Устройство для измерения теплофизи-ческих характеристик материалов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< 1842531

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ау— (22)Заявлено 31.07.79 (2! ) 3815170/18-25 с присоединением заявки Р1в— (23) приоритет

Опубликовано 30.06. 81.. Бюллетень Рй 24

Дата опубликования описания 30. Oб. 81 (5l)M. Кл.

G 01 и 25/18

Государственный комитет

СССР по делам ивооретеиий и открытий (53) УДК536. . 6 (088. 8 ) Л.К. Николаев, В.В. Орлов, В.Н. Лепилин, М.Н. Каспаров, В.Д. Ли и M.Ñ. Минина (72) Авторы изобретения

Ленинградский технологический институт холодильной промышленности и Ленинградский технологический институт им. Ленсовета Г. (71) Заявители рг,-л qy ото ° д ..4,л г

1 „ -.1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕС Х

ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к теплофи,зике, а именно к устройствам для измерения теплофизических характеристик пастообразных и жидких материалов, и может быть использовано в пищевой,, химической и других промышленностях, Известно устройство для измерения теплофизических характеристик путем исследуемого вещества со стандартным образцом, состоящее из теплопри10 емника, нагревателя, исследуемого образца и измерительной схемы 11).

Недостатком устройств такого ти-. па является то, что задание начальной температуры теплоприемника с об15 разцом (термостатирование) происходит только при комнатной температуре и измерение теплофиэических свойств материалов производится только при температурах, близких к комнатным.

Недостатком таких устройств является также невозможность точного цент— рирования исследуемого образца, теплоприемника и нагревателя, что сни:кает точность определения теплофизи,ческих характеристик за счет невыполнения условия одномерности теплового потока, заложенного в теоретическую основу метода.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения теплофизических свойств различных материалов, состоящее из теплоприемника, кюветы для исследуемого материала, термостатирующего корпуса, нагревателя и измерительной схемы.

В данном устройстве устранен теплообмен с окружающей средой теплоприемника и образца (21.

Недостатками данного устройства являются невозможность измерения теплофиэических свойств материалов при температурах, значительно отличающихся от комнатных, н низкая точность измерения, обусловленная, вопервых, невозможностью точного центрирования образца, теплоприемника ь нагревателя, что приводит к частым

3 контактам теплоприемника или нагре.-, вателя, или исследуемого образца с термостатирующим корпусом, вызывающим паразит ы краевые тепловые эффекты; во-вторых, применением различных кювет для твердых, жидких и пастообразных образцов; в-третьих, применением кювет, что не гарантирует надежности контакта между кюветой и теплоприемником. 10

Цель изобретения — расширение диапазона измерений и повышение точности измерений теплофизических свойств материалов.

Поставленная цель достигается тем, что термостатирующий корпус снабжен динамической изоляцией, теплоприемник и кювета для образца изготовлены из одной заготовки и представляют собой единое целое, теплоприемник и нагреватель имеют свои пентрируюшие упоры.

На чертеже представлен один из вариантов устройства.

Устройство состоит из теплоприемника 1 с кюветой в виде цилиндрической. выборки с образцом 2, гермо-. статирующего корпуса 3 с изоляцией и внутренним медным стаканом 4, на ко- торой на ит медный змеевик 5, и жидкостного нагревателя 6, нагреватель имеет четыре симметричных паза 7, о расположенных под углом 90 .,:В пазах 7 размещены упоры 8, которые имеют. возможность ввинчиваться в корпус 3 В теплоприемнике симметрич- 35 но под углом 90, установлены четыо ре упора 9, имеющие возможность ввинчиваться в теплоприемник 1 °

Теплоприемник 1 с исследуемым образцом 2 устанавливается в термоста- 40 тирующий корпус 3. С помощью упоров

9 производится центровка теплоприемника относительно стакана 4. В ,змеевик 5 подается термостатирующая жидкость в диапазонах температур 45

220-273 К вЂ” раствор хлористого кальция в воде, 273-370 К вЂ” вода, 370-420 К - глицерин. Производится выдержка теплоприемника с образцом для достижения постоянной по сечению температуры. В нагреватель подается жидкость с температурой, не равной температуре жидкости, подаваемой в змеевик, Нагреватель, центрируемый упорами 8 в пазах 7, устанавливает31 ф ся на поверхность образца 2, и регист рация измерения температуры с помощью измерительной схемы позволяет установить значения теплофизических свойств в диапазоне температур, отличающихся от комнатной °

Использование динамической изоляции позволяет проводить измерения теплофизических характеристик материалов в диапазоне температур

220-420 К. Изготовление теплоприемника и кюветы из единой заготовки и установка образца теплоприемника и нагревателя по оси теплового потока с помощью упоров, не допускающих тепловой контакт образца, нагревателя и теплоприемника с термостатирующим корпусом, позволяет снизить погрешность измерения теплофи-, а . зических характеристик по сравнению с прототипом. Измерение теплофизических характеристик в указанном диапазоне температур позволяет иметь данные для расчетов различных теплообменных аппаратов в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Формула изобретения

Устройство для измерения теплофиэических характеристик материалов, состоящее из корпуса, в котором размещены теплоприемник и нагреватель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений и повышения точности измерения, корпус выполнен с динамической изоляцией и регулируемыми центрирующими упорами, причем нагреватель снабжен пазами под регулируемые центрирующие упоры корпуса, а теплоприемник выполнен с цилиндрической выборкой для образца и автономными регулируемыми центрирующими упорами, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

У 243901, кл. G 01 N 25j18, 1867.

2. Волькенштейн В.С. Скоростной метод определения теплофизических характеристик материалов. Л., "Энергия", 1971, с. 54-60 (прототип). I

842531!

Жидкость ля лкркостатило8аиия нтреЯткю

Составитель В. Гусева

Редактор Т. Портная Техред А. Ач

Корректор В. Бутяга

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5057/46 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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