Teknisk Tidskrift / 1931. Allmänna avdelningen / 390 (1871-1962) Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
	Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |

Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 28. 11 juli 1931 - Ny metod för bestämning av värmeledningskoefficienter, av Bertil Stålhane och Sven Pyk

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>

Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has been proofread at least once. (diff) (history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång. (skillnad) (historik)

och yttre höljets radier. Temperaturdifferensen
bestämmes med hjälp av termoelement.

Den metod, som vanligen användes för såväl plattor
som pulverformiga material, är den av Lees² och
Gröber³ angivna och av Poensgen⁴ förbättrade
metoden. Fig. 2. Ett plant elektriskt värmeelement
(E) är på båda sidor omgivet av lika tjocka skikt av
försöksmaterialet, utanpå vilka kylplattor (K) äro
anbragta. Då kylplattorna ha samma temperatur,
fördelar sig värmeflödet symmetriskt åt båda hållen.
För att undvika förluster åt sidorna införde Poensgen

Fig. 2.	Fig. 3.

utanför det egentliga elementet (E) en skyddsring
(R), som likaledes utgöres av ett elektriskt element.
Detta regleras så, att temperaturen på ringen blir
densamma som på centrumelementet. Man kan då
antaga att centrumelementets hela effekt går genom en
konstant sektion till kylplattorna. Då temperaturdifferensen
i fortvarighet bestämts med termoelement
erhålles [lambda] = q . l /[delta] t 2 F där l är skikttjockleken och centrumelementets yta.

En annan metod särskilt avsedd för plattor är
angiven av Christiansen.⁵ Fig. 3. Här kombineras den
platta, som skall undersökas (A) med en
normalplatta (B), vars värmeledningskoefficient är känd.
Båda plattorna placeras på ett elektriskt element
(E) så att ett visst värmeflöde passerar genom
dem. Effekten bestämmes indirekt genom
temperaturfallet i normalplattans centrum och man erhåller
[lambda]₁ / [lambda]₂ = l₁ / [delta] t₁ / l₂ / [delta] t₂.

Metoden är enkel, men ger lätt felaktiga resultat
på grund av övergångsmotstånd och allt för stor
sidoavvikning i värmeflödet.

För rörisoleringar användes vanligen en av van
Rinsum⁶ angiven metod. Isoleringen pålägges ett
rör av viss längd, där en konstant effekt utvecklas
medelst ett utefter hela längden jämt fördelat
elektriskt värmeelement. Rörets temperatur, dvs.
temperaturen vid isoleringens inre yta, samt isoleringens
yt-temperatur bestämmes med termoelement.
Värmeflödet fördelas så att säga koncentriskt, och en
integration av värmemotstånden i den cylindriska
sektionen ger [lambda] = q / l . [delta] t . 2 [pi] ln r_y / r_i där [lambda] är rörlängden
och r_y och r_i isoleringens yttre och inre radier.

Vid bestämning av värmeledningsförmågan hos
vätskor användas liknande metoder. Emellertid måste
här särskilda försiktighetsmått iakttagas för
undvikande av konvektion. I allmänhet arbetar man med
mycket tunna skikt. Dels anbringar man, enligt
Wachsmuth⁷, Weber⁸, Jacob⁹ m. fi., vätskeprovet
i form av lameller mellan planparallella plattor. Dels
använder man, enligt Schleiermacher¹⁰, Goldschmidt¹¹
m. fl., rörformigt matrum med central effektavgivare.

I senare fallet utföres lämpligen apparaten så, att
effektavgivaren består av en smal tråd, av exempelvis
platina, som är centralt monterad i en urborrning i
en metallcylinder, i vilken vätskan införes. Här kan
då metalltråden samtidigt tjäna sommotståndstermometer,
dvs. ur motståndsförändringen beräknas temperaturhöjningen.

Denna princip har ju för övrigt använts även för
gaser, exempelvis i Siemens elektriska crökgasprovare,
som baserar sig på variationen i gasens värmeledningsförmåga.

Ovan beskrivna metoder äro ju principiellt riktiga,
men giva i allmänhet ganska osäkra resultat. Detta
beror på uppkomsten av fel vid bestämningen av de
olika temperaturerna, vid dimensionsbestämningen,
och överhuvud svårigheten att hålla konstant
temperatur och ernå verkliga fortvarighetstillstånd.

Den för tekniska material, pulver eller plattor
vanligen använda Poensgen-metoden t. e. är i själva
verket ganska besvärlig. Ehuru man kanske inte
enligt Hencky och Cammerer vid Forschungsheim für
Wärmeschutz, Munchen¹², behöver räkna med fyra
dagar för utförande av en enda bestämning, vilket
ju i så fall förutsätter utomordentliga anordningar
för konstanthållande av effekt och temperatur om
det skall vara någon mening med tidsutdräkten,
åtgår dock minst en dag för en sådan bestämning, varvid
man bland annat skall reglera mäteffekten för önskad
temperatur, anpassa ringens temperatur efter
mätplattans etc. Noggrannheten torde i allmänhet icke
kunna sättas högre än till ± 5 %. Hencky och
Cammerer ange ± 3 % för ett fyra-dagars-försök, som ju
emellertid för vanliga tekniska ändamål skulle ställa
sig alltför dyrbart, då man vanligen för ett material
vill ha flera bestämningar, gällande olika temperaturer.

Att döma av variationen i tabellvärden för ett och
samma material äro mätfelen f. ö. ofta högst
betydliga, så att man i allmänhet icke kan räkna med
större tillförlitlighet än ± 20 %.

Härtill kommer att metodernas användbarhet är
inskränkt. Dels skall materialet anpassas efter vissa
dimensioner hos apparaten. Dels är mätområdet
beträffande temperaturen starkt begränsat. Så t. e.
fordras det ju beträffande kylplattorna, vidlyftiga
åtgärder för att åstadkomma ett annat temperatur
-läge. I allmänhet bibehåller man en viss
temperatur vid kylplattorna och ändrar endast elementets
övertemperatur. Resultatet antages gälla
medeltemperaturen, vilket vid stora temperaturdifferenser
medför ytterligare fel, eftersom [lambda] varierar med
temperaturen.

Inför en speciell uppgift, nämligen att bestämma
värmeledningskoefficienten för vissa smältor vid hög
temperatur, började vi undersöka möjligheten för
utarbetande av någon enklare och snabbare
mätmetod, som kunde tillämpas inom vitt skilda
temperaturområden.

Frångår man metoder med fortvarighetstillstånd
och i stället inför mätning av temperatur som
tidsfunktion kan följande princip tänkas.

En effektavgivare med små dimensioner, lämpligen
en metalltråd med stor motståndskoefficient, så att
den samtidigt kan tjäna som motståndstermometer,

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>