Устройство для определения теплофизических характеристик твердых материалов

 

Изобретение относится к экспериментальной теплофизике и может быть использовано для определения теплофизических свойств твердых материалов различного класса. Цель изобретения - расширение области применения и повышение точности измерений. Устройство содержит корпус, внутри которого размещен держатель, подпружиненный относительно корпуса На держателе закреплены две пары спаренных фиксирующих стержней между которыми размещена эластичная пластина К пластине верхней поверхностью закреплен упругодеформируемый элемент а на нижней его поверхности ус таног.юн нагреватель 5 ил Ьт С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 25/18

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4606950/25 (22) 21.11.88 (46) 15.06.91. Бюл. ¹ 22 (71) Специальное конструкторское бюро научного приборостроения с опытным производством Института механики полимеров

АН ЛатвССР (72) М. И, балодис и И. А. Бернавс (53) 536,6(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹1366929,,кл,,G 01 N25/18,,1988.

Авторское свидетельство СССР № 731365, кл, G 01 N 25/18, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к экспериментальной теплофизике и может быть использовано для определения теплофизических свойств твердых материалов различного класса.

Цель изобретения — расширение области применения устройства и повышение точности измерений.

На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 и фиг. 3 — прижим нагревателя к выпуклой и вогнутой цилиндрическим поверхностям; на фиг. 4— нагреватель; на фиг. 5 — конкретный пример выполнения устройства, Устройство содержит корпус 1, внутри которого установлен держатель 2, подпружиненный относительно корпуса 1 в осевом направлении пружинным механизмом 3. На держателе 2 (симметрично от его оси симметрии) жестко установлены спаренные фиксирующие стержни 4, между которыми зажата в горизонтальном направлении с возможностью перемещения при изгибе

„„5U„„1656430 А1 (57) Изобретение относится к экспериментальной теплофизике и может быть использовано для определения теплофизических свойств твердых материалов различного класса. Цель изобретения — расширение области применения и повышение точности измерений, Устройство содержит корпус, внутри которого размещен держатель, подпружиненный относительно корпуса. На держателе закреплены две пары спаренных фиксирующих стержней, между которыми размещена эластичная пластина, К пластине верхней поверхностью закреплен упругодеформируемый элемент, а на нижней его поверхности установлен нагреватель. 5 ил. эластичная пластина 5. К нижнеи поверхности пластины 5 жестко прикреплен теплоизолирующий упругодеформируемый элемент 6, в котором для нижних, т. е, из спаренных фиксирующих стержней, имеются выемки, равные радиусу стержней. К изолирующему упругодеформируемому элементу 6 с противоположной от эластичной пластины 5 стороне прикреплен двухсекционный нагреватель 7, имеющий основной 8 и внешний 9 нагреватели и выполненный в виде проводников на гибкой диэлектрической подложке 10. Корпус устройства снабжен микропереключателем 11, соединенным с держателем 2 посредством плоской пружины 12. Стержни 4 расположены симметрично от оси симметрии держателя 2 на оптимальном расстоянии. которое зависит от конфигурации нагревателя 7 и выбрано таким, чтобы был возможен одинаковый прогиб эластичной пластины 5 при измерениях на вогнутых и выпуклых цилиндрических поверхностях.

1656430

Устройство (фиг, 5) содержит два пружинных механизма 3, снабженных пружинами 13 с .направляющими 14 и ограничителями 15, а корпус 1 имеет опоры

16, Устройство работает следующим обра. зом.

К основному нагревателю 8 подводят постоянную электрическую мощность, а температуру внешнего нагревателя 9 поддерживают равной температуре основного нагревателя 8, Для уменьшения теплоемкости нагреватели 8 и 9 являются также термометрами сопротивления. Температуру Тп поверхности измеряемого материала вычисляют по формуле

Тл-TH- ЛТ, где Тн — температура нагревателя;

AT — падение температуры на контактное термическое сопротивление. Устройство помещают на контролируемый материал и прижимают к его поверхности усилием руки на корпус 1. При этом пружинный механизм 3 сжимается до упора корпуса 1 с опорами 16 в измеряемую поверхность и воздействует на держатель 2 с фиксирующими спаренными стержнями 4 и зажатой между ними эластичной пластиной

5, в результате чего сжимается теплоизолирующий упругодеформируемый элемент 6 и обеспечивается равномерное прижатие основного 8 и внешнего 9 нагревателей, прикрепленных вместе с гибкой диэлектрической подложкой 10 к теплоизолирующему упругодеформируемому элементу 6, к контролируемому материалу, Таким образом, обеспечивается постоянное контактное термическое сопротивление по нагревателю 7.

При измерениях на выпуклой цилиндрической поверхности (фиг. 2) сила прижима прикладывается посредством держателя 2 с фиксирующими спаренными стержнями 4 к середине зажатой между ними с возможностью перемещения при изгибе эластичной пластины 5. При этом края пластины 5 изгибаются в сторону контролируемого материала с цилиндрической выгнутой поверхностью, воздействуя на теплоизолирующий упругодеформируемый элемент 6 с закрепленным на нем нагревателем 7 и обеспечивая при этом равномерность кон10

25 противление между измеряемым материалом и основным нагревателем и измеряемым материалом и внешним нагревателем в устройстве одинаковы, в результате чего обеспечивается равномерная

30 температура на поверхности измеряемого материала.

50 тактного термического сопротивления. При измерениях на вогнутой цилиндрической поверхности (фиг, 3) сила прижима прикладывается к краям эластичной пластины 5, в результате чего середина пластины 5 изгибается в сторону измеряемого материала и воздействует на теплоизолирующий упругодеформируемый элемент 6, прижимая нагреватель 7 к контролируемому материалу.

При этом достигается равномерность контактного термического сопротивления, Микропереключатель II срабатывает в момент прижима устройства к контролируемому образцу.

Конструкция устройства позволяет ðàñширить область его применения по сравнению с прототипом, за счет возможности проведения контроля теплофизических характеристик материалов неразрушающим методом как на выпуклых, так и на вогнутых поверхностях, Повышение точности измерения тепловых свойств материалов на цилиндрических поверхностях достигается за счет того, что контактное термическое соФормул а изобретения

Устройство для определения теплофизических характеристик твердых материалов, содержащее корпус, нагреватель, измеритель температуры и упругодеформируемый элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности измерений, оно дополнительно снабжено держателем, установленным внутри корпуса и подпружиненным относительно него в осевом направлении, спаренными фиксирующими стержнями, жестко закрепленными на держателе симметрично от его оси симметрии, и эластичной пластинкой, зажатой между спаренными фиксирующими стержнями, при этом упругодеформируемый элемент верхней поверхностью закреплен на эластичной пластине, а на нижней его поверхности установлен нагреватель, 1656430

ФцГ 1

Фиг 3

12

1б

Составитель В.Марченко

Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Редактор А.Ревин

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

Заказ 2048 Тираж 396 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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