УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ИЗМЕНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ МАГНИТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для решения теплофизических задач по определению влияния магнитного поля на изменение температуропро-водности магнитных жидкостей.
Устройство состоит из лазерной установки, термопары, инфракрасного детектора, лабора-торного автотрансформатора, катушки, ампер-метра, реостата и полиэтиленовых ячеек для ис-следуемых образцов.

Изобретение относится к области измери-тельной техники и может быть использовано для решения теплофизических задач по определению влияния магнитного поля на изменение темпера-туропроводности магнитных жидкостей.
Прототипом является устройство для учета влияния магнитного поля на изменение темпера-туропроводности магнитных жидкостей, состоя-щее из лазерной установки, термопары, инфра-красного детектора [1]. Недостатком устройства является недостаточно высокая точность измере-ния параметров.
Целью изобретения является повышение точ-ности определения параметров измерения.
С этой целью создано устройство, состоящее из лабораторного автотрансформатора (ЛАТР), реостата, амперметра, катушки, лазерной уста-новки типа ЛГН-109, микровольтнаноамперметр типа Ф136, термопары и ячейки. Изобретение по-ясняется схемой, представленной на рисунке (Фиг.). Ниже приведены технические характери-стики основных элементов разработанного устройства.
Автотрансформатор типа ЛАТР (1) (лабора-торный автотрансформатор) предназначен для плавного регулирования напряжения переменного тока частотой 50 или 60 Гц при различных элек-тротехнических работах. Трансформаторы ЛАТР являются однофазными. Номинальное первичное напряжение трансформаторов ЛАТР - 220В. Пре-делы регулирования – 0-250 В. Номинальный ток нагрузки на ЛАТР – 5 А.
Реостат марки РПР-13 (2) со скользящим кон-тактом предназначен для плавного изменения сопротивления в электрической цепи и для полу-чения от данного источника тока в пределах до 1 А, сопротивление 200 Ом, сила тока 1,0 А.
Амперметр (3) Э8030-М1ТУ, класс точности 0.5%, пределы измерения до 1 А, номинальная частота 50 Гц.
Катушка (4) состоит из каркаса, внутри кото-рого имеются кольцевые и продольные пазы. На каркасе имеется обмотка из медного изолирован-ного провода диаметром 0.65-0.8мм, число витков 570. Концы обмотки подведены к двум зажимам, закрепленным в щеках катушки.
Ячейка (6) изготовлена из полиэтиленового материала толщиной 0,27мм в форме призмы раз-мером 30x5x15 мм.
Хромель-алюмелевые дифференциальные термопары (7) изготовлены из проволоки диамет-ром 0,39 мм.
Переносной транзисторный микровольтнано-амперметр типа Ф136 (8) предназначен для усиле-ния и измерения малых постоянных токов и напряжений. Он может быть использован в каче-стве нуль-индикатора в различных измерительных цепях. Отсчетное устройство двухшкальное узко-профильное со световым указателем. Длина шка-лы 118 мм. Питание прибора осуществляется от сети переменного тока.
Технические характеристики лазерной уста-новки (гелий-неонового лазера) ЛГН-109 (9): дли-на волны - 630 нм, выходная мощность - 1мВт.
Устройство работает следующим образом:
Фронтальную поверхность образца формы призмы, т.е ячейку (6), заполняют исследуемым объектом, после чего устанавливают внутри ка-тушки (4), закрепленной на штативе (5). Ячейку размещают в центре в центре катушки, не допус-кая их контакта, и подвергают облучению. При подаче напряжения U=8В лабораторным авто-трансформатором (ЛАТР) (1) на катушке создает-ся магнитное поле. С помощью реостата (2) и ам-перметра (3) устанавливают величину тока I=1А; реостат и амперметр соединены последовательно к катушке. Источником облучения служит лазер-ная установка ЛГН-109 (9), которая находится на расстоянии 155 мм от ячейки. Изменение темпера-туры на тыльной стороне образца измеряют с помощью термопары (7), спай которой прикреплен к ячейке, а концы подключены к микровольтнано-амперметру (8). Микровольтнаноамперметр уста-новлен с помощью переключателя на 100 мкВ. Время фиксируют до снижения показания микро-вольтнаноамперметра (8). Максимальное время достижения температуры на тыльной поверхности  фиксируется двухстрелочным секундомером типа С-11-1Б с точностью до 0,1с. Лазерная уста-новка ЛГН-109, микровольтнаноамперметр Ф136 и ЛАТР подключены к сети переменного тока напряжением 220 В.
Температурапроводность образца в направ-лении его толщины определяется из решения од-номерного нестационарного линейного уравнения теплопроводности по формуле
а=
где l–толщина образца , - время достижения на тыльной поверхности температуры, равной половине ее максимального значения.

«Теоретические основы теплотехники. Теп-

лотехнический эксперимент». Под общей редакци-ей А.В.Клименко и В.М.Зорина. 3-е издание. Из-дательство МЭИ. Москва 2001г. 560 с.