Блок нагревательный 14 и колпак охранный 4 снабжены системой отверстий. Через отверстия патрубков 8,15 осуществляется подача жидкого азота при охлаждении ядра в область отрицательных или комнатных температур. Система отверстий в нагревательном блоке 14 и охранном колпаке 4 обеспечивает достаточно равномерное охлаждение всего ядра в целом.
На медном основании 13 размещен термопара 3, пластина 1, пластина контактная 2, составляющие тепломер, и испытуемый образец 12.
Основание 13 и блок нагревательный 14 соединены винтами и специальной крестообразной деталью крепятся к нижней половине корпуса измерительной ячейки. Крестовины ( на рисунке 4 не показаны) используются для вывода концов термопар и нагревателей. Охранный колпак 4 с помощью аналогичной детали крепится к верхней части корпуса. Для температурных измерений использованы хромель-алюмелевые термопары с диаметром электродов 0,2 мм. Электроды изолированы в горячей зоне ядра керамическими двухканальными трубками диаметром около 1 мм. последние для повышения механической прочности армированы трубками из нержавеющей стали.
Испытуемый образец 12 устанавливается на пластину контактную 2 и сверху поджимается стержнем 11, прижимом 6 и пружиной 7.
Тепломер смонтирован в медном основании 13. Рабочим слоем тепломера является пластина 1 из нержавеющей стали 12Х18Н9Т. Для увеличения теплового сопротивления и снижения теплоемкости в пластине предусмотрены отверстия и канавки. Основание 13, пластины 1 и 2 спаяны друг с другом и снабжены шестиспайным термостолбиком из хромеля и алюмеля. Для установки термостолбика в основании 13 и пластинах 1,2 предусмотрены отверстия.
Измерение теплопроводности производится на образцах, изготовленных в соответствии с рисунком 5 и таблицей 3. Отклонение от размеров, формы и шероховатости поверхностей, указанных на рисунке 5, приводит к увеличению погрешностей измерений.
Если нельзя классифицировать исследуемый материал, то есть не известно ориентировочное значение его теплопроводности, то для выбора оптимальной высоты образца следует провести предварительный эксперимент ( до 100 0С) с образцом высотой 2-2,5 мм.
Если в эксперименте сигнал превышает 600 мкВ, необходимо уменьшить высоту образца до 1 мм, а если сигнал меньше 300 мкВ, то высоту образца следует увеличить до 4-5 мм.
Плоские поверхности образцов должны либо притираться шлифовальным порошком на контрольной плите, либо обрабатываться на плоскошлифовальном станке до шероховатости поверхности не хуже Rz = 0,63, фаски на кромках дисков не допускаются.
Таблица 3 - Высота образца в зависимости от ожидаемого значения теплопроводности
|
l, Вт/( м × К) |
h, мм |
|
0,1 - 0,3 |
0,5 - 1,0 |
|
0,3 - 0,5 |
1,0 - 2,0 |
|
0,5 - 1,0 |
2,0 - 3,0 |
|
1,0 - 2,0 |
3,0 - 5,0 |
|
более 2 |
5,0 |
Шероховатость контактных поверхностей образца, тип смазки, скорость разогрева и давление на образец во всех экспериментах должны быть одинаковыми. От качества подготовки испытуемого образца зависит погрешность измерений.
Для улучшения теплового контакта образцов используется теплостойкая смазка марки ПФМС-4 (ТУ6-02-917-74). Для образцов, впитывающих смазку, можно использовать графитовый порошок ГОСТ 8295-73 или алюминиевую пудру ГОСТ 5494-71Е. Все градуировочные эксперименты по определению Рк проводятся также с одной из этих смазок.
Подготовка прибора к работе заключается в следующем:
- переведите кнопки 5,8 (см. рисунок 3) в положение “ Выкл.”;
- подключите блок питания и регулирования 12 и прибор Ф 195 к сети напряжением 220 В, частотой 50 Гц.
Установите ( см. рисунок 2):
- переключатель 9 в положение “УСТ, 0”;
- переключатель 10 в положение 25 0С;
- кнопкой переключения шкал 4 - шкалу “50-0-50”;
- ручку переключателя диапазонов чувствительности 5 в положение “1 мВ”.
Выберите толщину образца в соответствии с таблицей 1.
Замерьте высоту и диаметр образца штангенциркулем с погрешностью ± 0,01 мм.
Взвесьте образец с погрешностью ± 0,001 г.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.