[其他]理想型圓管狀保溫材料導(dǎo)熱測(cè)定裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87208077
• 申請(qǐng)日: 1987-05-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87208077U
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴鍋生;關(guān)密
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N25/18
• 分類號(hào): G01N25/18
• 代理公司: 南京工學(xué)院專利事務(wù)所
• 代理人: 沈廉,樓高潮

本實(shí)用新型屬于熱物理中管狀保溫材料導(dǎo)熱測(cè)定的技術(shù)領(lǐng)域。

通常在圓管狀保溫材料性能的測(cè)定中，所廣泛采用的是“防護(hù)端頭型”裝置，并以這種結(jié)構(gòu)的裝置作為標(biāo)準(zhǔn)形式對(duì)圓管狀保溫材料的熱傳遞性能進(jìn)行測(cè)定，但使用這種裝置，一直存在著以下幾個(gè)問(wèn)題：

1.該裝置有三個(gè)加熱器，其中一個(gè)是可調(diào)的計(jì)量加熱器，另外兩個(gè)是分別可以調(diào)節(jié)功率的防護(hù)加熱器，其作用是減少軸向?qū)幔虼嗽撗b置需要三只單獨(dú)可以調(diào)節(jié)功率的電源。

2.測(cè)定時(shí)要求在測(cè)定管（亦起均熱作用，又稱均熱管）的計(jì)量段和防護(hù)段間隔縫溫差調(diào)至一定的限度并保持足夠的時(shí)間穩(wěn)定不變的情況下進(jìn)行，這不僅要求有穩(wěn)定可靠的可調(diào)電源，而且還要求有一定操作經(jīng)驗(yàn)和技巧的熱工方面的專門人員，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)督和調(diào)節(jié)才能完成。

3.該裝置測(cè)定管總長(zhǎng)為1米，其測(cè)定段為0.6米，為考慮管狀保溫材料橫向接縫增加散熱，而影響導(dǎo)熱性能的測(cè)定，其1米長(zhǎng)的長(zhǎng)度仍嫌不夠。

另外還有一種稱為“理想型”的測(cè)定裝置，這種測(cè)定裝置只有一個(gè)加熱器，測(cè)定管上無(wú)隔縫，測(cè)定時(shí)，取測(cè)定管中間的“等溫區(qū)”（即軸向溫差相對(duì)正中間部分少于百分之一的區(qū)段）為測(cè)定段，這種裝置雖然測(cè)定管的兩頭都有保溫材料，但仍有很多散熱，由于測(cè)定管的高導(dǎo)熱性能，軸向?qū)嵋鸬亩祟^熱損失較大，其導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量結(jié)果往往偏差較大，為了校正這種偏差，還要進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算或標(biāo)定。因此，以上所述的防護(hù)型和理想型測(cè)定裝置，在目前對(duì)圓管狀保溫材料的測(cè)定上，分別存在測(cè)試手段復(fù)雜和測(cè)定精度不高的問(wèn)題，不利于推廣和使用。

本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)以上存在的問(wèn)題，取其長(zhǎng)處，改革其不足之處，設(shè)計(jì)制造了一種圓管狀保溫材料導(dǎo)熱測(cè)定裝置，該裝置不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，附加設(shè)備較少，而且測(cè)定的精度較高。

本實(shí)用新型的測(cè)定裝置是在原“理想型”圓管測(cè)定裝置的基礎(chǔ)上，將測(cè)定管兩頭的管壁上分別開(kāi)有許多排沿管的軸向排列的間隙（1），每排間隙在圓管的圓周上呈四等分形式，它們彼此之間不相通，并且軸向相鄰兩條間隙的中心彼此之間以測(cè)定管的軸心為轉(zhuǎn)軸相差45度角，使測(cè)定管的軸向?qū)嵬緩匠省懊詫m狀”，即導(dǎo)熱的途徑是沿測(cè)定管兩頭繞過(guò)每排間隙，迂回向外。在這些間隙中，填滿絕熱材料水玻璃氧化鋁，并經(jīng)燒結(jié)后形成一個(gè)整體。在距離測(cè)定管中心兩側(cè)7.5厘米和22.5厘米處的外壁上各安裝一對(duì)熱電偶，這四對(duì)熱電偶以螺旋線型沿管周布置，即相鄰兩熱電偶相對(duì)測(cè)定管軸心為轉(zhuǎn)軸相差90度角，它們被埋沒(méi)在測(cè)定管外表面沿軸向開(kāi)的小槽內(nèi)，然后用水玻璃氧化鋁粉填平。此外，在測(cè)定管內(nèi)安裝一個(gè)加熱管，加熱管是外表面有螺旋槽的氧化鋁管，在螺旋槽內(nèi)繞有電阻絲，加熱管的兩頭用端蓋支撐在測(cè)定管內(nèi)壁上。

采用本實(shí)用新型的圓管導(dǎo)熱測(cè)定裝置，其優(yōu)點(diǎn)在于，由于將測(cè)定管兩頭的熱傳遞途徑做成迷宮狀，軸向?qū)釤崃鞅仨氃谠撁詫m中迂回向外傳遞，其結(jié)果導(dǎo)致一方面使軸向?qū)釞M截面減小，另一方面使熱流傳遞的路程加長(zhǎng)，從而增加了軸向的導(dǎo)熱熱阻，使測(cè)定管表面的溫度更加均勻，測(cè)量的結(jié)果精度更高。采用該裝置進(jìn)行圓管導(dǎo)熱測(cè)定，不僅設(shè)備簡(jiǎn)單，（只要一組加熱器、一個(gè)電源）操作簡(jiǎn)單，可靠性高，而且極大地提高了測(cè)量精度。

圖1是本實(shí)用新型測(cè)定管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型測(cè)定管的A－A面剖視圖，圖3是B－B面剖視圖。

本實(shí)用新型的具體實(shí)施例如下：

測(cè)定管采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼材料，圓管的外徑為89毫米，管壁厚4毫米，管長(zhǎng)為1800毫米，在測(cè)定管的兩頭分別加工有17排間隙，每排間隙寬6毫米，相鄰兩間隙之間的距離也為6毫米，每排間隙在圓管上分成四個(gè)等分，彼此之間都不相通，并且相鄰兩間隙的中心相對(duì)測(cè)定管軸心為轉(zhuǎn)軸相差45度角。在這些間隙中填滿絕熱材料水玻璃氧化鋁，最后燒結(jié)成一個(gè)整體。在距測(cè)定管中心兩側(cè)7.5厘米和22.5厘米處的外壁上，分別安裝一對(duì)熱電偶，這四對(duì)熱電偶以螺旋線型沿管周分布，即相鄰兩熱電偶相對(duì)測(cè)定的軸心為轉(zhuǎn)軸相差90度角，并埋設(shè)在測(cè)定管外表面沿軸向開(kāi)的小槽內(nèi)，然后用水玻璃氧化鋁粉填平。將加熱管放在測(cè)定管的內(nèi)部，加熱管采用外表面有螺旋槽的氧化鋁管，加熱絲繞在該管的螺旋槽內(nèi)，其兩頭用端蓋支撐在測(cè)定管的內(nèi)壁上。測(cè)試時(shí)，只要將試件包在測(cè)定管上，測(cè)定管兩端用氧化鋁纖維或玻璃棉保溫，就可以進(jìn)行導(dǎo)熱測(cè)定。按照以上所述，就可以制成本實(shí)用新型的圓管導(dǎo)熱測(cè)定裝置。