Измерительная система для определения теплопроводности твердых и сыпучих материалов стационарным методом плоского слоя

Измерительная система для определения теплопроводности твердых и сыпучих материалов стационарным методом плоского слоя

Описана измерительная система, предназначенная для определения теплопроводности широкого класса веществ и материалов стационарным методом плоского слоя.

Авторы публикации

Рубрика

Технические науки

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 17 (19), июнь ‘21

Поделиться

 

Принципиальная схема, применимая для исследования твёрдых и сыпучих материалов, изображена на рисунке 1.

Основным устройством является ячейка I (прибор ИТ-3), которая способна измерять коэффициент теплопроводности обширного класса веществ, в стационарном тепловом режиме.

Рисунок 1. Схема измерительной системы

Тепловой поток, проходящий через образец II, создаётся при помощи электрического нагревателя 2. При помощи термостата III обеспечивается отвод тепла и поддержание постоянной температуры в системе термостатирования, для увеличения интервала температур по системе циркулирует антифриз марки G10. Для осуществления измерения разности температур на образце, так и проведения измерений температур самого образца в процессе эксперимента, используются ленточные термопары 3 и 4. Термопары помещены в эластичные резиновые прокладки, что предотвращает появление в процессе измерений, контактных термических сопротивлений. При помощи датчика теплового потока 6 происходит процесс измерения теплового потока, проходящего через исследуемый образец в верхней части холодильника 5. Для поддержания свободных спаев термопар при температуре 0°C использовался сосуд Дьюара IV. [1]

При помощи механизма перемещения 1 осуществляется подъём или опускание подвижной внутренней части с нагревателем, что в свою очередь обеспечивает плотное прилегание между образцом и измерительными устройствами.

Для охлаждения термостатирующей жидкости предназначен холодильник VIII, при проведении измерений для которых требуются пониженные температуры, используется сухой лёд.

Основным средством автоматизации системы является блок управления и измерений VI подключаемый к персональному компьютеру V. [2]

Блок VI включает в себя следующие модули:

- Управляющий модуль. Обеспечивает связь с программным обеспечением компьютера V и управление над остальными модулями системы;

- Измерительный модуль. Используется для аналого-цифрового преобразования сигналов поступающих с термопар и датчика теплового потока.

- Модуль управление нагревом образца. Предназначен для задания закона изменения теплового потока через образец.

- Модуль управления термостатом. Осуществляет поддержание заданной температуры образца.

При помощи блока питания VII осуществляется питание измерительной системы.

Контроль над процессами измерений происходит при помощи компьютера V.

Список литературы

  1. Рогов, И.В. Измерительная система определения теплофизических свойств твердых материалов на базе прибора ИТ-3 / И.В. Рогов, А.В. Рожков, Н.Ю. Полунина, А.А. Гусев // Тезисы докладов 2-ой Междунар. конференции с элементами научной школы. – Тамбов: Изд-во Першина Р.В., 2015. – с. 368-370.
  2. Многомодельный метод неразрушающего теплофизического контроля структурных превращений в полимерных материалах / Н.П. Жуков, Н.Ф. Майникова, Ю.Л. Муромцев, А.С. Чех // Вестник Тамбовского государственного технического университета. — 2003. Т. 9, № 2. Рубрика 01. Препринт № 07. — 36 с.
  3. Виноградова, Н.А. Системы автоматизации теплофизического эксперимента: учебное пособие для вузов Под ред. В.Г. Сидорова/ Н.А. Виноградова, В.В. Гайдученко. А.И. Карякин.— М.: Издательский дом МЭИ. 2007. — 252 с.

Предоставляем бесплатную справку о публикации,  препринт статьи — сразу после оплаты.

Прием материалов
c по
Осталось 6 дней до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary