Компенсационный метод измерения коэффициента теплового расширения проводящих и непроводящих жидкостей

• Автор: Карчевский, Олег Олегович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Оглавление
Список терминов и сокращений
Введение
ГЛАВА I. Обзор аномалий на температурных зависимостях некоторых теплофизических свойств материалов. Анализ методов изучения термодинамических свойств материалов с точки зрения возможности выявления тонких аномальных эффектов
1.1. Экспериментальные факты. Особенности в поведении жидких щелочных металлов.
1.2 Анализ методов изучения термодинамических свойств материалов с точки зрения возможности выявления тонких аномальных эффектов
1.2.1 Методы модуляционной дилатометрии
1.2.2 Методы, основанные на регистрации тепловых потоков
1.2.3 Метод дифференциального гидростатического взвешивания
ГЛАВА II. Новый метод измерения коэффициента теплового
расширения ар жидкостей с применением двойного модуляционного воздействия на образец
2.1. Метод измерения коэффициента теплового расширения ар
проводящих жидкостей с применением двойного модуляционного воздействия на образец
2.2 Возможность распространения метода измерения к.т.р. с использованием двойной модуляции на изучение диэлектрических жидкостей
2.3 Необходимое условие корректного измерения коэффициента теплового расширения
2.4 Проблемные вопросы, связанные с реализацией нового, компенсационного метода измерения коэффициента теплового расширения аР проводящих жидкостей
2.5 План работ

ГЛАВА III. Применение модуляционного метода в измерении коэффициента теплового расширения диэлектрических жидкостей
3.1. Выбор образца
3.2 Установка для измерения коэффициента теплового расширения ар диэлектрических жидкостей компенсационным методом
3.2.1 Измерительная ячейка и ячейка для измерения давления
3.2.2 Генератор периодической составляющей давления
3.2.3 Система управления электрическим током
а. Устройство формирования тактовых импульсов
б. Устройство, формирующее модуляционный сигнал с помощью

в. Устройство формирования высокочастотного управляющего сигнала с применением широтно-импульсной модуляции
3.2.4 Вспомогательный образец
3.2.5 Измерительная цепь
3.2.6 Интегратор
3.3 Расчет мощности электрического тока, подаваемого на ячейку
при частотной модуляции
3.4. Апробация установки для измерения коэффициента теплового расширения а,, компенсационным методом и температурные измерения аР дистиллированной воды
3.4.1 Зависимость адиабатического термического коэффициента давления дистиллированной воды от температуры
3.4.2 Способ изменения давления
3.4.3 Получение температурного сигнала от графитового стержня при нагреве его электрическим током. Оценка удельной теплоемкости графитового стержня Ср
3.4.4 Проверка постоянства отношения амплитуд колебаний давления и мощности

3.4.5 Оценочный расчёт коэффициента теплового расширения

3.4.6 Температурные измерения коэффициента теплового расширения дистиллированной воды в интервале температур 20-45 °С
3.5 Анализ погрешности
3.6 Выводы к главе
ГЛАВА IV. Применение модуляционного метода в измерении
коэффициента теплового расширения проводящих (металлических) жидкостей
4.1. Выбор образца
4.2. Описание ячейки, используемой для измерения коэффициента теплового расширения проводящих жидкостей
4.3 Установка для измерения коэффициента теплового расширения ар проводящих жидкостей компенсационным методом
4.4 Использование амплитудной модуляции высокочастотного сигнала в схеме формирования периодического изменения мощности электрического тока
4.5 Настройка и калибровка электрической схемы
4.6 Калибровка датчика давления
4.7 Проверка работоспособности узлов измерительной установки
4.8 Результаты апробации модуляционного метода измерения к.т.р. на жидкометаллическом образце, калий-натриевая смесь
4.9 Результаты апробации модуляционного метода измерения к.т.р. на жидкометаллическом образце, цезий
4.10 Выводы к главе
Выводы
Список литературы
5. ПРИЛОЖЕНИЕ

1. Разработка конструкции и создание измерительных ячеек, предназначенных для измерения к.т.р. диэлектрических жидкостей и проводящих жидкостей.
2. Выбор способов модуляционного воздействия электрическим током на образец, гарантирующих отсутствие сопутствующих паразитных сигналов при регистрации температурного отклика. Разработка и реализация узлов установки, связанных с генерацией модулирующего напряжения, подаваемого на проводящие образцы. Обеспечение их синхронной работы с генератором периодической составляющей давления.
3. Разработка способов измерения мощности электрического воздействия и их реализация.
4. Разработка способов компенсации температурных откликов на модуляционные воздействия.
5. Выполнение тестовых измерений к.т.р. исследуемой жидкости в зависимости от температуры.
ГЛАВА III. Применение модуляционного метода в измерении коэффициента теплового расширения диэлектрических жидкостей
3.1. Выбор образца
В качестве исследуемого вещества была выбрана дистиллированная вода. Вода имеет ряд свойств удобных для апробации метода. Коэффициент теплового расширения воды в малом температурном интервале, близком к комнатной температуре, имеет значительные изменения [43]. По тепло физическим свойствам воды существует много справочных данных. При выборе вспомогательного образца предпочтение отдавалось полупроводникам и полуметаллам. Небольшой по сравнению с металлическими образцами ток и достаточная для компенсации амплитуда