5.4 Методика проведения работы, описание и принцип работы прибора ит – λ – 400

Измеритель теплопроводности предназначен для исследования температурной зависимости теплопроводности твердых, механически обработанных материалов в режиме монотонного нагрева. Диапазон измерения теплопроводности измерителя от 0,1 до 5 Вт/(м · К).

Белок питания и регулирования обеспечивает нагрев ядра измерительной ячейки со средней скорости 0,1 К/с и автоматическое регулирование температуры. Для определения теплопроводности в эксперименте в процессе непрерывного разогрева на фиксированных уровнях температуры с помощью прибора (микроамперметра) 195 (в микровольтах) измеряется перепад температуры на образце _о и пластине П _t- тепломера.

Ячейка измерительная (рисунок 5.2) является важнейшей частью измерительного блока и состоит из корпуса 9, разъемной теплозащитной оболочки 10 и металлического ядра (детали 1, 2, 3, 5, 7, 8).

На медном основании 1 размещены термопары 7, пластина (тепломер) 2, контактная пластина 3, составляющие тепломер и испытуемый образец 4. Для температурных измерений использованы хромель – алюмелевые термопары с диаметром электродов 0,2 мм.

1 – основание; 2 – пластина тепломера; 3 – пластина контактная; 4 – испытуемый образец; 5 – стержень.

Рисунок 5.1 – Тепловая схема метода динамического λ – калориметра.

1 – основание; 2 – пластина тепломера; 3 – пластина контактная; 4 – испытуемый образец; 5 – стержень; 6 – прижим; 7 – термопара; 8 – нагревательный блок; 9- корпус; 10 – теплозащитная оболочка.

Рисунок 5.2 – Схема измерительной ячейки.

Используемый образец 4 устанавливается на контактную пластину 3 и сверху поджимается стержнем5, прижимом 6. На медном основании 1 размещены термопары 7. Рабочем слоем термопара является пластина 2 из нержавеющей стали. Основание 1 и блок нагревателей 8 соединен винтами и специальной деталью.

Прибор 195 используется непосредственно для измерения сигналов дифференциальных термопар, а также как нуль – прибор в потенциометре. Прибор 195 (потенциометр) рассчитан на определенные значения термо – эдс, соответствующие фиксированным уровням температур от – 125 до 400 ^оС. Температурный переключатель В1 прибора 195 имеет четыре положения t_c, П_о , П_t , УСТ.О. В положениях П_о и П_t измеряются перепады температуры на образце 4 и рабочем слое тепломера 2 (в микровольтах, мкВ). В положении t_c потенциометром измеряется температура стержня 5. А в положении УСТ.О проверяется механический нуль прибора 195.

Измерение теплопроводности производится на образцах (на твердых, механически обработанных материалов), изготовленных в соответствии с диаметром 15 0,1 мм и высотой h – 0,5…5мм (таблица 5.1). Lля улучшения теплового контакта образца используется теплостойкая смазка ПФМС-4 ТУ6-02-917-74. Для образцов, впитывающих смазку, можно использовать графитовый порошок (ГОСТ8295-73) или алюминиевую пудру (ГОСТ5494-71Е).

Таблица 5.1

Выбор высоты испытуемого образца h в зависимости от ожидаемого значения коэффициента теплопроводности λ.

λ, Вт/(м·К)	0,1-0,3	0,3-0,5	0,5-1,0	1,0-2	более 2
h·10-3, м	0,5-1,0	1,0-2	2-3	3-5	5