Устройство для исследования термических свойств материалов

 

О П И С А Н И Е,922601

И ЗОВРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (6 I ) Дополнительное к авт. с вид-ву{22)Заявлено 30.01.80 (21) 2877060/18-25 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 23.04.82- Бюллетень М15

Дата опубликования описания 26.04.82 (51)М. Кл.

6 01 М 25/18

9вударстмеый квинтет

ССЕР

: IIo дави взв4ретевкй к открытнй (53)УДК 536 (088.3) Н, А. Рубцов, Ю. С. Даниэлян, А. А. Емельян в, В. С.Зайцев

l (72) Авторы изобретения и В. И. Лунев

Институт теплофизики Сибирского отделения и Государственный научно-.исследовательский йнститут Гипротюменнефтегаз"

Н СССР мароектный(71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к тепловым испытаниям, а именно к определению термических свойств материалов при тепловых воздействиях.

Известно устройство для исследования термических свойств материалов, содержащее источник нагрева - плоский нагреватель, предназначенный для размещения между двумя образ" цами из исследуемого материала

Устройство предъявляет высокие требования к качеству обработки поверхности материала, точность его ограничена из-за несовершенства термического контакта между нагревателем и образцом.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для исследования термических свойств материалов, содержащее оптический отражатель с источником лучистой энергии в его фокусе (2 1.

Недостатком устройства являетсл ограниченная область применения изза невозможности регистрации количества тепла, поглощаемого объектом исследования, невозможность неразрушающего контроля из-эа необходимости изготовления и размещения внутри устройства образца определенных конечных размеров.

Цель изобретения - расширение области применения и повышение точности.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для исследования термических свойств материалов, содержащее оптический отражатель с а источником лучистой энергии и ото верстием для вывода энергии на объект испытаний, снабжено двумя регистраторами излучения, приемная поверхность одного регистратора обращена в сторону отверстия,а второго - в стоЮ рону источника лучистой энергии.

На чертеже представлено предла гаемое устройство

3 9? 26

Устройство содержит корпус 1 onzwwecw h, например параболический отражатель 2, источник 3 лучистой энергии (лампа накаливания), установленный в фокусе оптического отражателя 2, систему 4 регулирования мощности нагревателя, систему определения доли потерь энергии излучения, состоящую из волоконных световода 5 для приема падающей и све- 10 тавода 6 для приема отраже ьой лучистой энергии, фотодиодов 7 и 8 усилителя и регистрирующего прибора 9; датчик 10 температуры, установленный в центре на исследуемом материале 11 и регистрирующий прибор 12.

Устройство работает следующим образом.

Устройство (,отверстием для вывода лучистой энергии в теплоизолирован-щ ном корпусе 1) помещается на поверхность исследуемого материала 11, включается источник 3 лучистой энергии и при помощи системы 4 регулирования мощности нагревателя устанавливается g5 нужныи режим излучения, который определяется чувствительностью усилителя и регистрирующего прибора 9.

Энергия от источника 3 лучистой энергии направляется оптическим отражателем 2 на поверхность исследуемого материала 11.

Энергия излучения, падающая на поверхность материала, известна из предварительной градуировки прибора по модели «бсолютно черного тела.

Не вся энергия излучения, падающая на поверхность материала, вызывает его нагрев. Только часть этой энергии проходит через поверхность материала и поглощаясь в его объем вызывает рост температуры. Другая часть теряется при отражении от поверхн©сж и, следовательно, не вызывает нагрева материала. Доля потерянной энергии определяется при помощи системы волоконных световодов

5,6 фотодиодов 7 и 8. усилителя и регистрирующего прибора 9.

Эта система работает следующим

50 .образом.

Во входное окно световода 5 поступает поток теплового излучения Е, падакицего на поверхность материала.

О1 4

Фотодиод 7 преобразует световой сигнал в электрический и при помощи усилителя и регистрирующего прибора

9 фиксируется уровень электрического сигнала U. Во входное. окно световода 6 (можно использовать рассеивающий фильтр, расположенный у световода, для интегрирования по углам отраженного излучения) поступает поток теплового излучения

Е< тр отраженный от поверхности. фотодиод 8 преобразует световой сигнал в электрический и при помощи усилителя и регистрирующего прибора 9 фиксируется уровень электрического сигнала - Е0тр. ПоДключение фотодиоДов

7 и 8 на вход усилителя осуществляется периодически.

Устройство может быть использовано для неразрушающего (без отбора пробы) исследования таких термических характеристик материалов, как . теплопроводность, теплоемкость, теплоусвояемость и др. Оно может найти применение при полевых испытаниях и пря контроле качества готовой про" дукции. формула изобретения

Устройство для исследования термических свойств материалов, содержащее оптический отражатель с источником лучистой энергии и отверстием для вывода энергии на объем испытаний, о т л и ч а ю ц е е с я тем, 0 что, с целью расширения области применения и повышения точности, оно снабжено двумя регистраторами излучения, приемная поверхность одного регистратора обращена в сторону отверстия, а второго - в сторону источника лучистой энергии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дмитрович A. Д. Определение теплофизических свойств строительных материалов. Ие, Госстройиздат, 1963, с. 78-81.

2. Термический дилатометр модели DL.-1500. Проспект японской фирмы

"УЛВАК-РИКО" (претотип).

922601

Составитель В. Вертоградский

Редактор Н. Бобкова Техред R.Кастелевич Корректор О. Билак

Заказ 2571/57 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

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

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