SU842531A1 - Устройство дл измерени теплофизи-чЕСКиХ ХАРАКТЕРиСТиК МАТЕРиАлОВ - Google Patents

Description

Изобретение относится к теплофизике, 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 теплоприемника, нагревателя, исследуемого ¹¹ образца и измерительной схемы Г1].

Недостатком устройств такого типа является то, что задание начальной температуры теплоприемника с образцом (термостатирование) происходит только при комнатной температуре и измерение теплофизических свойств материалов производится только при температурах, близких к комнатным. Недостатком таких устройств является также невозможность точного цент рирования исследуемого образца, теплоприемника и нагревателя, что сни2 жает точность определения теплофизи:ческих характеристик за счет невыпол- ’ нения 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 [2 j.

Недостатками данного устройства являются невозможность измерения теплофизических свойств материалов при температурах, значительно отли чающихся от комнатных, и низкая точность измерения, обусловленная, во-первых, невозможностью точного центрирования образца, теплоприемника и нагревателя, что приводит к частым контактам теплоприемника или нагревателя, или исследуемого образца с термостатирующим корпусом, вызывающим паразитные краейые тепловые эффекты; во-вторых, применением различ- ₅ ных кювет для твердых, жидких и пастообразных образцов; в-третьих, применением кювет, что не гарантирует надежности контакта между кюветой и теплоприемником. Ю

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

Поставленная цель достигается тем, 15 что термостатирующий корпус снабжен динамической изоляцией, теплоприемник и кювета для образца изготовлены из одной заготовки и представляют собой единое целое, теплоприемник и нагре- ₂0 ватель имеют свои центрирующие упоры.

На чертеже представлен один из вариантов устройства.

⁴ Устройство состоит из теплоприемника 1 с кюветой в виде цилиндричес- ₂₅ кой выборки с образцом 2, -термостатирующего корпуса 3 с изоляцией и внутренним медным стаканом 4, на которой найит медный змеевик 5, и жидкостного нагревателя 6. нагреватель ₃θ имеет четыре симметричных паза 7, расположенных под углом 90 . ;.В пазах. 7 размещены упоры 8, которые имеют возможность ввинчиваться в корпус 3. В теплоприемнике симметрия- ₃₅ но под углом .90°, установлены четыре 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 - раствор хлористого кальция вводе, 273-370 К - вода, 370-420 К - глицерин. Производится выдержка теплоприемника с образцом 'для достижения постоянной по сечению _5Q температуры. В нагреватель подается жидкость с температурой, не равной температуре жидкости, подаваемой в змеевик. Нагреватель, центрируемый упорами 8 в пазах 7, устанавливает- „ ₅₅ ся на поверхность образца 2, и регист рация измерения температуры с помощью измерительной схемы позволяет установить значения теплофизичёских 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 теплофи7 зических характеристик по сравнений с прототипом. Измерение теплофизических характеристик в указанном диапазоне температур позволяет иметь . данные для расчетов различных теплообменных аппаратов в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к теплофи1зике , а именно к устройствам дл  изм рени  теплофизических характеристик пастообразных и жидких материалов, и может быть использовано в пищевой, , химической и других промышленност х Известно устройство дл  измерени  теплофизических характеристик путем исследуемогй вещества со стандартным образцом, состо щее из теплоприемника , нагревател , исследуемого образца и измерительной схемы Л. Недостатком устройств такого ти-. па  вл етс  то, что задание начальной температуры теплоприемника с образцом (термостатирование) происходи только при комнатной температуре и измерение теплофизических свойств материалов производитс  только при температурах, близких к комнатным. Недостатком таких устройств  вл етс  также невозможность точного цент рировани  исследуемого образца, теплоприемника и нагревател , что снижает точность определени  теплофизи (ческих характеристик за счет невыполнени  услови  одномерности теплового потока, заложенного в теоретическую основу метода. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  определени  теплофизичаских свойств различных материалов, состо щее из теплоприемника , кюветы дл  исследуемого материала , термостатирующего корпуса, нагревател  и измерительной схемы. В данном устройстве устранен теплообмен с окружающей средой теплоприемника и образца Г2j. Недостатками данного устройства  вл ютс  невозможность измерени  теплофизических свойств материалов при температурах, значительно отличающихс  от комнатных, и низка  точность измерени , обусловленна , вопервых , невозможностью точного центрировани  образца, теплоприемника ii нагревател , что приводит к частым контактам теплоприемника или нагревател , или исследуемого образца с термостатирующим корпусом, вызывающим паразитные краейые тепловые эффекты; во-вторых, применением различ ных кювет дл  твердых, жидких и паст образных образцов; в-третьих, применением кювет, что не гарантирует надежности контакта между юоветой и теплоприемником Цель изобретени  - расширение диа пазона измерений и повышение точности измерений теплофизических свойств материалов. Поставленна  достигаетс  тем что термостатирующий корпус снабжен динамической изол цией, теплоприемни и кювета дл  образца изготовлены из одной заготовки и представл ют собой единое целое, теплоприемник и нагреватель имеют свои центрирующие упоры На чертеже представлен один из вариантов устройства, ; Устройство состоит из теплоприемника 1 с кюветой в виде цилиндрической , выборки с образцом 2, -термо-статирующего корпуса 3 с изол цией и внутренним медным стаканом 4, на которой найит медный змеевик 5, и жидкостного нагревател  6. нагревател имеет четыре симметричных паза 7, расположенных под углом 90 . ;.-В пазах . 7 размещены упоры 8, которые имеют возмо 1сность ввинчиватьс  в корпус 3. В теплоприемнике симметри  но под углом .90, установлены четыре упора 9, имеющие возможность ввин чиватьс  в теплоприемник 1. Теплоприемник 1 с исследуемым об разцом 2 устанавливаетс  в термоста тирующий корпус 3. С помощью упоров 9 производитс  центровка теплоприемника относительно стакана 4. В .змеевик 5 подаетс  термостатирующа  жидкость в диапазонах температур ,220-273 К - раствор хлористого кальци  в воде, 273-370 К - вода, 370-420 К - глицерин. Производитс  вьщержка теплоприемника с образцом дл  достижени  посто нной по сечени температуры. В нагреватель подаетс  жидкость с температурой, не равной температуре жидкости, подаваемой в змеевик. Нагреватель, центрируемы упорами 8 в пазах 7, устанавливает14 с  на поверхность образца 2, и регист раци  измерени  температуры с помощью измерительной схемы позвол ет установить значени  теплофизических свойств в диапазоне температур, отличающихс  от комнатной. Использование динамической изол ции позвол ет проводить измерени  теплофизических характеристик материалов в диапазоне температур 220-420 К. Изготовление теплоприемника н кюветы из единой заготовки и установка образца теплоприемника и нагревател  по оси теплового потока с помощью упоров, не допускающих тепловой контакт образца, нагревател  и теплоприемника с термостатирующим корпусом, позвол ет снизить погрешность измерени  теш1офи7 зических характеристик по сравнений с прототипом. Измерение теплофизических характеристик в указанном диапазоне температур позвол ет иметь . данные дл  расчетов различных теплообменных аппаратов в пищевой, химической и других отрасл х промышленности . Формула изобретени  Устройство дл  измерени  теплофизических характеристик материалов, состо щее из корпуса, в котором размещены теплоприемник и нагреватель, отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона измерений и повьшени  точности измерени , корпус выполнен с динамической изол цией и регулируемыми центрирующими упорами, причем нагреватель снабжен пйзами под регулируемые центрирующие упоры корпуса, а теплоприемник выполнен с цилиндрической выборкой дл  образца и автономными регулируемыми центрирующими упорами, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 243901, кл. G 01 N 25/18, 1867.
2. 2.Волькенштейн B.C. Скоростной метод определени  теплофизических характеристик материалов. Л., Энерги , 1971, с, 54-60 (прототип).

   Жид сость ff/f/f ff7f/yffffffma/77vjf7ff/ff//ff we e ffffTeM