Устройство комплексного измерения теплофизических свойств твердых веществ

 

onисл(ни

ИЗОБРЕТЕНИЯ

OS28

Союз Советских

Сдциалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1306.78(21) 2628788/18-25 (51)М. КЛ. с присоединением заявки ¹â€”

G N 25/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 62-5зз. .6 (088.8) Опубликовано 30.11.79. Бюллетень ¹ 44

Дата опубликования описания 051279 (72) Авторы изобретения

В. И. Тюкаев, A. Д. Малярчиков, A. A. Ситнов, В. Л. Страхов и В, Л. Миков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОМПЛЕКСНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к средствам контроля и предназначено для комплексного измерения теплофиэических характеристик твердых веществ, например, коэффициентов теплопроводности и температуропроводности, а также изобарной теплоемкости композиционных материалов в широком диапазоне температур (4,2-373 C) и в интервале давлений (1x10 атм до 2 атм), Известно устройство для измерения изобарной теплоемкости и коэффициентов теплопроводности и температуропроводности(1). Оно состоит иэ рабочей камеры, охранных (адиабатных) оболочек, контейнеров или площадок для размещения образцов с нагревателями и датчиков температуры.

Ближайшим техническим решением является устройство комплексного измерения теплофиэических свойств твердых веществЩ,содержащее рабочую камеру, держатель, охранную оболочку, в которой размещены на платформе с прижимом образцы с зажатым между ними рабочим нагревателем, а платформа посредством тяг, переходящих в несущую нить, подвешена к держателю, закрепленному на крышке рабочей камеры, прижим же посредством тяг и не- ЗО сущей нити соединен со свободно висящим прижимным грузом.

Это устройство предназначено для комплексного измерения теплофизических характеристик твердых веществ (иэобарной теплоемкости, коэффициентов теплопроводности и температуропроводности) в температурном диайазоне

4,2 К до 100 С и в вакууме 1к10 атм до 1 10 атм. Хотя оно и используется при более высоких давлениях, но .при зтсм снижается точность замеров температур в образцах из-за возмущений температурных полей, вносимых изменением давления инертного газа в рабочей камере при переходах с одной температуры на другую °

Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощение регулирования давления инертного газа в рабочей камере.

Укаэанная цель достигнута тем, что прижимной груз выполнен с воэможностью изменения объема внутренней полости в зависимости от давления газа, внутренняя полость соединена с регулятором давления посредством капилляра и выполнена иэ массивных крышки, дннща и обечайки в виде сильфона.

700828

На чертеже изображено устройство для комплексного измерения теплофизических свойств (характеристик) изобарной т еплоемк ости, коэффициентов теплопроводности и температуропроводности.

Устройство состоит иэ рабочей каме ры 1, где на крышке 2 размещен держатель 3, к которому через несущую нить

4 с минимальным сечением и большим термическим сопротивлением, переходя-. щую в тяги 5 (для устойчивости систе- tð мы, по крайней мере,три) прикреплена опорная платформа 6 с образцами 7 и нагревателем 8 между ними. Для поджатия к нагревателю 8 образцов 7 сверху пакета уложен прижим 9 (по конструкции и объемной теплоемкости одина ков с платформой 6, чтобы избежать асимметрии температурного поля и.упростить конструкцию устройства), к которому прикреплены тяги 10 (по, крайней мере, три, для обеспечения равномерного прижима нагревателя к образцам), переходящие в несущую нить

11 (с минимально возможным по прочности при удержании груза сечением и большим термическим сопротивле- 25 нием) с прикрепленным к ней прижимным грузом, выполненным иэ массивных крышки 12, днища 13 и обечайки 14 в виде сильфона. Внутренняя полость прижимного груза соединена капил- 3р ляром 15 с регулятором давления (на чертеже не показан).

Система из платформы 6 с образ9 цами 7, нагревателя 8 и прижима помещена в адиабатную (охранную) оболочку 16, подвешенную на тягах

17 к держателю 3 крышки 2, соединенной rерметично с несущей тонко" стенной трубой 18, в которой проходят проводники термопар 19 и капилляр 15. Прижимной груз подвешен к несущей нити 11 посредством держателя 20, закрепленного на крышке 12.

P бота устройства осуществляется а

45 следующим образом.

На опорную платформу 6 укладывают образец 7 с заделанными s него термопарами. На него кладут плоский раб и нагреватель 8, сверху этого очи и об а- 5Р нагревателя укладывают второ о р— зец 7 с заделанными в него термопарами и накрывают прижимом 9. Затем к . платформе 6 прикрепляют тяги 5, пропуская их через отверстия в прижиме

9, специально предусмотренные для это ц и ели и соединяют с помощью переитью. 4. ходного элемента с несущей нитью., Aíàëîãè÷Hî.,,собирают прижим 9 с тягами 10 и несущей нитью l l, к которой крепят прижимной груз посредст- бр вом держателя 20 с капилляром 13.

Весь комплекс размещают в стабильной температурной зоне охранной оболочки

16 и с помощью несущей нити 4 и тяг

17 присоединяют к держателю 3 крышки

2. Капилляр 15, пропущенный вместе с проводами термопар 19 в полости несущей трубы 18 соединяют с регулятором движения (на чертеже не показан), а несущую трубу 18 — с магистралью самой установки для исследования теплофиэических свойств (на чертеже не показана) .

В процессе работы при наличии в рабочей камере 1 инертного газа при переходе с температуры, при которой шли замеры, к последующей темпера.туре, при которой необходимо сделать замеры, изменяется давление в рабочей камере. Чтобы этого не произошло регулятор давления подает сигнал и в его камере устанавливается нужное давление путем впуска или выпуска из нее инертного газа. A так как эта камера соединена капилляром 15 с полостью груза, то благодаря изменению его габаритов благодаря наличию обечайки 14 в рабочей камере 1 установится нужное давление. При этом нет надобности впускать или выпускать иэ рабочей камеры инертный газ. Следовательно, не нарушаются условия в ней.

Точность замеров будет повышаться °

Таким образом, выполнение прижим,ного груза изменяемого объема за счет изменения давления инертного газа внутри его полости, соединенной с регулятором давления посредством капилляра, повышается точность измерения контролируемых параметров и упрощается регулирование давлений в рабочей камере.

Формула изобретения устройство комплексного измерения .теплофиэических свойств твердых веществ, включающее рабочую камеру, взаимозаменяемые платформу и прижим, между которыми зажаты образцы с нагревателем, ограниченные тягами, пе реходящими в несущие нити, закрепленные на держателе и прижимном грузе, а также адиабатную оболочку, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения регулирования давления в рабочей камере, прижимной груз выполнен с Возможностью изменения объема в зависимости от давления газа внутри его полости, соединенной посредством капилляра с регулятором давления, например, из крышки с днищем и обечайки в виде сильфона.

700828

7

12

Составитель A. Волков

Редактор В. Левятов Техред 3,фанта Корректор Н. Задерновская

Заказ 7386/35 Тираж 1073 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4