1.3. Порядок проведения лабораторной работы

Для проведения занятия студенты под руководством студента инструктора на рабочем месте изучает цель данной работы, устройство лабораторной установки и порядок проведения эксперимента.

Далее под контролем преподавателя или сотрудника лаборатории группа проводит эксперимент. После выполнения экспериментальной части оформляются отчеты и представляются для защиты преподавателю.

Схема и описание устройства установки

Рисунок 10 - Схема установки

Установка состоит из силовых стоек 1(рисунок 10), на которых закреплены четыре цилиндрических элемента 2 , выполненных из исследуемых материалов. Цилиндры изолированы с торцевых сторон теплоизоляционными прокладками 3. Внутри цилиндров находится нагреватель 4, с помощью которого к внутренней поверхности исследуемых образцов подводится теплота. Количество тепла выделяемого на нагревателе задается регулятором 5, а потребляемая им мощность измеряется ваттметром 6. В процессе проведения эксперимента, на внутренней и внешней поверхностях образцов, с помощью термопар 7,8, соответственно, измеряется температура.

Аналоговые сигналы с датчиков 6,7,8 преобразуются в цифровые с помощью аналого-цифровых преобразователей 9 и считываются ЭВМ для вывода значений измеряемых параметров на дисплей оператору.

Порядок выполнения работы

1. Подготовить установку к работе:

- произвести внешний осмотр установки на предмет отсутствия повреждений;

- установить регулятор уровня нагрева 1 (рисунок 11) в крайнее левое положение;

- нажать кнопку контактора 2 в положении «Вкл».

2. Запустить исполняемый файл SmartLabs.exe.

3. В открывшемся окне указать на строку «студент №» и последовательно набрать фамилии студентов выполняющих работу в группе.

4. Нажать клавишу «Начало работы».

5. Действовать по подсказке: на вышедшее табло, нажать «ОК» и установить заданные преподавателем значения мощности нагревателя W (косвенно об устанавливаемой мощности можно судить по показаниям цифрового ваттметра 3 (рисунок 11), точно в строке W на экране).

6. Через временной интервал 5мин, в соответствии с появившемся окном, произвести замер контролируемых параметров, обозначенным в окне порядком, с фиксацией значений в протоколе.

   Рисунок 11 – Пульт управления установкой

7. На вышедшее табло ответить «ОК».

8. Повторять выполнение пунктов 6,7 до выхода на установившийся режим и появления информации в окне об окончании эксперимента.

9. После ознакомления с информацией окна, нажать «ОК», при этом окна «Печать протокола», «Выход» становятся активными.

10. Распечатать протокол испытания и нажать окно «Выход».

11. Привести установку в исходное состояние, для чего:

- регулятор 1 установить в крайнее левое положение;

- кнопку контактора 2 нажать в положении «ВЫКЛ».

Обработка результатов эксперимента

1. По замеренным значениям потребляемой нагревателем мощности W, определить подводимое к образцам теплоту , Вт, по формуле

Q_ст = W ·k_ст ,

Q_фт = W ·k_фт ,

Q_дюр = W ·k_дюр ,

Q_тек = W ·k_тек ,

где k_ст – коэффициент выделения тепла для стального образца;

k_фт – коэффициент выделения тепла для образца из фторопласта;

k_дюр – коэффициент выделения тепла для образца из дюраля;

k_тек – коэффициент выделения тепла для образца из текстолита;

2. Коэффициент теплопроводности исследуемых материалов λ, определяется по формуле

где λ, Q – коэффициент теплопроводности и подводимая теплота для каждого исследуемого образца;

d_н – наружный диаметр образца, 3 10^-2 м;

d_в – внутренний диаметр образца, 1,5 ^-2 м;

l – длина образца, 0,1м;

– разность температур для каждого образца.

1. Результаты измерений представить в виде таблицы 5:

Таблица 5

№ замера

W

Сталь

Фторопласт

Дюраль

Текстолит

tв

tн

Qст

tв

tн

Qфт

tв

tн

Qдюр

tв

tн

Q

Вт

0C

0C

Вт

0C

0C

Вт

0C

0C

Вт

0C

0C

Вт

1

2

…

N

kст=

kфт=

kдюр=

kтек=

λ =

λ =

λ =

λ =

ВЫВОДЫ: