Устройство для определения среднейудельной теплоемкости материалов

 

- Союз Советских

Социалистических

Республик

<1 822011

ИЗОБРЕТЕНИЯ

J а.= +фи

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 190279 (21) 27 26819/18-25

@„„s

G 01 N 25/20 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано150 481 . Бюллетень Н914 (53) УДК 536.61 (088. 8) Дата опубликованияописания 150481 (72) Авторы изобретения

Г.A.Ìàòâååâ,,Д.М.Драбкин, К.Ф.Аксенов и В.П. Семенов

»

»

Всесоюзный заочный институт инженеров жеЛеэнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕИ УДЕЛЬНОЙ

TEIIJIOENKOCTH МАТЕРИАЛОВ с

Изобретение относится к теплофизическим исследов аниям материалов.

Известно калориметрическое устройство для измеренйя средней удельной теплоемкости материалов, содержащее блок калориметра смешения с извест= ными характеристиками и начальной температурой. При внесении в калориметр исследуемого образца с температурой, отличной от температурыкалориметра, система переходит в состояние нового теплового равновесия при новой конечной температуре. По найденной разности начальной и конечной энтальпий системы рассчиты- 15 вается средняя удельная теплоемкость в данном интервале температур

Недостатками таких калориметричес- 20 ких устройств являются .их сложность, связанная с использованием большого количества приборов (термопары, термоментры, калориметр, система автоматического регулирования термостата), необходимость большой затраты времени на измерение, принципиальная невозможность одновременного измере-. ния в одном калориметре теплоемкости нескольких образцов, 30

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является уст ройство для сравнительного измерения теплоемкости материалов, содержащее системы нагрева и охлаждения эталонного и исследуемого образцов и измерительную схему. В данном устройстве исследуемый и эталонный материалы нагревают или охлаждают в одинаковых условиях на воздухе, после чего теп-лоемк ость исследуемого материала рассчитывают по формулам, исходя из данных о теплоемкости эталонного материала 2 .

Однако в этом устройстве образцы охлаждаются в окружающей среде, что не позволяет исключить лучистый теплообмен, как между отдельными образцами, так и с окружающей средой, что в носит дополнительную погрешность в результаты измерения. Эта погрешность возрастает при увеличении числа одновременного исследуемых в установ ке образцов .

Цель изобретения. — сокращение времени и повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для определения средней удельной теплоемкости материалов, содержащем системз нагрева и

b2?011

После того как эталонный 4 и рабочий 5 образцы нагреются до требуемой температуры нажатием на поворотный столик 7 и соответствующим сжатием пружины 8 электропечь выводится вниз, поворачивается вокруг оси 9 на 180о и снова вводится в другую партию эталонного и. рабочих образцов .4 и 5, помещенных в экране 10.

Первая партия образцов в этот период охлаждается, а вторая нагревается. Изменение температуры каждого из испытываемых образцов и эталона во времени записывается потенциометрами 1 и 2, Затем столик 7 снова поворачивается на 180 и цикл повто. ряется. Таким образом обеспечивает40

55 охлаждения рабочих и эталонного образцов и электроизмерительную схему, системы нагрева и охлаждения выполнены в виде каналов с двойными стенками-экранами, закрепленными на неподвижной крышке, а электропечь установлена подвижно, например на поворотном подпружиненном столике, причем экраны выполнены из материала, степень черноты внутренней поверхности которого выбрана на порядок ниже чем у образцов.

При охлаждении образцов в экранированных каналах сводится к минимуму лучистый теплообмен между образцами и с окружающей, средой, отпадает необходимость в изготовлении для каждого образца .специальных оболочек с одинаковой степенью черноты.

На чертеже изображено устройство для определения удельной теплоемкости материалов, общий вид 20

Устройство состоит из двух потен циоментов 1 и 2, к которым на изолированных термоэлектродах 3 присоединены эталонный 4 и рабочий 5 образцы имеющие одинаковые размеры и форму.Для крепления образцов к термоэлектродам и одновременного измерения избыточной температуры внутри образцов горячие спаи термопар закрепляются вьутри образцов по центру на одинаковой глубине. Электропечь 6 установлена на поворотном столике 7, поддерживаемом пружиной 8 на о"и 9.

Цилиндрические экраны 10 с двойными стенками жестко закреплены на неподвижной крышке 11.

Стержни 12 предназначены для фиксации поворотного столика относительно неподвижной крышки. ся поточность процесса испытания образцов .

Средняя удельная теплоемкость образ цов рассчитыв ается по формуле и

Рз "x

Х ЭТ 7

J X

Ь .„иЛ ; время, в течениии которого изменяется температура эталонного и испытываемого образцов в заданном интервале с.

Предлагаемая система нагрева и охлаждения в виде каналов с двойными стенками-экранами, закрепленными на неподвижной крышке и электропечью установленной подвижно, например а ов ер на и воротном подпружиненном столике сокращает время и повышает точность определения теплоемкости по сравнению с известным устройством. формула изобретения

Устройство для определения средней удельной теплоемкос ти материалов, содержащее эл ек тропе чь раб очих и эталонных образцов и электроизмерительную схему, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сок ращения в ремени и повышения точности измерения, системы нагрева и охлаждения выполнены в виде каналов с двойными стенкамиэкранами, закрепленными на неподвижной крышке, а электропечь установлена подвижно, например на поворотном подпружиненном столике, причем экраны выполнены из материала, степень черноты внутренней поверхности которого выбрана на порядок ниже, чем у образцов .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Кортнев A..В. и др. Практикум по физике. Высшая школа, 1963, с . 139, 140.

2. Чуднов ск ий А, ф. Теплофиз ические характеристики дисперсных материалов.

М., 1962, с. 171-172 (прототип) .

82201 1

Составитель В.Гусева

Редак тор Ю.Петрушко Техред A.Ñàâêà Корректор Л.Иван

Заказ 1802/бб Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ 1осударственноГо комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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