![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Метода измерения
Установка ИТ–λ –400 состоит из блока питания и регулирования (БПР), блока измерительного (БИ) и микровольтметра. БПР обеспечивает монотонный, со скоростью 0, 1 градус в секунду, нагрев измерительной ячейки. БИ имеет измерительную ячейку (рис. 3.1), верхняя часть которой может подниматься по направляющей и отводится поворотом на 90º в сторону. Это позволяет заменить испытуемый образец. В конструкции предусмотрены каналы и отверстия для подачи жидкого азота при охлаждении ядра ячейки в область отрицательных температур. На медном основании 1 установлены пластины термометра 2, пластина контактная 3 и образец 4. Образец сверху прижимают медным стержнем 5. Температуры измеряются хромель-алюмелевой термопарами 9, которые защищены стальными трубками. Тепловой поток поступает от основания 1 через пластины 2, 3, образец 4 и поглощается стержнем 5. Одновременно нагревателем разогревается охранный колпак 6 и поддерживаются адиабатические условия (нулевая разница температур и отсутствие теплопотери боковыми поверхностями) между деталями 2…5 и колпаком 6. размеры деталей подобраны так, чтобы тепловые потоки, аккумулируемые образцом, были в 10…30 раз меньше теплового потока, поглощаемого стержнем. В этом случае, температурное поле образца 4 оказывается близким к линейному, стандартному и тепловой поток Ф0, проходящий через сечение образца, можно записать:
где q0 - перепад температур на образце, К; А - площадь поперечного сечения образца, м²; R0 - тепловое сопротивление образца, (м² ·К)/Вт; Rк - тепловое сопротивление контактов между образцом и стержнем, образцом и пластиной, заделки термопар, (м² ·К)/Вт; mo и mc - массы образца и стержня, кг; co и cc - удельные теплоемкости образца и стержня, Дж/(кг·К)
Тепловой поток Фт, проходящий через среднее сечение пластины тепломера 2:
где qт - перепад температуры на пластине тепломера, К; кТ - тепловая проводимость пластины тепломера, Вт/К; mТ и mк - массы пластин тепломера и контактной, кг; сТ и ск - удельные теплоемкости пластин тепломера и контактной, Дж/(кг·К).
Тепловой поток тепломера можно определить из Ф0, введя поправку на разогрев образца - s: ФТ=Ф0× (1+s) (3.5) Поправка s обычно не превышает 5…10%, поэтому, ее можно определить по ориентировочным данным теплоемкости образца:
На основании зависимостей 5.3…5.6 получим:
где n0 и nТ - перепады температур на образце и тепломере в делениях шкалы. Величины КТ и RК - являются постоянными установки (приведены в таблице 5.2) и определяются по градуировочным экспериментам с образцовыми эталонами теплопроводности из меди и кварцевого стекла. Теплопроводность образца равна:
где l - теплопроводность, Вт/(м· К); ho - высота образца, м. Значения теплопроводности относится к средней температуре образца:
где tc - температура измерения теплопроводности, °С; At - чувствительность хромель-алюмелевой термопары, К/мВ;
Для экспериментального определения теплопроводности методом монотонного нагрева образца, на фиксированных уровнях температуры измеряются в делениях перепады температур на образце n0 и пластине тепломера nТ.
|