189791. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés hővezetési anyagjellemzők, különösen hővezetési tényező és térfogati hőkapacitás meghatározására
1 189.791 2 clem, amelynek hossza legalább háromszorosa a külső átmérőjének. Célszerű lehet a hossztengely mentén mindkét végén hőszigetelés alkalmazása. Ha az anyag jó hővezetésű, akkor előnyös lehet a nagyobb arányok alkalmazása is, és célszerűen ennek az aránynak az értéke csak hatásos hőszigetelés mellett kisebb ötnél. A tapasztalat szerint rossz hővezeték esetében nincs szükség a mintadarab hossztengelye mentén lezáró hőszigetelés, például tárcsaszerűen kialakított hőszigetelő elem elhelyezésére. A hosszú mintadarabok összeállíthatók tárcsaszerű lapokból, furatos korongokból vagy hasonló elemekből is. Az orvénykamra belső falában célszerűen a hossztengellyel párhuzamosan vezetett réseket alakítunk ki, de előnyös lehet a konkrét áramlási viszonyok ismeretében olyan kialakítás is, amely a hossztengellyel párhuzamos egyenes mentén kijelölhető vonalat követi. A lényeg az, hogy a rések a hűtőköteg, például levegő nagy sebességű perdületes áramlását tegyék lehetővé, amely alkalmas a mintadarab hőmérséklete által kiváltott áramlás hatásának kiküszöbölésére. Ezt a célt elősegítheti az is, ha síklapként vagy más alakú, például szárnyprofil alakúra hajlított lemezként létrehozott terelőlapot építünk be a rések-niellett a hűtőközeg áramlásának útjában. A találmány szerinti berendezés időnkénti beállításához szükséges lehet a magot is tartalmazó mintadarabbal azonos alakú, a mérni kívánt anyagoknál sokkal jobb hővezető anyagból (például vörösrézből, ezüstből) készült tömör mintatest alkalmazása, amelyet egyetlen felületi érzékelővel ellátva a mintadarab helyére illesztünk. Az érzékelő jeleit a jelfeldolgozó egység kiértékeli és így a hűtőközeget szállító egység üzeme szabályozható. A beállítás elvégezhető elvileg az alkalmazott szállítóegység szállítóteljesítményét jellemző függvény alapján is, mindenkor a szükséges nyomást beállítva, ahhoz, hogy perdületes áramlás jöjjön létre. Célszerű adott méretviszonyok mellett először a mintatesttel kalibrálni, és csak ezt követően a függvény szerint. A találmány szerinti eljárás és berendezés segítségévei a keresett hővezetési anyagjellemzők egyetlen instacionárius mérésből határozhatók meg. Ez növeli a mérési eredmények megbízhatóságát, szükségtelenné teszi nagyobb számú, különböző Tendeltetésű mérőberendezés alkalmazását, gyorsítja és egyszerűsíti a mérés folyamatát. A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti foganatosítás! mód, illetve kiviteli alak kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egy terelőlapok nélküli kiviteli alakjának keresztmetszete oldalnézetben, míg a 2. ábra az 1. ábra szerinti kiviteli alak I-I keresztmetszete terelőlapokkai. A találmány szerinti eljárás foganatosításakor először a vizsgálandó anyagból mintadarabot készítünk. A mintadarab hossztengely mentén belső és külső felülettel határolt hosszúkás, előnyösen csőszerű alakú test. Készülhet például egymáshoz illesztett belső nyílással ellátott tömör tárcsákból, magra felfűzött furatos korongokból, vagy porszerű anyag, nagy viszkozitású minta (például műanyagömledék) befogadására alkalmas hosszúkás tartály formájában, amelynek célszerűen gyürűalakú keresztmetszettel jellemzett belső terét |ó hővezetéssel jellemzett fémből (például vörösréz lemezből) kiképzett falak határolják. A méréshez a tartályt a mérendő anyaggal, például műanyagporral vagy nagy viszkozitású műanyagömledékkel kitöltjük. Előzetesen tömör jó hővezető anyagú vörösréz, ezüst mintatesttel, amelyet a mintadarab és magjának helyére teszünk, ellenőrzési és beállítási célból hitelesítő mérést végzünk. Ennek feladata a felhasználandó gáz alakú hűtőközeg, célszerűen levegő áramlási sebességének olyan kiválasztása, hogy a későbbiekben az egyenletes hűtés feltételei nündenkor biztosítottak legyenek. A mintadarab és a mintatest előnyösen olyan hengerszerű test, amelynek hossza legalább háromszor, előnyösen ötször, fém esetében pedig akár nyolcszor hosszabb a külső átmérőjénél. A mintadarab végeit szükség szerint hőszigeteléssel látjuk el, majd például fűtőtesttel, kemencével kívánt hőmérsékletig felmelegítjük. Ez a hőmérséklet a vizsgálandó anyagtól (műanyagtól, fémtől stb.) függ, és egyrészt az anyag olvadáspontjánál alacsonyabb legyen, másrészt elegendően magas a hűlés feltételeinek jó követhetősége céljából, harmadrészt pedig a mérés feltételeit a hőmérsékletváltozást kísérő folyamatok (például hőtágulás) ne rontsák le. A mintadarab belső és külső felületéhez illeszkedően a hossztengelyre merőleges síkban, előnyösen a hossztengelyre merőleges egyenesen, a hosszúság középső tartományában, előnyösen pontosan a felében érzékelőket helyezünk el a hőmérsékletváltozás követésére. Az egyik érzékelő például a külső felületre van erősítve, míg a másik például a. mag belsejében van megtámasztva és aktív részével kapcsolódik a belső felülethez. A felmelegítetf mintadarab környezetéből a kívánt hőmérséklet elérésekor eltávolítjuk a fűtőelemet. Ezt célszerűen úgy biztosítjuk, hogy a fűtőelemet lefelé kihúzzuk a mintadarab környezetéből és így annak környezetét ezt követően tőle megfelelő légréssel elválasztott örvénykamra alkotja, amelynek belső felületén legalább két longitudinális nyílás van> Ezek a nyílások a belső fal kerülete mentén egyenletes elosztással helyezkednek el. Az örvénykamrát hűtőközeg forrásához csatlakoztatható beömJéssel ellátott külső fal veszi körül. A fűtőelem eltávolítása előtt célszerűen a hűtőközeg áramoltatását már megindítjuk, hogy ily módon az örvénykamra belső és külső fala azonos hőmérsékletre kerüljön. A fűtőtesteltávolítása után a hűtőközeg szabadon áramolhat a mintadarab környezetében. A mintadarab végeinél alsó és felső nyílás van, ezen keresztül a hűtőközeg eltávozhat. A hűtőközeg áramlását a résekkel és szükség szerint terelőlapokkal úgy biztosítjuk, hogy az áramlás perdületes és lehetőleg nagy sebességű legyen. Ezzel egyrészt azt érjük el, hogy a felület mentén időben állandó hó'átadási tényező miatt a hűlés számítással jól követhető módon zajlik, másrészt pedig a hossztengely menti, tehát longitudinális változások zavaró hatása minimális. Ezért az érzékelők a radiális irányú hőmérsékletváltozásokat követik. A hűlés közben a mintadarab belső és külső felületén felvett mérési görbék kiértékelése alapján lehetséges a kívánt hővezetési anyagjellemzők értékének megállapítása. Ezt célszerűen megfelelő beprogramozott számítóegység, mint jelfeldolgozó egység végzi. A találmány szerinti berendezés (1. és 2. ábra) 1 mintadarabé; megfogó 2 magot, az 1 mintadarabot körbevevő 4 kemencét, a kemencét határoló 9 légrést, a 9 légiéssel a 4 kemencétől elválasztott 10 belső falú és 11 külső falú 6 örvénykamrát, valamint a 6 örvénye 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
