SU1376021A1

SU1376021A1 - Method of measuring heat conduction of substances

Info

Publication number: SU1376021A1
Application number: SU864084075A
Authority: SU
Inventors: Ярослав Теодозиевич Рогоцкий; Евгений Павлович Пистун; Игорь Степанович Василькивский
Original assignee: Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола
Priority date: 1986-04-21
Filing date: 1986-04-21
Publication date: 1988-02-23

Abstract

Изобретение относитс к тепловым испытани м, а именно к определению теплопроводности веществ. Цель изобретени - повышение точности за счет идентификации температурных условий образцов (исследуемого и эталонного ). Исследуемый и эталонный образцы привод т в контакт со стоками тепла равной температуры. Противоположные стокам тепла поверхности образцов соедин ют теплопровод щим элементом. Тепло подвод т к ограниченной поверхности теплопровод щего элемента. Уравнивают температуру поверхностей образцов, контактирующих с .теплопровод щим элементом, за счет выбора места подвода тепла. Рассто ние от источника тепла до торца теплопровод щего элемента используют дл расчета теплопроводности исследуемого образца при известной теплопроводности эталонного образца. Равенство температурных условий образцов исключает вли ние на результаты измерений тепловых потерь от обг разцов. вследствие равенства этих потерь . Область применени способа - исследование и контроль теплофизичес- ких свойств пшрокого круга веществ и материалов. 1 ил. i (ЛThe invention relates to thermal tests, namely the determination of the thermal conductivity of substances. The purpose of the invention is to improve the accuracy by identifying the temperature conditions of the samples (test and reference). The test and reference samples are brought into contact with heat sinks of equal temperature. The opposing heat sinks of the sample surfaces are connected with a heat-conducting element. Heat is applied to the limited surface of the heat conductive element. Equalize the temperature of the surfaces of the samples in contact with the heat-conducting element by selecting the location of the heat supply. The distance from the heat source to the end of the heat-conducting element is used to calculate the thermal conductivity of the sample under study with the known thermal conductivity of the reference sample. The equality of the temperature conditions of the samples eliminates the influence on the measurement results of heat losses from samples. due to the equality of these losses. The field of application of the method is the investigation and control of the thermophysical properties of a wide range of substances and materials. 1 il. i (L

Description

Изобретение относитс к тепловым испытани м, а именно к определению теплопроводности веществ.The invention relates to thermal tests, namely the determination of the thermal conductivity of substances.

Цель изобретени - повьшение точ- ности за счет идентификации температурных условий образцов (исследуемого и эталонного).The purpose of the invention is to improve the accuracy by identifying the temperature conditions of the samples (test and reference).

На чертеже показана схема размещени образцов, источников и стоков тепла, а также указаны характерные геометрические парам етры.The drawing shows the layout of the samples, sources and heat sinks, and also shows the characteristic geometric parameters.

Источник 1 тепла размещен между идентичными стоками тепла 2 и может занимать различные положени по дли не теплопровод щего элемента 3. К стокам тепла 2 примыкают идентичные по геометрическим размерам исследуемый образец 4 и эталонный образец 5 Между образцами и теплопровод щим элементом 3 расположены тепловьфавни- вающце пластины 6 с вмонтированными в них чувствительными элементами измерителей 7 температуры. Уравнивание температур пластин 6 контролируетс нуль-прибором 8. Уравнивание дости- г аетс выбором положени источника 1 относительно теплопровод щего элемента . При этом рассто ние 1, от торца теплопровод щего элемента до кра источника 1 тепла, длина источника тепла 1 и длина теплопровод щего элемента L используютс дп вычислени теплопроводности материала исследуемого образца :The heat source 1 is placed between identical heat sinks 2 and can occupy different positions along the length of the non-thermally conductive element 3. The identical quantity of the test sample 4 and the reference sample 5 are adjacent to the heat sinks 2. 6 with sensing elements of temperature meters 7 mounted in them. The temperature equalization of the plates 6 is controlled by a null device 8. The equalization is achieved by choosing the position of the source 1 relative to the heat-conducting element. In this case, the distance 1, from the end of the heat-conducting element to the edge of the heat source 1, the length of the heat source 1 and the length of the heat-conducting element L are used to calculate the thermal conductivity of the material of the sample under study:

л - Т, Ь - . . л - л э -1 (l - T, b -. . l - l e -1 (

где э теплопроводность материалаwhere u is the thermal conductivity of the material

эталонного образца. Пример. Теплопровод щий элемент вьшолн ют в виде цилиндра из меди диаметром 16 мм и дпиной 75 мм. Источник тепла представл ет собой кольцеобразную камеру внутри тепло- изол ционного цилиндра, внутренний диаметр которой ограничен теплопровод щим элементом, внешний диаметр равен 45 мм, дпина J5 мм. В камере циркулирует теплоноситель (вода) с заданной с помощью термостата посто ной температурой Т(. Приемники тепла выполн ют в виде цилиндрических камер диаметром 16 мм и дпиной 30 ммreference sample. Example. The heat-conducting element is formed in the form of a cylinder made of copper with a diameter of 16 mm and a diameter of 75 mm. The heat source is an annular chamber inside a heat-insulating cylinder, the inner diameter of which is limited by the heat-conducting element, the outer diameter is 45 mm, and the diameter is J5 mm. A coolant (water) circulates in the chamber with a constant temperature T set with a thermostat (. Heat receivers are made in the form of cylindrical chambers with a diameter of 16 mm and a diameter of 30 mm

с медными стенками толщиной 1 мм. В камеры подают теплоноситель (воду) с заданной с помощью термостата посто нной температурой Т.with copper walls 1 mm thick. A coolant (water) is supplied to the chambers at a constant temperature T set with a thermostat.

Провод т измерени на образцах цилиндрической формы диаметром 16мм и длиной 4 мм, причем материалом дл эталонного образца служит кварцевое стекло КБ, а материалом дп исследуемого образца - оптическое стекло ТФ1 Т, , Т 52°С. После уравновешивани схемы, т.е. когда сигнал дифференциальной термопары равен нулю , 1, 39,5 мм.Measurements are made on samples of cylindrical shape with a diameter of 16 mm and a length of 4 mm, with quartz glass KB being the material for the reference sample and optical glass TF1 T, T 52 ° C as the material dp of the sample under study. After balancing the circuit, i.e. when the differential thermocouple signal is zero, 1, 39.5 mm.

Повьшение точности по сравнению с известными техническими решени ми достигаетс за счет полной идентичности температурных условий исследуемого и эталонного образцов в момент измерений. Это обеспечивает исключение вли ни на результат измерени тепловых потерь от образцов.The increase in accuracy compared with the known technical solutions is achieved due to the complete identity of the temperature conditions of the test and reference samples at the time of measurement. This provides an exception to the effect on the measurement of heat loss from the samples.

Область применени способа - исследование и контроль тепло-физических свойств широкого круга веществ и материалов.The field of application of the method is the investigation and control of the thermal-physical properties of a wide range of substances and materials.

Claims

Invention Formula

The method of measuring the thermal conductivity of substances, which consists in creating between the source and receiver of heat two thermowires of w 1x circuits using the test and reference samples and a heat-conducting element and in creating a zero temperature difference between two points belonging to different heat-conducting chains, characterized in that, in order to increase the accuracy by identifying the temperature conditions of the samples, the samples are brought into thermal contact with the heat receiver, and the heat conductor w of the element includes between them, zero times awn temperatures create between the surfaces of the samples in contact with the thermally conductive member, by exposing a portion of the heat flux heat conducting element and position space heat flow relative to the samples judged on the desired magnitude.