Исследование теплопроводности твердых тел стационарным методом плоского слоя. Ляшков В.И. - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

сосуд Дьюара VI, служащий для поддержания температуры свободных спаев термопар при тем-
пературе 0 °С;
многопозиционный переключатель VII, служащий для переключения выходов от термопар и
датчика теплового потока ко входу измерительного прибора;
цифровой милливольтметр VIII, служащий для измерения сигнала от термопар и датчика тепло-
вого потока.
Основным прибором экспериментальной установки является измеритель ИТ-3. Он включает в себя
следующие элементы: плоский электрический нагреватель 3, предназначенный для нагрева верхней по-
верхности испытуемого образца IV; нагреватель обеспечивает получение достаточно больших тепловых
потоков через образец (до 10
4
Вт/м
2
); ленточные термопары 4 и 5 помещены в эластичные резиновые
прокладки, чтобы исключить появление контактных термических сопротивлений. Прокладки наклады-
ваются на образец той поверхностью, на которую выведены раскатанные спаи термопар. Датчик тепло-
вого потока 7 установлен в верхней части холодильника 6. Механизм перемещения 1 позволяет враще-
нием верхнего фланца поднимать или опускать подвижную внутреннюю вставку с нагревателем, обес-
печивая возможность сначала вставить образец с прокладками, а потом плотно прижать весь пакет к ох-
ладителю. Для увеличения прижатия на диск 1 накладывают дополнительный груз. Индикатор часового
типа 2 позволяет определять возможное изменение толщины образца в результате его сжатия или теп-
лового расширения.
Эксперимент проводится в следующей последовательности.
1 Измеряют и записывают в протоколе измерений толщину образца δ.
2 Образец закладывают между резиновыми прокладками и вставляют в измеритель ИТ-3 между
нагревателем и холодильником.
3 С помощью механизма перемещения 1 нагреватель опускается до упора и устанавливается при-
жимающий груз.
4 Включается система охлаждения прибора (термостаты I и II).
5 Включают ЛАТР и подают на нагреватель напряжение 60…90 В.
6 Включают цифровой милливольтметр, переключателем термопар подключают его к термопаре,
расположенной со стороны холодильника, измеряя Е
2
(при этом переключатель VII ставится в положе-
ние «3»).
7 В течение 30…45 мин установка выходит на установившийся режим, при котором перестают ме-
няться значения термо-ЭДС термопар и ЭДС датчика теплового потока.
8 Далее через каждые 10 мин проводят измерения значений Е
д
, Е
1
и Е
2
, записывая их в таблицу
исходных опытных данных.
9 По формулам (2) и (3) рассчитывают значения λ и t
опр
для данного измерения.
10 Опыт можно считать завершенным, когда расчетные значения λ и t
опр
станут повторяться с раз-
бросом не более чем ± 5 %. Чтобы убедиться в этом, следует для каждого последующего опыта рассчи-
тывать величину процентного отклонения его результатов от результатов предыдущего опыта
100
2/)(
1
1
λ+λ
λ
λ
=λ
ii
ii
i
%.
11 Последовательно выключают питание нагревателя и систему охлаждения или, несколько
увеличивая напряжение питания нагревателя, начинают эксперимент с более высокой средней темпера-
турой образца. Такого же эффекта можно добиться, увеличив температуру термостатирования в термо-
стате I, или же сделав оба эти изменения.