2. Схема лабораторной установки
Опытная установка, схема которой приведена на рис. 5.1, состоит из ТЭНа – нагревательного элемента 1 диаметром d = 14 мм. На внешней поверхности ТЭНа установлены три цилиндрические секции из различных теплоизоляционных материалов: листового асбеста 2, асбоцемента 3 и диатомита 4, общей длиной
l = 800 мм. Внутренний диаметр секций соответствует диаметру ТЭНа ( d = 14 мм ). Величина внешних диаметров секций:
– асбоцемента – d = 32 мм;
– листового асбеста – d = 34 мм;
– диатомита – d = 40 мм.
Длина каждой секции по сравнению с
толщиной (наружным диаметром) достаточно
велика (
> 4), что обеспечивает минимальный
переток тепловой энергии вдоль
цилиндрической стенки.
~ 220 v
5
7
A
6
8
V
1 2 3 4
9
10
Рис. 5.1. Схема установки
Напряжение к ТЭНу 1 подаётся от электросети выключателем 5 через автотрансформатор 6. Сила тока измеряется амперметром 7, а напряжение – вольтметром 8.
Для измерения температур цилиндрических стенок испытываемых материалов на внутренней и внешней поверхности в средней части каждой секции зачеканены две термопары типа хромель-копель (ХК). Свободные концы термопар через переключатель 9 подключены к милливольтметру 10, с помощью которого снимают их показания.
3. Порядок выполнения работы
По результатам подготовки к лабораторной работе привести в отчёте ответы
на контрольные вопросы.
2. Ознакомиться на стенде с устройством и работой лабораторной установки.
3. Включить в сеть нагреватель и установить автотрансформатором силу тока по указанию преподавателя (не более 2 А). Записать значения напряжения и силы тока в таблицу отчёта:
Материал секции |
№ термопары по переключ. |
ТермоЭДС в мВ в указ. момент времени (мин) |
Стационарный режим |
||||||
5 |
25 |
30 |
35 |
|
|
ТермоЭДС мВ |
Температура С |
||
Асбо- цемент |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Листовой асбест |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диатомит |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение, V, В |
|
||||||||
Сила тока, I, А |
|
||||||||
4. Через 5 минут с момента включения нагревателя проверить действие термопар. Для этого последовательно через переключатель для каждой термопары определить по милливольтметру термоЭДС в мВ и записать в таблицу отчёта.
5. Убедившись, что все термопары работают, приступить к дальнейшим замерам, спустя 20 мин.
6. Далее через каждые 5 мин последовательно для каждой термопары определять по милливольтметру термоЭДС и записывать в таблицу отчёта до установления стационарного режима (постоянство показаний каждой термопары).
7. После окончания замеров установку отключить от электросети