2 Принципові схеми. Описання експериментальної установки

Робоча ділянка експериментальної установки рисунок Л2.І складається з двох зразків 1, 4, виготовлених в формі дисків товщиною =(5,00,015) мм і діаметром d=І40±0,5 мм. Зразки розміщуються між нагрівачем 2 та двома холодильниками 3,6. Необхідна щільність контакту досліджуваних зразків з відповідними гарячими та холодними поверхнями забезпечується за допомогою болтового з’єднання, а також високою чистотою обробки поверхонь, що торкаються.

Нагрівач 2 з електричним опором R=41,7 Ом виконаний з двох з’єднаних латунних дисків, один з яких служить за кришку, а інший у формі короткого циліндра вміщує нагрівальний елемент 7, покладений на деталь(на рисунку Л2.1 не показана), виготовлену з листового азбесту. Ця деталь служить ізолятором. Для зменшення радіальних теплових втрат нагрівач фіксується по центру теплоізоляційного кожуха 5, який заповнюється азбоцементом (=0,092 Вт/(мк)). Кожух висотою h_к=22 мм складається з двох симетричних порожнистих циліндрів d_к =140 мм.

В стаціонарному тепловому режимі теплота, що виділяється в нагрівачі 2 за виключенням радіальних теплових втрат проходить через досліджувані зразки 1 і 4, а потім відводиться водою, що тече через порожнини двох холодильників 3 і 6. Кожний з холодильників 3 і 6 має вигляд коробки з нержавіючої сталі. Складається коробка з корпусу та кришки. Корпус виконано у вигляді диску зі спіральними канавками для направлення циркуляції води.

Рисунок Л2.1 – Робоча ділянка експериментальної установки

3 Прилади,необхідні для виконання роботи

Електрична схема в однопровідному зображені для вимірювання температури зразків і деталей установки та напруги живлення нагрівача приведена на рисунку Л2.2.

Для проведення експериментів використовують наступні прилади та пристрої:

- комбінований цифровий прилад Щ-43І3 (поз. 2) – вимірює напругу, що подається на нагрівач 12;

- автотрансформатор ЛАТР-2М (поз. 3) – змінює напругу, що подається на нагрівач 12;

- термопари (поз. 6) – вимірюють температуру поверхонь зразків 8 та 10 (дві закріплені в центрах поверхонь холодильників 7 та 11, чотири інші розташовані на торцевих поверхнях нагрівача 12, а також одна термопара встановлена в центрі бокової поверхні ізоляційного кожуха 9). Точки приєднання термопар на рисунку Л2.2 позначені цифрами 1...7, а на рисунку Л2.2 – символами  1... 7;

- мілівольтметр МВУ6-4ІА (поз.5) - вимірює електрорушійну силу (е.р.с.) термопар;

- вентиль (поз. 1) – керує подачею води в холодильники 7 та 11.

Рисунок Л2.2 – Електрична схема вимірювання температури зразків і деталей установки

5 Порядок виконання роботи

5.1 Ознайомитись з теоретичними відомостями та іншими розділами методичних вказівок.

5.2 Ознайомитись з принципом роботи робочої ділянки експериментальної установки та вимірювальних приладів.

5.3 Перевіривши заземлення, увімкнути установку, при цьому повинна загорітись сигнальна лампочка “мережа”.

5.4 Увімкнути цифровий прилад Щ-43ІЗ і перевірити температуру, яку показують термопари. Якщо термопари не пошкоджені, то вони зареєструють температуру навколишнього середовища.

5.5 Відкрити кран подачі води, яка охолоджує зразки і впевнитись, що вона заповнила холодильники.

5.6 Увімкнути електронагрівач та ручкою автотрансформатора ЛАТР-2М плавно установити напругу U=35В (реєструється приладом Щ-43ІЗ).

5.7 Через 15 хвилин після вмикання нагрівання виміряти температуру не менше З...4 разів через кожні 5 хв. Впевнившись, що покази всіх датчиків залишаються сталими протягом декількох вимірювань, закінчити перший режим досліджень.

5.8 Провести вимірювання на двох інших режимах при U=5О В та U=60В. Вимірювання на цих режимах необхідно починати через 15 хв. після установлення відповідної напруги. Проводити ці вимірювання не менше 15 ... 20 хв.

5.9 Вимкнути напругу і подачу води.

5.10 Отриманні значення температури зразків та кожуха записати в таблицю Л2.1

Таблиця Л2.1

№ режима	Напру-га живлення нагрівача, В	Температура, C
		1 – го зразка			2 – го зразка			Кожуха
		t1	t2	t3	t4	t5	t6	t7

Тут t₁ та t₂ – температура зразків зі сторони холодильників.

5.11 Провести обробку результатів за методикою, що приве­дена в розділі 6.

5.12 Визначити матеріали зразків, співставивши розрахун­кове значення коефіцієнта теплопровідності зразків з даними, навединими в додатку Л2. А.

5.ІЗ Оцінити похибку вимірювань, використовуючи метроло­гічні характеристики вимірювальних приладів (додаток Л2.Б).

5.14 Підготувати звіт з лабораторної роботи.