Спай - дифференциальная термопара
Cтраница 4
Основной особенностью нашего прибора является то, что нагреватель погружен в расплавленный металл 7, заливаемый во внутренний цилиндр. Расплав металла обеспечивает, во-первых, передачу почти всего теплового потока, выделяемого нагревателем, в радиальном направлении и, во-вторых, благодаря хорошему тепловому контакту нагревателя с внутренним цилиндром дает возможность более точного измерения перепада температуры в жидком слое, так как один из спаев дифференциальной термопары 8 находится в расплаве олова. [46]
 |
Схема установки для измерения теплоемкости модуляционным методом.| Потенциоыетрическая схема модуляционного метода. [47] |
Одна термопара служит для измерения температуры исследуемого образца. Две термопары включены по дифференциальной схеме, при этом одна термопара ( или спай) помещена в эталонное вещество, не претерпевающее изменений под влиянием тепла, но создающее с точки зрения теплопередачи условия, тождественные исследуемому веществу. Второй спай дифференциальной термопары помещен в исследуемый образец. При использовании такой схемы измерения температуры при нагреве печи равномерно повышается температура как образца, так и эталона до тех пор, пока в исследуемом металле не начнутся превращения. С этого момента изменение температуры исследуемого образца либо ускорится, либо замедлится в зависимости от того, сопровождается ли превращение выделением или поглощением тепла. Показания дифференциальной термопары определяются величиной теплового эффекта процесса. Показания термопары, измеряющей температуру образца, и дифференциальной - термопары с помощью световой системы гальванометров проектируются на фоточувствительную бумагу записывающего устройства. [48]
Позднее Пауэре, Мэттокс и Джонстон [252] измерили теплопроводность жидкого азота в состоянии насыщения методом плоского горизонтального слоя. Измерительная камера экспериментальной установки была образована двумя никелированными дисками и припаянной к ним трубой из нержавеющей стали; внутренний диаметр камеры 76 2 мм, расстояние между верхней и нижней пластинами 24 5 мм. На внутренних поверхностях пластин закреплены спаи дифференциальной термопары медь-константан, с помощью которой измерялась разность температур в слое жидкости, составлявшая примерно 5 град. На наружной стороне верхней пластины имелась спиральная канавка, в которой размещен манганиновый нагреватель. Измерительная камера со всех сторон, за исключением нижнего торца, окружена вакуумной рубашкой. Прибор был погружен в криостат, в котором поддерживалась более низкая температура, чем температура исследуемой жидкости. [49]
Пирометр Курнакова ( рис. 74) состоит из электропечи 1, в которой помещается блок 2 из жаропрочного материала, обычно никеля или корунда. В блоке имеется два гнезда для тиглей 3, в один из которых помещается испытуемое вещество, а в другой - эталон, обычно прокаленная окись алюминия. В тигль с испытуемым веществом опускается спай простой, а в тигль с эталоном - спай дифференциальной термопары 4 и 5 соответственно. [50]
На использованной нами установке кривую плавления снимают в условиях постоянного теплового потока и долю жидкой фазы принимают пропорциональной отношению времени, прошедшего с начала плавления, к общему времени плавлен. Установка представляет собой автоматическое устройств и позволяет повысить точность результатов и производительность труда экспериментатора. Чежд двойными стенками ячейки 1 помещают тонкий слой исследуемого вещества 2 ( около 0 15 г), внутри ячейки находится термоприемник 5, состоящий из трех спаев дифференциальных термопар. [51]
На использованной нами установке кривую плавления снимают в условиях постоянного теплового потока и долю жидкой фазы принимают пропорциональной отношению времени, прошедшего с начала плавления, к общему времени плавления. Установка представляет собой автоматическое устройство и ьмзвопяет повысить точность результатов и производительность труда экспериментатора. Между двойными стенками ячейки 1 помещают тонкий слой исслед pvor о вещества 2 ( около 0 15 г), внутри ячейки находится термоприемник 3, состоящий из трех спаев дифференциальных термопар. [52]
Методика опыта сводится к следующему. Измельченный и просеянный уголь смешивается в определенном соотношении с измельченным окислителем. Эта смесь помещается в пробирку, которая вставляется в металлический блок. Один спай дифференциальной термопары вставляется в блок, а другой - в пробу угля. Запись температур та же, которая описана и выше. [54]
При несимметричном нагреве системы тел или при теплообмене одного тела со средами различных температур ( см. § 2 - 2) стационарная составляющая будет отлична от нуля. При наличии эталона и в этом случае возможно построение ряда сравнительных методов, в которых наряду с регулярной стадией используется и стационарное тепловое состояние. Порядок проведения эксперимента следующий. По схеме, описанной в § 2 - 3, определяется коэффициент температуропроводности испытуемого материала. В центре цилиндров ( цилиндры составные) помещается один из спаев дифференциальной термопары. Оба материала последовательно вносят в пространство между медными блоками, через которые пропускают жидкость постоянной температуры, отличной от комнатной. Кроме того, в стационарном состоянии определяется значение 9Рт, которое будет зависеть от относительных размеров цилиндра и интенсивности теплообмена. [55]
Из изложенного выше следует, что коэффициент излучения зависит от природы, теплового состояния тела, а также от состояния его поверхности. Зависимость коэффициента излучения не только от физических свойств и температуры тела, а еще и от состояния его поверхности не позволяет отнести его к чисто тепло-физическим параметрам. Для опытного исследования коэффициента излучения пока еще не существует достаточно разработанных и установившихся экспериментальных методик. Применительно к твердым телам получили распространение следующие методы: радиационный, калориметрический и метод регулярного режима. К недостаткам радиационного метода относится неизбежная неточность наводки приемника излучения и некоторое рассеивание лучистой энергии, падающей на спай дифференциальной термопары. Кроме того, форма образца, применяемая в этом случае, является преимущественно плоской. [56]
Калориметр состоит из двух сосудов, сделанных из платины. Внутренний сосуд 5, являющийся контейнером для вещества, удерживается во внешнем сосуде при помощи шпилек высотой 1 мм. Внутрь калориметра вмонтированы нагреватель и термометр сопротивления, сходные по устройству с образцовым термометром сопротивления конструкции Стрелкова ( I, гл. Термометр изготовлен из того же сорта платиновой проволоки диаметром 0 1 мм, который был использован для изготовления группы эталонных термометров. Нагреватель и термометр находятся в тонкостенных кварцевых пробирках, вставленных в цилиндрические ячейки, которые приварены к дну внутреннего сосуда. В отросток, приваренный к корпусу калориметра, вставляют спай дифференциальной термопары платинородий ( 90 % Pt 10 % Rh) - золотопалладий ( 60Au % 40 % Pd), которая предназначена для измерения разности температур калориметра и первой адиабатической оболочки. На рис. 80 показан только один спай, в действительности же в калориметре использованы три последовательно соединенные термопары. Спаи, расположенные в отростках калориметра, также отделены воздушной прослойкой от внутреннего сосуда с веществом. Перегородки служат для выравнивания температуры. [57]
Прибор для тарирования термометров имеет вид камеры, наполненной жидкостью, температура которой может плавно изменяться термоэлектрической батареей. В жидкость погружены образцовый и градуируемый термометры. Схема прибора приведена на рис. XI. Такой же принцип работы-использован в термостате ТТФ-1. Нуль-термостаты предназначены для автоматического статирова-яия на уровне 0 С спаев дифференциальных термопар. Охлаждение производится термобатареей, включенной в цепь терморегулятора. [58]
Эндотермические эффекты отражаются на термограмме резкими отклонениями дифференциальной кривой в сторону оси абсцисс. Однако начало эффекта характеризуется острым изломом на дифференциальной кривой только для веществ, обладающих большой теплопроводностью, например, для металлов или для незначительных навесок, у которых мал температурный градиент между периферической и центральной частью навески. Для веществ с плохой теплопроводностью ( порошки, а также почти все органические вещества) начало отклонения дифференциальной кривой всегда более или менее плавно закруглено. Объясняется это явление тем, что при подобных веществ разность температур между периферической и ( центральной частью навески довольно велика. Поэтому, когда то или иное превращение начинается у стенок тигля, то температура у спая термопары Vi может быть заметно ниже. Так как превращение протекает при постоянной температуре, упомянутый выше градиент постепенно уменьшается и при-к замедлению повышения температуры у спая термопары, в то время скорость нагрева эталона остается постоянной. Это и вызывает посте-пенное нарастание разности температур между обоими спаями дифференциальной термопары, вызывающее плавное закругление кривой. Это отвечает прекращению поглощения тепла, после чего наступает выравнивание температур менаду образцом и эталоном. Таким образом, истинной температурой процесса можно считать только ту, которая соответствует реакции, протекающей у самого спая термопары. [59]
Страницы: 1 2 3 4