SU145782A1 - Device for determining the coefficient of thermal conductivity of heat-insulating materials at low temperatures - Google Patents

Description

Известные устройства дл  определени  коэффициента теплопроводности теплоизол ционных материалов при низких температурах, содержащие калориметр с охранным кольцом, вакуумную камеру, форвакуумный и диффузионные насосы, реометр и селикагелевую сушилку, при определении коэффициента теплопроводности образцов различной толщины требуют дополнительных сменных приспособлений, не обеспечивают возможности исследовани  теплопроводности при действии на теплоизол ционные материалы нагрузки и имеют большие погрешности измерени  вследствие радиационного теплообмена калориметра с окружающей средой.The known devices for determining the thermal conductivity of thermally insulating materials at low temperatures, containing a protective ring calorimeter, vacuum chamber, forevacuum and diffusion pumps, a rheometer and silica gel dryer, when determining the thermal conductivity of samples of different thickness require additional interchangeable devices that do not provide the ability to study thermal conductivity when effect on heat insulating materials loads and have large measurement errors due to ie radiation heat of the calorimeter with the environment.

В предлагаемом устройстве эти недостатки устранены тем, что нижн   часть стенок вакуумной камеры выполнена гофрированной, днище камеры св зано с крышкой камеры шарнирными подвижными т гами, а трубки, выход щие из калориметра, на участке между калориметром и крышкой прибора выполнены с экранирующим изгибом.In the proposed device, these drawbacks are eliminated by the fact that the lower part of the walls of the vacuum chamber is made corrugated, the bottom of the chamber is connected to the chamber lid with hinged movable rods, and the tubes coming out of the calorimeter are made with a shielding bend in the area between the calorimeter and the instrument lid.

На чертеже изображена конструкци  описываемого устройства. Калориметр 1 с охранным кольцом 2 размещен в вакуумной камере 3, в которую помещают образец 4 исследуемого теплоизол ционного материала. Дл  определени  коэффициента теплопроводности образцов материала различной толщины при различной степени их сжати  нижн   часть стенок вакуумной камеры 3 выполнена гофрированной, а днище камеры св зано с ее крышкой с помощью подвижных т г 5. В результате размеры вакуумной камеры 3 могут свободно измен тьс  посредством т г 5, раст гивающих гофры 6 и перемещаемых с помощью цепной передачи 7 цутем вращени  штурвала 8.The drawing shows the structure of the described device. Calorimeter 1 with guard ring 2 is placed in a vacuum chamber 3 into which sample 4 of the insulating material under study is placed. To determine the coefficient of thermal conductivity of samples of material of different thickness at varying degrees of compression, the lower part of the walls of the vacuum chamber 3 is corrugated, and the bottom of the chamber is connected to its lid using movable rods 5. As a result, the dimensions of the vacuum chamber 3 can be freely changed by pu 5, stretching corrugations 6 and being moved by a chain transmission 7 during the rotation of the handwheel 8.

Уплотнение вакуумной камеры 3 осуществл ют путем зат жки болтов фланца 9. Вакуум в камере 5 с исследуемым образцом созда№ 145782- 2 -The seal of the vacuum chamber 3 is carried out by tightening the bolts of the flange 9. The vacuum in the chamber 5 with the sample under test, designation No. 145782-2 -

ют с помощью форвакуумного 10 и диффузионного 11 насосов. Перекрытие вакуумной камеры производ т с помощью задвижки 12.using a forevacuum 10 and 11 diffusion pumps. The overlap of the vacuum chamber is carried out with the aid of a valve 12.

Расход испаривщегос в калориметре / жидкого азота измер ют с помощью реометра 13, перед которым размещен змеевиковый теплообменник 14, служащий дл  нагрева газообразного азота до комнатной температуры. Дл  впуска атмосферного воздуха через селикагелевую сущилку 15 в вакуумную камеру 3 предлагаемое устройство снабжено впускным краном 16, что необходимо при исследовании зависимости теплопроводности от степени вакуума.The flow rate of the evaporating calorimeter / liquid nitrogen is measured using a rheometer 13, in front of which is placed a coil heat exchanger 14, which serves to heat the gaseous nitrogen to room temperature. For intake of atmospheric air through the silica gel 15 into the vacuum chamber 3, the proposed device is equipped with an inlet valve 16, which is necessary when studying the dependence of thermal conductivity on the degree of vacuum.

Сифонна  трубка 17 и трубка 18, соедин юща  калориметр / с реометром 13, выполнены с экра-нирующим изгибом 19,  вл ющимс  ловущками излучени  верхних концов этих трубок, наход щихс  при температуре, отличной от температуры кипени  жидкого азота, вследствие чего снижаетс  радиационный теплообмен калориметра с окружающей средой. Коэффициент теплопроводности определ ют расчетным путем по замеренному реометром 13 тепловому потоку через исследуемый образец, высоте образца, температурному градиенту и площади дна калориметра /.The siphon tube 17 and tube 18 connecting the calorimeter / with rheometer 13 are made with shielding bend 19, which trap the radiation of the upper ends of these tubes which are at a temperature different from the boiling point of liquid nitrogen, as a result of which the radiation heat exchange of the calorimeter is reduced with the environment. The heat conductivity coefficient is determined by calculation from the heat flux measured by the rheometer 13 through the sample under study, the sample height, temperature gradient and bottom area of the calorimeter /.

Описанное устройство может найти применение дл  определени  коэффициента теплопроводности теплоизол ционных материалов при отрицательнь1х температурах как при атмосферном давлении, так и ц вакууме при давлении пор дка мм рт. ст.The described device can be used to determine the thermal conductivity coefficient of heat insulating materials at negative temperatures both at atmospheric pressure and under vacuum at a pressure of about mm Hg. Art.

Предмет изобретени Subject invention

Claims (2)

1.Устройство дл  определени  коэффициента теплопроводности теплоизол ционных материалов при низких температурах, состо щее из калориметра с охранным кольцом, вакуумной камеры, форвакуумного и диффузионного насосов, реометра и селикагелевой сущилки, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  возможности определени  коэффициента теплопроводности образцов материалов различной толщины при различной степени их сжати , нижн   часть стенок вакуумной камеры выполнена гофрированной, а днище камеры св зано с крышкой камеры щарнирными подвижными т гами.1. A device for determining the thermal conductivity of thermal insulation materials at low temperatures, consisting of a protective ring calorimeter, vacuum chamber, foreline vacuum and diffusion pumps, a rheometer and silica gel, characterized in that, in order to determine the thermal conductivity of different material samples thickness at varying degrees of compression; the lower part of the walls of the vacuum chamber is made corrugated, and the bottom of the chamber is connected to the chamber lid with hinged base plates zhnymi connecting rods. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью снижени  радиационного теплообмена калориметра с окружающей средой, трубки, выход щие из калориметра, на участке между калориметром и крыщкой прибора выполнены с экранирующим изгибом.2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to reduce the radiative heat exchange of the calorimeter with the environment, the tubes extending from the calorimeter, in the area between the calorimeter and the lid of the instrument, are made with a shielding bend.