SU857823A1 - Device for determination of thermal conductivity coefficient under high temperature conditions - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устрой- ствам дл  определени  коэффициента теплопроводности, в частности к устройствам дл  определени  ;оэффициен та теплопроводности стационарными методами при высоких температурах, Известно, что стационарный метод радиального теплового потока дл  определени  коэффициента теплопроводности при высоких температурах  вл етс  надежным и наиболее точным. Дл  этого необходимо измерить перепад температур.на исследуемом цилинд рическом слое вещества при прохождении через него радиально заданного количества тепла от основного на ревател , расположенного по оси полого цилиндра. Температура Ч1змер ет с  термопарами. Дл  разогрева  чейки до необходимой температуры испол зуетс  фоновый нагреватель сопротивлени  f 1 . Недостаток указанного устройства заключаетс  в том, что крепление и центрирование  чейки осуществл етс  в области фонового нагревател . Наиболее близкой к предлагаемому устройству по технической сущнос ти  вл етс  измерительна   чейка, в которой дл  осуществлени  измере- НИИ при температурах До 1300с нагреватели изготовлены из алундовой керамики 2}. Недостатком известного устройства  вл етс  то, что в конструкции допускаетс  крепление или касание  чейки к керамике основного и фонового нагревателей, поскольку при температуре свыше 1200с алунд становитс  провод щим, следовательно по вл ютс  токи утечки от нагревателей на корпус нагревательной камеры через измерительную  чейку и термопары,спаи которых или алундова  соломка наход тс  в контакте с измерительной  чейкой. Протекание тока утечки через термопары приводит к ошибкам в их показании, достигающим при 1400-1500С 2-3 mv. Цель изобретени  - повышение точностиизмерений при высоких температурах (свыше 1200°С). Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстведл  определени  коэффициента теплопроводности при высоких температурах, состо щем из измерительной  чейки, в которой размещены контейнер с образом и основной нагреватель вдоль оси  чейки, и закрепленной в корпус измерительной схемы , основной нагреватель закреплен с зазором от контейнера, а измерительна   чейка и основной нагреватель изолированы от корпуса с помотью элементов креплени   чейки, которые выполнены в виде центрирующих колец, поджимающих контейнер с двух сторон и креп щихс  с помощью гаек к стержн м, а стержни - к центрирующим кольцам, фиксирующим основной нагреватель, непровод щих прокладок на корпусе, и вынесены в холодные зоны нагревательной камеры.The invention relates to devices for determining a coefficient of thermal conductivity, in particular to devices for determining a coefficient of thermal conductivity by stationary methods at high temperatures. It is known that the stationary method of radial heat flux for determining the coefficient of thermal conductivity at high temperatures is reliable and most accurate. To do this, it is necessary to measure the temperature drop on the test cylindrical layer of a substance when radially given amount of heat from the main passes through the rewatel located along the axis of the hollow cylinder. Temperature measurement with thermocouples. To heat the cell to the required temperature, a background heater f 1 is used. The disadvantage of this device is that the cell is fixed and centered in the background heater area. The closest to the proposed device in technical essence is a measuring cell, in which, for measuring at temperatures up to 1300 s, the heaters are made of alundum ceramics 2}. A disadvantage of the known device is that the construction permits the cell to be attached or touched to the ceramics of the main and background heaters, since at temperatures above 1200 ° C, the alound becomes conductive, therefore leakage currents from the heaters to the heating chamber body appear, through the measuring cell and thermocouples, whose junctions or alundum straw are in contact with the measuring cell. The leakage current flowing through thermocouples leads to errors in their indication, reaching 2-3 mv at 1400-1500С. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements at high temperatures (above 1200 ° C). The goal is achieved by the fact that in the device for determining the thermal conductivity at high temperatures, consisting of a measuring cell in which the container with the image and the main heater are placed along the axis of the cell, and fixed in the housing of the measuring circuit, the main heater is fixed with a gap from the container, the measuring cell and the main heater are isolated from the case with the help of cell fixing elements, which are made in the form of centering rings, clamping the container on both sides and on schihs via screws to the rods, and the rods - to the centering rings, the fixing main heater nonconductive pads on the body, and made into a cold zone of the heating chamber.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.The drawing schematically shows the proposed device.

Основной нагреватель 1 закреплен с зазором от контейнера с образцом 2 и 3, а измерительна   чейка и основной нагреватель изолированы от корпуса 4 с помощью центрирующих колец 5 и 6, креп щихс  с помощью гаек 7 к стержн м 8. Стержни креп тс  к центрирующим кольцам 9 и 10, фиксирующим основной нагреватель, которые опираютс  на корпус через изолирующие прокладки 11 и 12 в холодных зонах нагревательной камеры на достаточном удалении от фонового нагревател  13.The main heater 1 is fixed with a gap from the container with sample 2 and 3, and the measuring cell and the main heater are isolated from the housing 4 by means of centering rings 5 and 6, fastened with nuts 7 to rods m 8. The rods are attached to the centering rings 9 and 10 securing the main heater, which are supported on the housing through insulating spacers 11 and 12 in the cold zones of the heating chamber at a sufficient distance from the background heater 13.

Устройство работает следующим обра 3 ом.The device operates as follows 3 ohm.

При проведении измерений фоновым нагревателем измерительна   чейка разогреваетс  до необходимой температуры (свыле 1200 С) . При этом алундовый каркас становитс  провод щим и по нему протекает ток от намотанного на нем нагревател , то же самое и дл  основного нагревател . Благодар  тому, что креплени  измерительной  чейки к корпусу и основного нагревател  к измерительной  чейке вынесены в холодные зоны нагревательной камеры и осуществл ют   через изолирующие прокладки, измерительна   чейка с закрепленными в ней. термопарами электрически изолирована от нагревателей, и токи утечки поWhen measuring with a background heater, the measuring cell is heated to the required temperature (over 1200 ° C). In this case, the alundum framework becomes conductive and a current flows from the heater wound around it, the same for the main heater. Due to the fact that the fixing of the measuring cell to the casing and the main heater to the measuring cell are brought into the cold zones of the heating chamber and carried out through insulating gaskets, the measuring cell with the fixings in it is fixed. thermocouples are electrically isolated from heaters, and leakage currents are

ней и, следовательно, по термопарам не протекают.it and, therefore, thermocouples do not leak.

Применение предлагаемого устройства дл  определени  коэффициента теплопроводности позвол ет полностью устранить нежелательные утечки тока через термопары, возникающие при температурах свьлие , необходимость введени  соответствующих поправок и тем самым существенно повысить точность измерений.The use of the proposed device for determining the thermal conductivity coefficient makes it possible to completely eliminate undesirable leakage of current through thermocouples arising at bilge temperatures, the need to introduce appropriate corrections and thereby significantly improve the measurement accuracy.

Claims (2)

1.Цедерберг Н.В. Теплопроводность газов и жидкостей, М,-Л.,1. Cederberg N.V. Thermal conductivity of gases and liquids, M, -L., 1963, с. 63-67.1963, p. 63-67. 2.Федоров В.И. и др. Теплопроводность жидких солей. Теплофизика высоких температур , 1970,2. Fedorov V.I. et al. Thermal conductivity of liquid salts. Thermal physics of high temperatures, 1970, № 4, с. 912-914.№ 4, p. 912-914. SSSVSssv ////