Теплоприймач-зразок для визначення одномірних температурних полів в порошкових матеріалах

Теплоприймач-зразок для визначення одномірних температурних полів в порошкових матеріа лах, що містить вмонтовані на різній висоті зразка термопари та має теплоізоляцію у вигляді втулки з теплоізоляційного матеріалу та кварцової нитки, що заповнює простір між втулкою та зразком, який відрізняється тим, що він виготовлений у вигляді тонкостінної втулки, в якій міститься порошковий матеріал, причому торець втулки, який піддається нагріванню, закритий металевою сіткою, а холодний торець втулки закритий поршнем Винахід відноситься до області дослідження теплофізичних властивостей матеріалів при високих температурах і може бути використаний для визначення одномірних температурних полів в порошкових матеріалах Відомий теплоприймач-зразок, виготовлений з матеріалу, що досліджується, у вигляді циліндру з прорізами В прорізи вмонтовуються термопари, після цього прорізи закриваються пластинками з матеріалу, що досліджується (Фролов Г А , Пасичный В В , Суздальцев Е И Измерение температурных полей в образцах стеклокерамики при уносе массы с поверхности - ИФЖ - 1989 - Т 57, № 2 - С 313-318) Недоліком такого теплоприймача є те, що при нагріванні в МІСЦІ стикування пластинки з циліндром накопичуються газоподібні продукти деструкції матеріалу, що погіршує тепловий контакт та призводить до значної похибки вимірювання Необхідність виготовлення пластинок ускладнює технологію виготовлення теплоприймача Крім того, така конструкція теплоприймача не може бути використана для порошкових матеріалів ня, в які вмонтовані термопари з захисним електроізоляційним покриттям з оксиду ітрію, вільний простір між термопарою та стінкою прорізу заповнений високо теплопровідним порошком, причому циліндр меншого діаметра має теплоізоляцію у вигляді втулки з теплоізоляційного матеріалу, а простір між втулкою та зразком заповнений кварцовою ниткою, намотаною на зразок (Патент України № 39369 МКВ 7 G01N25/18, 2001) Така конструкція теплоприймача не може бути використана для порошкових матеріалів В основу винаходу поставлена задача створення теплоприймача-зразка для визначення одномірних температурних полів в порошкових матеріалах Поставлена мета досягається тим, що теплоприймач-зразок ВІДПОВІДНО до винаходу виготовлений з тонкостінної втулки, в якій міститься порошковий матеріал та вмонтовані на різній висоті зразка термопари Торець втулки, який піддається нагріванню закритий металевою сіткою, а холодний торець втулки закритий поршнем Теплоприймач-зразок має теплоізоляцію у вигляді втулки з теплоізоляційного матеріалу та кварцової нитки, що заповнює простір між втулкою та зразком На фіг 1 показана конструкція теплоприймачазразка, на фіг 2 - схема монтування термопар в зразку Теплоприймач-зразок складається з тонкостінної втулки 1, теплопровідність якої близька або більша, ніж матеріалу, який досліджується 2 (фіг 1, 2) У втулці зроблені прорізи шириною 0,11 мм Глибина прорізів становить половину діаметру Найбільш близьким технічним рішенням до винаходу, що заявляється, є теплоприймач-зразок для визначення одномірних температурних полів в компактних матеріалах, що містить вмонтовані в прорізи термопари, який відрізняється тим, що з метою підвищення точності вимірювання, він виготовлений у вигляді монолітного двоступінчатого циліндра, торець більшого діаметра якого піддається нагріванню, а в циліндрі меншого діаметра розміщені прорізи, паралельні поверхні нагріван 1^ со сч (О 62379 втулки В ці прорізи монтуються термопари 3 (фіг 1, 2) діаметром 0,1 мм Бокова поверхня втулки тепло ізольована кварцовою ниткою 4 (фіг 1, 2), а вся конструкція перебуває у втулці 5 (фіг 1, 2) з теплоізоляційного матеріалу Установка термопар починається з холодного торця втулки, який закритий поршнем 6 (фіг 1) Після ЦЬОГО у втулку додається порошок і встановлюються наступні термопари Після заповнення втулки порошком, торець, що піддається нагріванню, закривається металевою, наприклад, ніхромовою сіткою 7 (фіг 1, 2) Сітка виконує кілька функцій Вона пропускає газоподібні продукти, які виділяються при нагріванні порошку, і вирівнює температуру його поверхні Сітка також може використовуватись як нагрівач при подаванні на неї електричного струму Наявність сітки на торці, що піддається нагріванню, дає можливість також здійснювати нагрівання порошку за допомогою радіаційного нагрівання Поршень на холодній стороні втулки застосовується для регулювання ЩІЛЬНОСТІ засипки порошку Комп'ютерна верстка М Клюкш Спосіб використання теплоприймача-зразка наступний Він вміщується в державку, що має водяне охолодження Потім торець теплоприймача-зразка нагрівається Реєстрація свідчень термопар 3 здійснюється за допомогою будь-якого багатоканального швидкодіючого приладу (наприклад, шлейфового осцилографа) Теплоізоляційна втулка 5 захищає бічну поверхню тонкостінної втулки з матеріалом, що досліджується, від охолодження Для оцінки працездатності запропонованого теплоприймача-зразка проведено серію ДОСЛІДІВ З порошків карбіду бору та карбіду кремнію, для яких ВІДОМІ теплофізичні характеристики, виготовлені теплоприймачі-зразки запропонованої конструкції Результати визначення теплопровідності цього матеріалу за допомогою розв'язання зворотної (коефіцієнтної) задачі показали, що похибка вимірювання для теплоприймачів-зразків запропонованої конструкції становить 10-15%, що прийнятне для використання на практиці Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119