Способ измерения контактного термического сопротивления разнородных материалов

 

Изобретение относится к тепловым испытаниям, а именно к области измерений контактных термических сопротивлений. Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения. Между источником теплоты и идентичными стоками теплоты размещают два пакета, набранные из контактирующих между собой образцов двух типов. Суммарные тепловые сопротивления пакетов равны между собой, что обеспечивается равным количеством плоскостей контактов разнородных материалов и равными суммарными тепловыми сопротивлениями образцов каждого типа в пакетах. Измеряют значение теплового потока между источником и стоком теплоты, а также перепад температур между точками в разных пакетах. Эти точки отделены от источника теплоты равными тепловыми сопротивлениями, но разным количеством плоскостей контакта. По полученным данным рассматривают искомую величину. По сравнению со способом-прототипом достигается повышение точности за счет исключения вклада в результат расчета теплового сопротивления слоя образца между точкой измерения температуры и плоскостью контакта. Кроме того, расширяется область применения за счет исключения ограничения на соотношение искомого теплового сопротивления и теплового сопротивления одного из образцов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„, Я(,! „„1582101 (51)5 G 01 N 25/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4329982/31-25 (22) 20.11.87 (46) 30.07.90. Бюл. № 28 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Е. П. Пистун и И. С. Василькивский (53) 536.06(088.8) (56) Шлыков Ю. П. и др. Контактное термическое сопротивление.— M.: Энергия, 1977, с. 77.

Авторское свидетельство СССР № 1413499, кл. G 01 N 25/18, 1986. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНТАКТНОГО ТЕРМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к тепловым испытаниям, а именно к области измерений контактных термических сопротивлений.

Цель изобретения — повышение точности и расширение области применения. Между источником теплоты и идентичными стоками теплоты размещают два пакета, набранных из контактирующих между собой образцов

Изобретение относится к тепловым испытаниям, а именно к измерениям контактных термических сопротивлений.

Цель изобретения — повышение точности и расширение области применения.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ.

Устройство состоит из источника 1 теплоты, стоков 2, 3 теплоты, между которыми размещены два пакета исследуемых образцов, каждый из которых состоит из трех образцов 4 — 6 первого типа и двух образцов 7, 8 второго типа. В образцы 8 вмонтировано по спаю дифференциальной термопары 9, которая по выходу подключена к вторичному прибору 10. Источник теплоты включен в цепь источника 11 тока вместе с ваттмет2 двух типов. Суммарные тепловые сопротивления пакетов равны между собой, что обеспечивается равным количеством плоскостей контактов разнородных материалов и равными суммарными тепловыми сопротивлениями образцов каждого типа в пакетах.

Измеряют значение теплового потока между источником и стоком теплоты, а также перепад температур между точками в разных пакетах. Эти точки отде. пены от источника теплоты равными тепловыми сопротивлениями, но разным количеством плоскостей контакта. По полученным данным рассматривают искомую величину. По сравнению со способом-прототипом достигается повышение точности за счет исключения вклада в результат расчета теплового сопротивления слоя образца между точкой измерения температуры и плоскостью контакта. Кроме того, расширяется область применения за счет исключения ограничения на соотношение искомого теплового сопротивления и теплового сопротивления одного из образцов. ил. ром 12, который измеряет мощность выделяемого тепла. При этом сигналы с вторичного прибора 10 и ваттметра 12 подаются на измеритель 13 отношения, к выходу которого подключен индикатор 14, служащий для регистрации искомой величины. Для уменьшения тепловых утечек элементы устройства снабжены теплоизоляцией 15. Пакеты образцов сжимаются механизмами 16, 17 дозированной нагрузки.

Количество образцов каждого типа и

Суммарные тепловые сопротивления в двух пакетах, расположенных между источником и стоками теплоты, равны между собой, равны также количества контактов разнородных материалов в пакетах. С источником

1582101

Формула изобретения

2 4 и 8 b 1

Составитель В. Вертоградский

Техред A. Кравчук Корректор М. Самборская

Тираж 497 Подписное

Реда кто р А. Ма ко в с к а я

Заказ 2085

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР! 13035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Г1роизводетвенио-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 теплоты контактируют образцы одного типа.

3а счет этого тепловые потоки между источником и стоком теплоты по двум пакетам равны между собой. Точки измерения разности температур в двух пакетах располагают в сечениях, отделенных от источника

5 теплоты равными суммарными тепловыми сопротивлениями образцов и разным количеством контактирующих сопротивлений.

3а счет этого перепад температур связан с искомой величиной и может быть рассчитан при известном значении теплового потока.

Расчетная формула имеет вид

В, =AT/Ô, где AT — перепад температур;

Ф вЂ” плотность теплового потока.

По сравнению со способом-прототипом предлагаемый способ обеспечивает повышение точности за счет исключения влияния на результат расчета теплового. сопротивления слоя образца между измерителем тем- 20 пературы и контактной поверхностью. Кроме того, расширяется область применения способа за счет исключения ограничения на оотношение значений искомого теплового сопротивления и теплового сопротивления одного из типов испытуемых образцов.

Пример. Источник теплоты выполнен в виде электрического нагревателя, изготовлен из константановой проволоки, намотанной с шагом 1 мм и размещенной между двумя слоями лавсановой пленки. Исследуемые образцы первого типа представляют собой цилиндры диаметром 15 мм, четыре из которых имеют толщину 5, а два — 10 мм.

Исследуемые образцы второго типа представляют собой цилиндры диаметром 15 мм, два из которых имеют толщину 1О, а два — 20 мм.

В последних двух образцах на расстоянии

5 мм от одного из торцов высверлены каналы диаметром 1 мм и глубиной 8 мм для размещения в них спаев термопары. <.локи .г1л ., =.. выполнены в виде цилиндрических камер внешним диаметром 5 мм, по которым протекает вода постоянной температуры. В качестве измерителя температуры применена термопара хромель-алюмель с диа метром электродов 0,2 мм, спаи которой вмонтированы в каналы образцов второго типа высотой 20 мм.

Изобретение может быть использовано п ри измерении контактного термического сопротивления между различными материалами в теплотехнике, реакторостроении, авиационной и космической технике.

Способ измерения контактного термического сопротивления разнородных материалов, состоящий в том, что между источННК0М и стоком теплоты параллельно размещают два пакета из обгазцов различнuë толщины двух типов, суммарные талип .ь.:: образцов каждого типа и количество :o. з: тов в двух пакетах каждого типа выбирак>. равными, в контакт с источником теплоты вводят образцы одного типа, измеряют тепловой поток между источником теплоты и холодильником и перепад температур между точками в двух пакетах, на основании чего судят об искомой величине, отличающийся тРм, что, с целью повышения точности и расширения области применения, образцы первого типа выполняют неодинаковой толщины,. измеряют разность температур между точками на осях различных пакетов образцов, причем суммарную толщину образцов первого типа и суммарную толщину образцов второго типа выполняют одинаковой, а количество контактов образцов между собой— неодинаковым для различных пакетов образцов.