4.4 Методика проведения работы, описание и принцип работы прибора ит – с – 400.

Измеритель теплоемкости ИТ – с – 400 предназначен для исследования температурной зависимости удельной теплоемкости твердых тел, сыпучих, волокнистых материалов, жидкостей. Он рассчитан на проведение массовых теплофизических исследований в лабораторных и заводских условиях.

Ячейки измерительной (рисунок 4.2) является важнейшей частью блока измерительного и состоит из корпуса 6, разъемной оболочки теплоизоляционной 8 и металлического ядра (детали 1, 2, 4, 10, 11). Блок питания и регулирования обеспечивает нагрев ядра ячейки измерительной (рисунок 4.2) с заданной скоростью – 0,1 К/с и автоматическое регулирование температуры. Скорость разогрева определяется величиной начального напряжения на нагревателе и скоростью его изменения. Обе эти величины строго фиксированы. Для определения теплоемкости в эксперименте в процессе непрерывного разогрева на фиксированных уровнях температуры используется прибор микровольт амперметр Ø136. Он используется как нуль – прибор в потенциометре. Прибор Ø136 рассчитан на определенные значения термо – эдс, соответствующие фиксированным уровням температур от минус 125 до плюс 400°С через 25°С.

Для регулирования работы в нагревателе и температурных измерений в приборе (в ампуле 2 и колпаке 4) используются хромель – алюмелевые термопары 12 с диаметром электродов 0,2 мм.

Переключатель термопар измерительного блока имеет три положения , УСТ.О. В положениях измеряется температура основания 10 и испытуемого образца 9. В положении УСТ.О проверяется механический нуль прибора Ø136. В эксперименте в процессе непрерывного разогрева на различных уровнях температуры (через 25°С) с помощью прибора Ø136 и секундомера измеряется временное запаздывание температуры ампулы по отношению к температуре основания.

Испытуемый образец 9 помещается в ампулу 2, которая закрывается крышкой 3. Отпускается верхняя половина корпуса измерительной ячейки. Подается напряжение на нагреватель 7, и ядро измерительной ячейки начинает, плавно, монотонно разогреваться до верхней, предельной для каждого образца 9, температуры. Во время разогрева с помощью нагревателя 11, расположенного в охранном колпаке 4, поддерживаются адиабатические условия (нулевая разность температур) между ампулой 2 и охранным колпаком 4. Тепломер 1 смонтирован в медном основании 10. Рабочим слоем тепломера является кольцо 1 из нержавеющей стали 12Х18Н9Т. Основание, кольцо 1 и ампула 2 спаяны друг с другом серебряным припоем.

Измерение удельной теплоемкости производится на образцах диаметром 15±0,1 мм и высотой 10±0,5 мм.

Для улучшения теплового контакта образцов используется смазка ПØМС – 4 ТУ6 – 02 – 917 – 74. Для образцов, впитывающих смазку, используется графитовый порошок (ГОСТ 8295 – 73) или алюминиевая пудра (ГОСТ 5494 – 71Е). В случае изменения смазки или начала температурного диапазона необходима новая градуировка с измененными условиями.

1 – образец испытуемый; 2 – ампула; 3 – тепломер; 4 – оболочка адиабатическая; 5 – основание; 6 – крышка.

Рисунок 4.1– Тепловая схема метода динамического с – калориметра.

1 – тепломер; 2 – ампула; 3 – крышка; 4 – колпак охранный (адиабатическая оболочка); 5 – патрубок; 6 – корпус; 7 – спираль нагревателей; 8 – оболочка теплоизоляционная; 9 – образец испытуемый; 10 – основание; 11 – блок нагревателей; 12 – термопары.

Рисунок 4.2 – Схема измерительной ячейки.