Устройство для определения тепло-проводности материалов
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСИОМЮ СВ ПИЯВКОЮ
<п 800844 (бт) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 040179 (21) 2706935/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет—
Опубликовано 300181, Бюллетень Н9 4
Дата опубликования описания 300181 (Я)м. кл.з
G 01 N 25/18
Государственный комитет
СССР по дедам изобретений и открытий (53) УДК 536. 2.083 (088.8) (72) Автор изобретения
Ю. В. Ворона
Одесский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. И.И.Мечникова (71) 3 а яв и тель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
NETEPHAJIOB
Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано для измерения теплопроводности различных материалов.
Известно устройство для комплекс.ного измерения теплофиэических характеристик материалов в широком диапазоне температур j1$ .
Однако это устройство предназначено для разового измерения и имеет большие габариты.
Известны также устройства, содержащие зонд с нагревателем и датчиком температуры, в которых измеряется мощность тепловыделения зондом и температура зонда при различных условиях теплового воздействия зонда на образец.
Большей точностью характеризуются методы и устройства, в которых используются изотермические зонды и регулируемое тепловыделение, например устройства, содержащие изотермический зонд, включенный в диагональ моста, и генератор управляемой частоты, выход которого через формирователь импульсов соединен с диагональю питания моста, а вход через усилитель и пиковый детектор подключен к измерительной диагонали моста.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения теплопроводности материалов, содержащее изотермический зонд, включенный в плечо моста, и источник регулируемого питания. Определение теплопроводности производится путем нагрева импульсами постоянной амплитуды и частоты терморезистора до температуры, при которой его сопротивление удовлетворяет уравнению уравновешенного моста. Изменяя длительность импульсов и тем самым мощность, рассеиваемую термореэистором, добиваются баланса моста, при этом длительность прямоугольного импульсного напряжения пропорциональна измеряемой теплопроводности (2J .
Источником погрешности при такой схеме измерений является использование импульсного нагрева, так как трудно учесть форму импульса при вычислении мощности тепловыделения, а также при исследовании высокотеплопроводных материалов. На образцах малых размеров возникают температурные волны, которые приводят к колебанию температуры зонда и снижению точности определения температуры зонда.
800844
Формула изобретения
Составитель В.Екаев
Техред Ж. Кастелевич КорректорH.Григорук
Редактор В.Михеева
Заказ 10409/58 Тираж 918 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва,Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Цель изобретения — повышение точности определения, упрощение измерительной схемы и расширение температурного диапазона измерений.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения теплапроводности материалов, содержащее изотермический зонд, включенный в плечо, моста, и источник регулируемого питания, снабжено преобразователем мощности, выполненным в виде датчика Холла и включенным в плечо моста последовательно с зондом, выполненным из полупроводникового алмаза.
На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.
Иэотермический зонд 1, выполненный из полупроводникового алмаза, включен в плечо измерительного моста, содержащего сопротивления 2-4. Последовательно с зондом в плечо моста включен преобразователь 5 мощности, 20 выполненный в виде датчика Холла.
Мост подключен к,источнику 6 питания.
Измерение теплопроводности производится следующим образом.
По йзвестной зависимости сопротив- р ления зонда 1 от температуры устанавливается значение сопротивления 2, соответствующее требуемой температуре измерения. При включении блока
6 питания в измерительной диагонали моста возникает разность потенциалов, которая соответствует отношению сопротивлений зонда и сопротивления
2. Сигнал разбаланса поступает на вход блока б питания и изменяет режим работы блока до наступления баланса моста. При наступлении баланса моста сигнал преобразователя 5, пропорциональный мощности тепловыделения в зонде 1, находится в прямой зависимости от теплопроводности h исследуемого материала.
Определение теплопроводности производится по соотношению 3 = Ж
КТ где Е„, — сигнал преобразователя мощности;
Т вЂ” температура опыта;
К - коэффициент., определяемый при градуировке устройства.
Предлагаемое устройство позволяет быстро с достаточной точностью определять теплопроводность любых материалов в широком диапазоне температур °
Устройство для определения тФплопроводности материалов, содержащее изотермический зонд, включенный в плечо моста, и источник регулируемого питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения, оно снабжено преобразователем мощности, выполненным в виде датчика Холла и включенным в плечо моста последовательно с зондом,выполненным из полупроводникового алмаза
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 569922, .кл. G 01 и 25/00, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 352202, кл. G 01 и 25/18, 1972 ((прототип).
