Схема лабораторной установки
Опытная установка, схема которой приведена на рис. 5.1, состоит из ТЭНа – нагревательного элемента 1 диаметром d = 14 мм. На внешней поверхности ТЭНа установлены три цилиндрические секции из различных теплоизоляционных материалов: листового асбеста 2, асбоцемента 3 и диатомита 4, общей длиной
l = 800 мм. Внутренний диаметр секций соответствует диаметру ТЭНа ( d 
= 14 мм ). Величина внешних диаметров секций:
– асбоцемента – d 
= 32 мм;
– листового асбеста – d = 34 мм;
– диатомита – d = 40 мм.
Длина каждой секции по сравнению с толщиной (наружным диаметром) достаточно велика ( 
> 4), что обеспечивает минимальный переток тепловой энергии вдоль цилиндрической стенки.
~ 220 v
5
7
A 6
 |
8
V
 |
1 2 3 4
 |
 |
 | |||
 |
Рис. 5.1. Схема установки
Напряжение к ТЭНу 1 подаётся от электросети выключателем 5 через автотрансформатор 6. Сила тока измеряется амперметром 7, а напряжение – вольтметром 8.
Для измерения температур цилиндрических стенок испытываемых материалов на внутренней и внешней поверхности в средней части каждой секции зачеканены две термопары типа хромель-копель (ХК). Свободные концы термопар через переключатель 9 подключены к милливольтметру 10, с помощью которого снимают их показания.
Порядок выполнения работы
1. По результатам подготовки к лабораторной работе привести в отчёте ответы
на контрольные вопросы.
2. Ознакомиться на стенде с устройством и работой лабораторной установки.
3. Включить в сеть нагреватель и установить автотрансформатором силу тока по указанию преподавателя (не более 2 А). Записать значения напряжения и силы тока в таблицу отчёта:
| Материал секции | № термопары по переключ. | ТермоЭДС в мВ в указ. момент времени (мин) | Стационарный режим | ||||||
| ТермоЭДС мВ | Температура  С | ||||||||
| Асбо- цемент | |||||||||
| Листовой асбест | |||||||||
| Диатомит | |||||||||
| Напряжение, V, В | |||||||||
| Сила тока, I, А |
4. Через 5 минут с момента включения нагревателя проверить действие термопар. Для этого последовательно через переключатель для каждой термопары определить по милливольтметру термоЭДС в мВ и записать в таблицу отчёта.
5. Убедившись, что все термопары работают, приступить к дальнейшим замерам, спустя 20 мин.
6. Далее через каждые 5 мин последовательно для каждой термопары определять по милливольтметру термоЭДС и записывать в таблицу отчёта до установления стационарного режима (постоянство показаний каждой термопары).
7. После окончания замеров установку отключить от электросети