УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ МАГНИТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к теплофизике и может быть использовано для измерения температуро-проводности магнитных жидкостей при комнатной температуре под влиянием магнитного поля в за-висимости от давления.
Устройство состоит из лазерной установки, лабораторного автотрансформатора (ЛАТР), со-единенного с амперметром и переменным резистором, которые последовательно присоединены к индукционной катушке (соленоиду). Внутри соленоида установлена полиэтиленовая ячейка с исследуемым образцом прикрепленная к штативу и подключенная к тонометру. К тыльной стороне полиэтиленовой ячейки присоединен спай хромель-алюмелевой термопары, подключенный к микровольтнаноамперметру.

Изобретение относится к теплофизике и может быть использовано для измерения температуропроводности магнитных жидкостей при комнатной температуре под влиянием магнитного поля в зависимости от давления.
Аналогом является устройство, при помощи которого фронтальная поверхность малого образца дискообразной формы подвергается равномерному облучению короткой вспышкой [1]. Источником энергии обычно служит лазер или импульсная лампа. Время облучения составляет около миллисекунды и менее. Измеряется изменение темпера-туры на тыльной стороне образца и определяется температуропроводность в направлении его толщины.
Наиболее близким техническим решением является устройство [2], состоящее из лазерной установки, исследуемого образца, хромель-алюмелевой термопары, полиэтиленовой ячейки, заполненной исследуемым образцом и прикрепленной к штативу. К тыльной стороне ячейки при-креплен спай хромель-алюмелевой термопары, подключенной к микровольтнаноамперметру.
Приведенные аналоги не позволяют производить измерения температуропроводности магнитных жидкостей под влиянием магнитного поля в зависимости от давления.
Заявленное устройство поясняется прилагаемой принципиальной схемой и состоит из лазер-ной установки 1 (типа ЛГН-109, длина волны - 630 нм, выходная мощность - 1 мВт.), штатива (на схеме не показан), прикрепленной к нему полиэтиленовой ячейки 2 с исследуемым образцом. К тыльной стороне ячейки 2 прикреплен спай хромель-алюмелевой термопары 3 (диаметром 0,39 мм), подключенной к микровольтнаноамперметру 4 (типа Ф 136). Ячейка 2, размещенная в индукционной катушке (соленоиде) 9, подключена также к тонометру 5. Лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) 7 подключен к соленоиду 9 и амперметру 6, последовательно подключенному к переменному резистору 8, который присоединен к соленоиду 9.
Тонометр 5, служит для создания внешнего давления, модели АТ-12: Диаметр тонометра 5 см: со стандартной манжетой (50 х 14 см): с увеличением манжетой (60 х 17 см), предел измерения то 0 до 300 атм. давления.
Микровольтнаноамперметр 4 типа Ф 136. Переносной транзисторный микровольтнаноампер-метр предназначен для усиления и измерения малых постоянных токов и напряжений. Он может быть использован в качестве нуль-индикатора в различных измерительных цепях. Отсчетное устройство двушкальное узкопрофильное со световым указателем. Длина шкалы 118 мм. Питание прибора осуществляется от сети переменного тока.
Хромель-алюмелевая дифференциальная термопара 3 изготовлена из проволоки диаметром 0.39 мм.
Ячейка 2 изготовлена из полиэтиленового материала толщиной 0.27 мм в форме призмы размеры 30x5x15 мм.
Амперметр 6 Э8030-М1ТУ, класс точности 0,5%, пределы измерения до 1 А, номинальное частота 50 Гц.
Переменный резистор 8 со скользящим кон-тактом предназначен для плавного изменения сопротивления в электрической цепи и для получения от данного источника тока в пределах до 1 А. Марка РПР-13, сопротивление 200 Ом, сила тока 1.0 А.
Автотрансформатор типа ЛАТР 7 (лабораторный трансформатор) предназначен для плав-ного регулирования напряжения переменного тока частоты 50 или 60 Гц при различных электротехнических работах. Трансформаторы ЛАТР являются однофазными. Номинальное первичное напряжение трансформаторов ЛАТР - 220В. Пределы регулирования 0-250В. Номинальный ток нагрузки на ЛАТР - 5 А.
Соленоид 9 состоит из каркаса, внутри кото-рого имеются кольцевые и продольные пазы. Каркас имеет обмотку из медного изолированного провода диаметром 0,65-0,8 мм, число витков 570. Концы обмотки подведены к двум зажимам, за-крепленным в щеках катушки.
Устройство работает следующим образом:
Ячейку 2 (фиг) заполняют исследуемым объектом, соединяют с тонометром 5, устанавливают в центре соленоида 9, исключая ее контакт с ка-тушкой и подвергают облучению. Индукционную катушку 9 прикрепляют к штативу. Подавая напряжение 3-8В лабораторным автотрансформатором 7 (ЛАТР), в индукционной катушке создают магнитное поле и изменяют давление от 0,1 до 29,34 МПа. С помощью переменного резистора 8 контролируют силу тока от 0,4 до 0,97А по амперметру 6. переменный резистор 8 и амперметр 6 соединяют последовательно к катушке 9. Источником облучения служит лазерная установка ЛГН-109 1, которую устанавливают на расстоянии 155 мм от измерительной ячейки 2. Изменения температуры на тыльной стороне образца измеряют термопарой 3, спай которой прикреплен к ячейке 2, а концы подключены к микровольтнаноамперметру 4. Микровольтнаноамперметр 4 устанавливают на 100 мкВ. Время фиксируют до снижения показания микровольтнаноамперметра 4. Максимальное время достижения температуры на тыльной поверхности т фиксируют двухстрелочным секундомером типа С-11-1Б, с точностью до 0,1 с. Устройство работает под напряжением 220 В переменного тока.
Температуропроводность образца в направлении его толщины определяется по формуле где, а - температуропроводность; l - толщина образца; - время достижения температуры на тыльной поверхности равная половине ее максимального значения.

1. Теоретические основы теплотехники. Теплотех-нический эксперимент. Под общ. ред. А.В.Клименко и В.М.Зорина. Издательство МЭИ. Москва, 2001 г., стр. 560.
2. Малый патент Республики Таджикистан ТJ
№229.