Способ измерения теплопроводности материалов
Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано для определения теплопроводности различных материалов, особенно высокотеплопроводных , в виде пластин и пленок Цель изобретения - повышение точности, расширение диапазона и упрощение измерения . В способе, заключающемся в создании теплопроводящей цепи из двух эталонных и исследуемого образцов, а также задании температур на концах этой цепи , согласно изобретению, воздействуют тепловым потоком на ограниченную зону исследуемого образца и перемещают место & воздействия до тех пор, пока тепловые погл токи проходящие через эталонные образцы не будут равны между собой, а затем рассчи- L. тывают искомую величину 1 ил.Q
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (s>)s G 01 N 25/18
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОГ1ИСЛНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4693189/25 (22) 19.05.89 (46) 30.09.91. Бюл. М 36 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Е.П,Пистун, И.С.Василькивский, Я,Т.Рогоцкий и Я.П.Юсык (53) 536.63 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1408326, кл. G 01 N 25/18, 1988, Воробьев Ю.В., Добровольский В.Н., Стриха В.И. Методы исследования полупроводников. Киев: Вища школа. Головное издво, 1988, 232 с. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано для определения теплопроводности различных материалов, особенно высокотеплопроводных, в виде пластин v,,",ëåíoê.
Цель изобретения — повышение точности, расширение диапазона и упрощение измерения.
На чертеже представлена и ринципиальная схема одного из возможных устройств, реализующих предлагаемый способ.
Способ реализуется следующим образом.
Создают теплопроводящую цепь из двух эталонных и исследуемого образца.
Поддерживают концы теплоп роводя щей цепи при одинаковой температуре и взаимодействуют тепловым потоком на часть исследуемого. Ы 1681216 А1 (57) Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано для определения теплопроводности различных материалов, особенно высокотеплопроводных, в виде пластин и пленок.
Цель изобретения — повышение точности, расширение диапазона и упрощение измерения. В способе, заключающемся в создании теплопроводящей цепи из двух эталонных и исследуемого образцов, а также задании температур на концах этой цепи, согласно изобретению, воздействуют тепловым потоком на ограниченную зону исследуемого образца и перемещают место воздействия до тех пор, пока тепловые потоки проходящие через эталонные образцы не будут равны между собой, а затем рассчитывают искомую величину. 1 ил. образца. Перемещают место воздействия до тех пор, пока тепловые потоки. проходящие через части исследуемого образца и эталонные образцы, не будут равны между собой. Искомую величину определяют по формуле
L — 211 х—
"(Б-) 4 э э где Ах Яэ,4" — коэффициент теплопроводности исследуемого, одного и другого эталонных образцов, соответственно;
L — расстояние между эталонным образцом;
I> — расстояние от середины места воздействия тепловым потоком к одному из эталонных образцов; т
l.) толЩина ОДно(О и Pl)/I ОГО зт3 (! лснных образцов, соответственно;
S,, S;, S, — rlrIo(u3gb oo0epeB о! 0 сече-!
«я исследуемого, одного и другого эталон ,-!ых образ,oe, соответственно.
/cT0oЙство, реализующее предлагае,1ый спо, О, i"rc- o«T !чз и!Ä точни!<3 ", тепла
,.::Б-;Г).!,». <> Бсз -,с)4<ность г(8ра:-18U88HYIB
" -с Дуе("г) о Обр зца 2 <Оторый
:, ;: 3 овл с«: з Орц:= ЗталОчных Образцов )
::, ". н 23;-,,:;:,....рс.::;-;: = BTO! положении при):,
" - лч1! С ЗГ(Р " 4ВЛБНИЯМИ И Тем(пеПЭТУ рсвь 3(81((!.!(43) огцие пластины 8 с вмонтиро-. 4 .; ы м: я 4 (ч х с и э я м и д и ф ф 8 0 е н ц и а л ь н 0 Й
0 и .-) ):.; с у o Bl B;4 и Б 3 H и 8 Tp!x4 ï 6 р 3 Tó р п л ах; (-.poriир)(ется нуль "индыкэторсм (О,, с ООйс1ва зэ(Цигдены OT те it!ол, = . Qкружающей средой теплсизоля: !10; ....::.. " )pi!! усом 11. Стоки тепг(а
:.. „=;-. 0 с". -:,<Идкссгьo «=- термаслгата 12, :..- Им са:.-Бзцов 7 к ".To .ам тепла ocó цест.,10!1,- п .;!8 <а !> Моь ) ".i: сй(с::.:с р::0!OT38T следующим обра: iv".: PK!!Li(". i И !".TÎK3 б Te lла JCL3«3B I::3IJ: Обрэ. цы ., Между которыми и ата,(с;-!:".;Б1;;.;11«сбрэ"-цэми 3 «4 p3cположены
: с::1,-;:.,-,()(po-Бырээ1 -(ивзющи!е ilластины 8, 3 . л 8 д у 2 м 0 Г 0 (" 3 т 8 р и э л 3 и 3 г О т 3 э л и 0 а О т
2 . а (< и м 0 о 0 э 3 О м, чтобы 8 Г О !. 4 и р и н э авьа I, il ð«!-:8 .i!IN диаметру (при ис-! = .!ОН,Ы 0003 ЗЦОВ ЦИЛИНД
:;.Х()Й:!)Орм(-;,1! 3(..:лоннь(х образцов, i (3, ср((ы =-3(10«ны;: с" 1эзцов 3 и 4 устэнавли1З:.Зтсв)18, (н! ."1 соразец 2 и фиксируют ,- — ь:;;-;:3(ст (хс oi! HI)„ 1 гепла Вдоль .,с.=:....;,, ;-;мого образца таким образом
".«Обь! Б стационарном Te«ëîâîì режиме с : Г}-. ."., ффеоенциальнОЙ термспаОы э ,. Б Б н —,л я (4 д го Д осзул т ;е ос поло)кению ччс I (.ч:- :и <3 . епт!Б) Относи(ellbHQ эталонных пбр-".:.00)Б 3 vi 4 суд.-,T Б Вели (и(! е козффици2.-(та,е" чог(ровсднссти.
Измерение ко,.ффицие iT3 теплопроБсдногти исследуемого образца осуществ-(яе;гя B -тэционаоном те-(ловом режиме.
<с-гэ:— !гсвь е потоки, проходя!цие через —; ало-!Hb:8 образць! .4, 4 соответственно, -З-.ны л 0)кдн гобой. епл(звые потоки, проходя ци через зтагонные образцы 3 и 4, чзмеряются с помощь!с двух одинаковых 00 (еплсвслЧм с",г;оотивле Ги(o обраeöîB 7, одни
::. з торцов которых контактируют с поверх(<ость!с стока б тепла а другие торцы — c
"м "(" т /ос-аь!Оавнивающими пластинами хстсоые вмонтированы сгl3и диффеpeH циа 1ьнсй теipмопэры Б.,1с т п4гературным герег:-,дам Н3 образцах (суд-T об измеряемых (8пг(свь(х пс ro <3;:. PBBe«c i B3 этих теГ1 ловых ..отскоэ дсст)чг3!!o перемещениелч
5 и;очникэ -.е;Iлэ;:i)0).;:и исследуемого образца 2:: фикс Ip., I<. T 8ГО пд 1)эвенстВу нул;с: г. гнз;1 дифференциальной термопэры 9, псс„or:.Ki)(в 3-с. момент перепады
i" 6 I )I o! 8 р а т у p рH 3 с О р э 3! 3 K 7 р 3 B H bi м е )к д у с 01!О бсй.
Г1 р и м е р. Произведены измерения теп(лспгОВОднОсти материалов с /. QT I О дс
400 Вт/(м,к) в диэгазо (å тем IepaTyp 270д2 л. качестБ8 истсч IMK3 тег(л 3 "Icпсл ьзс
15 ван B»i«ейнь:й истсч:-ик знергии.
Быгол leH(4b.é с Возможностью перемещения Вдоль оси исследуемого образца. Лразцы для из(чере (ия разденет= à тепловых
1-,0 "Qi, B A pe- (-(Х BC I B тепла (с;;o;o Очередь, к зтим оораз 3 vI Г! ри кг! 8 8 и ь! л асти! и ы Ди 3 м 6 т 0 0 м 1 5 (4 м и ",-Олщиной 2 мм, Б .к тсоые BMQHT!ApoBBHQ по спа1 1<1 ди<()<оеренциальной хромель-копелевой термопэры. Ioz,ключенной к нуль-индикат:р. — б О..у ДК ст потен :,иометра
Р-353 с минимэльнсй oel-ой делен "я шкалы
1 О й, э ) алони Ы2 00! Зз! 3G нержавеющей стал(ч 12х (3Н! О i с Я= 14,64 Рт/((.j.) п(ри.")О(. К Б Би (8 дисков диаметром лр :5 мм и .Ысо.ои -! ". 1 5",, ч сгствет"твенно, Исследу(от ег(лопровс "l)lс":;: пластины, из;0T0: 8!4 óñ и и; исгле с,:емого материала (чри ",ОО К );. 4(,чипа!1« ) <, г, бО ММ ,"-. . ре;-у(!Ьтате из! (ер(1,(ия и ", .учено знгчени:,. =-: .4;„i.м, . 10 форл1у)18 уч;чт ы Бэя г)п :8 öåë ÿ IoT «скому с В=л ич«iHx 40 - 6(.(— 2 2 (,г)5 "х Ч 45. ln - (-у -; „> Э ,Ч г ,,1, Н, I —,О Си", Ь ТО (HOC1b ИЗМ6РБКИЯ 3 СЧЕТ :!СК 1!ОЧ6П;);-РБШ -40,,-; «ОТ БЛИЯ*,-;.И Konта -, IBIK : ермичecKI;K . Г: роти иле)ЧИЙ между злементами Tепл . проводя(г:„8Й цепи и д ру! их "О эддитивнь!х Ро=мущений Н3 рез ль-ат измере,!Ия и тем 03мым расширяет диапазон измерений., э именнО позволяет Гlровсдить измерения с "bicoKOTe.- логроводными ма55 териэлами r3 M .О RT/ì lx. B том числе, Б Биде плас-;ин и НпеНО«. гс O p iМ !у Л а И Я 0 б l) Е Т 8 Н Гпссоб измерени(: .:-плспрс одност« Ix",3 Вp,43r!QB. закл к) -(а i-.".!(., чйся Р созда ни« тел (1 оп )г Водя (цeЙ 0 2 Г)и и з, ;.Б," 01 3(! j (I I ы х .ч 1681216 где ). ь,4 — козффициенть. тсплопроводности исследуемого ОднОГО и друГОГО эталонны" образцов соответственно; Составитель Н.Грищенко Редактор О.Спесивых Техред М.Моргентал Корректор M.Êðàâöîâà Заказ 3308 Тираж 370 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 исследуемого образцов, а также задании. температур на концах этой цепи о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности, расширения диапазона и упрощения измерения, воздействуют тепловым потоком на ограниченную зону исследуемого образца и перемещают место воздействия до.тех пор, пока тепловые потоки, проходящие через эталонные образцы, не будут равны, между собой, а искомую величину определяют по формуле I — 211 Лх /I I 5 1 — р=.ññтояние между эталонными Образцами; I — расстояние QT середины места воздействия тепловым потоком к Одному из эталонных образцов; 10 I, I3 — толщины ОДИОГО и ДОУГОГО эталОНных образцов соответственно; г, v Ях, S>, S> — площади поперечного сечения исследуемого, одного и другого эталонных образцов соответственно.
