Способ определения контактных термических сопротивлений

 

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано в теплометрии. Цель изобретения - расширение области применения и повышение точности определения термических сопротивлений контактных образцов из одного и того же материала. Способ осуществляется путем пропускания через контактный и монолитный образцы, размещенные между нагревателями и охлаждающим устройством, равных по величине тепловых потоков и измерения температур на охлаждаемых торцовых поверхностях. Величину контактного термического сопротивления определяют по отношению разности температур на охлаждаемых торцовых поверхностях контактного и монолитных образцов к величине пропускаемого через них теплового потока. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ц9> Ш1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П НТ СССР (2)) 44102?7l31 -25 (22) 1 4.04.88 (46) 07.08.90. Бюл. Н - 29 (71) Воронежский лесотехнический институт (72) В;М.Попов, В.П.Белокуров, В.А.Шамаев и С.В.Белокуров (53) 536.2(088.8) (56) Шлыков .Ю.П. и др Контактный теплообмен. — M. — Ë.: Знергия, 1963, с. 34-36.

Попов 13.M Теплообмен в зоне контакта разъемных и неразъемных соединений.-М.: Знергия, 1971, с.98-114. .(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТАКТНЫХ

ТЕРМИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, может быть испольИзобретение относится к измерительной технике, приборостроению и может быть использовано в теплометрии.

Цель изобретения — расширение области измерения и повышение точности определения контактщ х термических сопротивлений образцов из одного и того же материала.

На чертеже показано устройство для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит теплоизоляционный корпус 1, в котором размещены электронагреватели 2 и 3, охлаждающее устройство 4, верхний контактный образец 5, представляюший пару цилиндров,соприкасающихся торцовымн поверхностями,и нижний монолитный (g))g G 01 11 25/00, G 01 K 1ПOB зовано в теплометрип. Цель изобретения — расширение области применения и повышение точности определения термических сопротивлений образцов из одного и того же материала. Способ о"ушествляется путем пропускания через контактный H монолитный образцы, размещенные между нагревателями и охлаждающим устройством, равных по величине тепловых потоков и измере— ния температур на охлаждаемых торцовых поверхностях, Величину контактного термического согротивления определяют по отношению разности температур на охлаждаемых торцовых поверхностях контактного и монолитных образцов к величине пропускаемого ч ер ез них теплового и отока. 1 ил. жйА образец 6. С внешней стороны тепло- ф изоляционный корпус снабжен защитны- Я) ми кольцами (компенсационными) 7 и 8. (ф

Кроме этого, измерительная и регули- (ф ровочные системь имеют дифференциаль —. ные термопары 9, 11pI EIHTHble пускатели

10, регуляторы 11 напряжения, задатчик 12 теллового режима, электронные регулируемые потенциометры 13 и электронный самопишущий потенциометр 14.

Способ осуществляется следующим образом.

Контактный 5 и монолитный 6 образ- 4 цы, выполненные из одного материала и имеющие одинаковые размеры, размещают между электронагревателями 2 и

3 и охлаждающим устройством 4. Задатчиком 12 теплового режима в электро15838) 1 нагревателях 2 и 3 создаются одинаковые тепловые потоки q, которые пропускаются ° через контактный 5 и монолитный 6 образцы. Если на поверхностях электронагревателей 2 и 3 возникает разница температур, то сигнал, определяемый дифференциальной термопарой 9, подается на вход потенциометра 13, который воздействует.на ре- 1ð гулятор 11 напряжения, изменяющий мощность электронагревателя до исчезновения сигнала с дифференциальной термопары 9.

Компенсация теплопотерь образцами осуществляется защитным кольцами 7 и

8, которые включаются в работу по аналогии с электронагревателями 2 и

3 и с помощью дифференциальной термопары 9, электронного регулируемого потенциометра 13 и магнитного пускателя 10. Причем, в случае работы с небольшими по высоте образцами, типа дисков, возможность использования которых обеспечивает предлагаемый спо- 25 соб, теплопотери с торцовых поверхностей в изоляционный корпус 1 будут пренебрежимо малы и использование охранных колец 7 и 8 совместно с системой регулирования моЖет быть исклю- 3р чено.

При включении измерительного устройства в охлаждающем устройстве 4 непрерывно циркулирует хладагент с постоянной температурой. Температура на нагреваемых торцовых поверхно-. стях образцов 5 и 6 будет одинакова из-за аналогии автоматического вы-. равнивания температуры на поверхностях электронагревателей 2 и 3, а на 4р охлаждаемых торцовых поверхностях различна из-sa наличия контактного термического сопротивления R, в контактном образце 5 на пути теплового потока q. Температурный перепад dT„ 45 в зоне контакта двух соприкасающихся

1 торцами цилиндров в образце 5 определяется с помощью дифференциальной термопары 9 и электронного самопишущего потенциометра 14 по разности температур на охлаждаемых торцовых поверхностях монолитного 6 и контактного 5 образцов. Расчет контактного термического сопротивления R прок изводится по формуле

АТ„ К . где q - тепловой поток электронагрев ателя 2 или 3, к оторый определяется по мощности, потребляемой электронагревателем 2 или 3, отнесенной к единице плошади поверхности нагревателя, Вт/м

Формула изобретения

Способ определения контактных термических сопротивлений, заключаюшийся в том, что через цилиндрический образец, состоящий из двух соприкасающихся торцами стержней, пропускают тепловой поток путем нагревания одной торцовой поверхности контактного образца и охлаждения .егопротивоположной торцовой поверхности, о т л.и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности для контактных образцов из одного и того же материала, одновременно в том же режиме осуществляют нагревание и охлаждение монолитного образца, идентичного по форме и материалу исследуемому контактному образцу, а величину контактного термического сопротивления определяют.по отношению разности температур на охлаждаемых торцовых поверхностях монолитного и . контактных образцов к.величине пропускаемого через них теплового потока.

1583811

Составитель Е. Сиренко

Редактор В. Бугренкова Техред Л,Сердюкова Корректор М.Пожо

Заказ 2249 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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