Как измерить теплопроводность металлов
- Метод измерения теплопроводности металлов и сплавов
- Схема прибора для измерения
- Конструкция прибора для измерения теплопроводности металла
Метод измерения теплопроводности металлов и сплавов
Для определения теплопроводности металлов и сплавов используется стационарный сравнительный метод. Этот метод основан на работе приборов, которые применяются для измерения коэффициента теплопроводности. Теплопроводность является одним из основных показателей свойств материала и выражается количеством тепла, проходящего через стенку толщиной 1 м и площадью 1 м2 за один час при разности температур на противоположных поверхностях стенки в 1 градус.
Схема прибора для измерения
Схема прибора включает в себя два металлических массивных блока. Между ними устанавливают пластину исследуемого материала и контактирующий с ней тепломер. Верхний блок нагревается, а после выключения нагревателя между блоками устанавливается близкий к стационарному тепловой поток. Его измеряют при помощи тепломера. Если тепловая изоляция блоков и образца идеальна, то через них проходит одинаковый тепловой поток. Однако в реальных условиях температура блоков изменяется из-за перетока тепла через образец. Поэтому погрешность измерения теплопроводности оценивается с учетом теплообмена образца со средой.
Конструкция прибора для измерения теплопроводности металла
Корпус прибора состоит из двух поперечных рам, к которым присоединена верхняя плита, обшивки из тонкой листовой стали и откидная панель. На верхней плите установлен калориметр, который открывается при помощи подъемного механизма. Внутри корпуса находится трансформатор с блоком холодных спаев. Рядом с контактной поверхностью расположена термопара, которая выводится вверх по блоку, а затем к блоку холодных спаев через полую штангу. В нижнем блоке установлен тепломер, состоящий из контактной медной пластины и рабочего слоя из эпоксидной смолы. В первом блоке находится спиральный нагреватель. Для измерения перепада температуры на исследуемом образце используются соединенные дифференциально термопары, которые могут перемещаться по высоте в пределах нескольких миллиметров. Перед измерением контактные поверхности блоков и образца протирают спиртом или бензином, а затем смазывают тонким слоем масла.
Таким образом, метод стационарного сравнительного измерения теплопроводности металлов и сплавов на основе работы приборов позволяет определить этот важный показатель свойств материала. Конструкция прибора обеспечивает точные измерения и учет погрешности, что позволяет получить надежные результаты.
