Устройство и принцип действия лабораторной установки
Установка ФПТ-1-3 состоит из блока рабочего элемента РЭ-3 и приборного блока БП-3 с тумблерами включения питающих напряжений (рис. 5). Тепловой поток в установке создается путем нагрева вольфрамовой проволоки постоянным током. Температура стеклянной трубки, в которой располагается проволока, в процессе эксперимента остается постоянной, т.к. ее поверхность обдувается потоком воздуха с помощью вентилятора. Для определения температуры проволоки измеряются падение напряжения на ней и протекающий через проволоку электрический ток. Ток измеряется миллиамперметром М253 с зеркальной шкалой (диапазон – 0 … 750 мА). Коэффициент теплопроводности определяется из выражения закона Фурье для цилиндрической стенки. Блок питания БП-3 представляет собой единую конструкцию со съемными крышкой и лицевыми панелями. Внутри блока размещены понижающий трансформатор, выпрямитель, стабилизатор напряжения и др. Диапазон регулирования рабочего тока составляет 2 ÷ 200 мА. Погрешность измерения рабочего тока внешним прибором М253 с зеркальной шкалой равна 5 мА. Питающее напряжение – 220 В переменного тока. На лицевой панели блока БП-3 расположены органы управления и регулирования, элементы световой индикации. Лицевая панель условно разделена на функциональные узлы СЕТЬ и НАГРЕВ. Узел СЕТЬ позволяет включать и выключать напряжение 220 В переменного тока. Узел НАГРЕВ предназначен для включения тока нагрева вольфрамовой проволоки и регулирования ее температуры. Узел позволяет повысить температуру проволоки по сравнению с температурой окружающего воздуха на 0…30°С. С задней стороны блока питания установлены разъем для подключения кабеля от блока РЭ-3, предохранитель и сетевой шнур. Блок РЭ-3 представляет собой коробчатый конструктив, укрепленный на стойке. Несущими узлами блока РЭ-3 являются панель и кронштейн, скрепленные между собой винтами. Между выступающими частями панели в текстолитовых фланцах размещена стеклянная трубка с внутренним диаметром d2=26 мм. По оси трубки натянута вольфрамовая проволока (см. рис. 5, поз. 4). Диаметр проволоки d1=0, 053 мм. Ее длина равна 0, 402 м. Электрическое сопротивление вольфрама при 20°С составляет 10 Ом. Температурный коэффициент сопротивления вольфрама равен 0, 0051 К-1. Между панелью и кронштейном размещен вентилятор для создания внутри блока, защищенного прозрачным экраном из оргстекла, постоянной температуры окружающего стеклянную трубку воздуха. За счет работы вентилятора достигается стационарный режим работы установки. Температура стеклянной трубки в стационарном режиме равна температуре воздуха внутри блока и измеряется с помощью термосопротивления (поз. 5) и вторичного показывающего прибора (поз. 7 на рис. 5). Стойка представляет собой настольную конструкцию с горизонтальным основанием, на которой закреплены блоки БП-3
Рис. 5. Устройство установки ФПТ-1-3: 1– блок питания БП-3, 2 – блок рабочего элемента РЭ-3, 3 – стойка, 4 – вольфрамовая нить, 5 – первичный преобразователь температуры, 6 – цифровой вольтметр М830, 7 – вторичный прибор для измерения температуры ART02184
|
