркала 2 и 3, диафрагму 4, фокусирующую линзу 5, фотоприемник .с усилителем 6, квадратичный усилитель 7, формирователь 8 импульса на— чала нагрева, измеритель 9 температуры, формирователь 10 момента максимума первой производной, измеритель 11 временного интервала, МДЦАП

12, цифровой индикатор 13 и образец 14 °

751

4 разца, Время измерения коэффициента температуропроводности одного образца устройством составляет менее 1 мин.

Предлагаемое устройство позволяет существенно сократить время измерения, повысить производительность труда, что особенно важно при поточной поверке исследуемых образцов.

3 1465

Устройство работает следующим образом.

После нажатия кнопки "Пуск" све. товой поток Ф1 производит нагрев исследуемого образца 14 и освещает потоком Ф2 при помощи поворотных зеркал 2 и 3 образец 14 с боковой стороны. Часть светового потока ФЗ по( ступает на формирователь 8 импульса начала нагрева. Тепловой поток Х от исследуемого образца 14 поступает на измеритель температуры 9. После дифференцирования и определения момента времени,», соответствующего моменту максимума производной температурной кривой (блок 10}, сигнал поступает на первый вход измерителя 11 временного интервала, на второй вход которого поступает сигнал с выхода формирователя 8 импульса начала нагрева.

Устройство для определения коэффициента температуропроводности твердых материалов, содержащее оптический импульсный источник нагрева исследуемого образца, формирователь импульса начала нагрева, измеритель температуры исследуемого образца, подключенный через формирователь момента максимума первой производной к первому входу измерителя временного интервала, к второму входу которого

25 подключен выход формирователя импульса начала нагрева, выход измерителя временного интервала череэ множитель.но-делительный цифроаналоговый преобразователь соединен с индикатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности труда нри определении коэффициента тейпературопроводности твердых материалов, в устройство введены два поворотных зеркала, диафрагма и фокусиЗ5 рующая линза, создающие вместе с дополнительным выходом светового потока источника нагрева референтный канал, одна часть сечения которого закрыта держателем образца, а другая часть соединена с фотоприемником, выход которого через квадратичный усилитель соединен с аналоговым входом множительио-делительного цифроаналогового преобразователя, цифровые вхо45 ди которого соединены с выходом измерителя временного интервала, а выход соединен с индикатором.

Цифровой код, соответствующий характеристическому времени процесса теплопередачи а, поступает на цифровой вход МДЦАП 12> на аналоговый вход которого поступает сигнал с выхода квадратичного усилителя 7, пропорциональный квадрату толщины исследуемого образца 14.

Измерение толщины образца происходит следующим образом„ Световой поток Ф2 экранируется исследуемым образцом 14 пропорционально его толщине и фокусируется диафрагмой 4 и линзой 5 на фотоприемнике 6, С выхода блока 6 сигнал, пропорциональный толщине образца 14, поступает на вход квадратичного усилителя 7, Таким образом, МЩН 12 производит расчет величины коэффициента температуропроводности а но формуле а

G с

Цифровой индикатор 13, подключенный к выходу МДЦАП 12, отображает . численное значение коэффициента температуропроводности исследуемого обФормула изобретения 1465751

Составитель В,Ярыч

Редактор R.Êàñàðäà Техред A,Êðàâ÷óê Корректор А.Обручар

Заказ 937/43 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул . Гагарина, 101