Способ определения теплофизических характеристик материалов

Способ определения теплофизических характеристик материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»771518 (63) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 151278 (21) 2697462/18-25 с присоединением заявки М (51)М. Кл.З

G N 25/18

Государствеиимй комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.1080, Бюллетень Н9 38

Дата опубликования описания 15,10.80 (53) УДК 536 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И.P. Чеховский и Ю.B. Чи-Дун-Чи (71) Заявитель

Курский политехнический институт (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области тепловых испытаний, а именно к области исследования теплофизических совйств материалов.

Известен способ измерения тепло- 5 проводности, состоящий в том, что приводят в тепловой контакт исследуемый и контрольный образец и после установления в сборке стационарного теплового потока рассчитывают иско- lO мый коэффициент, сопоставляя перепады температур на образцах t1J .

Способ не предназначен для определения других теплофизических характеристик,кроме теплопровадности,вслед-; 15 ствие стационарности он требует длительного времени испытания.

Известен нестационарный способ определения температуропроводности, состоящий в том, что исследуемый и 29 контрольный образцы термостатируются при различных температурах, затем приводятся в сопротивление по плоскости, после чего регистрируется температура в плоскости контакта (21 . 25

Этот метод также позволяет измерить только одну теплофизическую характеристику.

Ближайшим к данному изобретению техническим решением является способ, 9 реализованный в устройстве для определения теплопроводности материалов

f3) . Он состоит в том, что образцы из исследуемого и контрольного материалов приводят в тепловой контакт по плоскости, размещают в этой плоскости линейный нагреватель, подводят к нагревателю постоянную мощность и регистрируют изменение его температуры во времени. По двум значениям температуры и соответствующим моментам времени рассчитывают коэффициент теплопроводности.

Недостатком способа является ограничение точности вследствие того, что измерение температуры нагревателя производится при подводе к нему мощности; другим недостатком является невозможность получить информацию о температуропроводности (а, следовательно, и о теплоемкости) исследуемого материала.

Целью изобретения является повышение точности и увеличение объема получаемой информации.

Указанная цель достигается тем, что прекращают подвод мощности в момент 7,о, регистрируют момент времени соответствующий максимуму температуры в плоскости контакта на из,771518 вестном расстоянии от нагревателя, а искомые коэффициенты находят иэ соотношений:

Ча о -a„, "o г

5 (а (y q) g (q ) Чо" "о 4макс ° пи

"0 (П где а, а„, а, А „ — коэффициент температуропроводности и коэффициент теплопроводности исследуемого и контрольного образцов соответственно; q — мощность нагРевателя в Расчете на едини- 15 цу длины; ц — приращение температуры нагревателя к моменту .(„ 0 ).

Температура нагревателя контролируется в период времени после прекращения на него подачи мощности при > с0 . Это позволяет проводить измерения его температуры наиболее точно.

Помимо измерения коэффициента теплопроводности имеется возможность расчета коэффициента температуропроводности.

На чертеже показана схема реализации способа.

На схеме указана точка N в плоскости контакта контрольного 1 и иссле- 30 дуемого 2 образцов, удаленная от линейного нагревателя A.À. на расстояние х.

Способ можно легко реализовать в теплофизическом приборе, в котором 3$ нагреватель и измеритель температуры стационарно монтируются в контрольном образце, а в исследуемом материале необходимо подготовить лишь только, поверхность, что приведет к значи- 4О тельному упрощению и сокращению процесса эксперимента и повышению точности получаемой инФормации.

Формула изобретения

Способ определения теплофизических характеристик материалов, состоящий в том, что образцы из исследуемого и контрольного материалов приводят в тепловой контакт но плоскости, размещают в этой плоскости линейный нагреватель, подводят к нагревателю постоянную мощность и регистрируют изменение его температуры во времени, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и увеличения объема получаемой информации, прекращают подвод мощности в момент регистрируют момент времени амакс „ соответствующий максимуму температуры в плоскости контакта на известном расстоянии от нагревателя, а искомые коэффициенты находят из соотношений: где а, ак, R, А к — коэффициент температуропроводности и коэффициент теплопроводности исследуемого и контрольного образцов соответственно; q — мощность нагревателя в расчете на единицу длины; Q — приращение температуры нагревателя к моменту, (t ) Lo)

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Харламов A.Ã. Измерение теплопроводности твердых тел. М., Атомиздат, 1973, с. 57.

2. Чудновский A.Ô. Журнал технической Физики, 1973, вып.З, с. 286.

3. Патент ФРГ Р 2363122, кл. G 01 N 25/18, 1977 (прототип).

771518

Составитель В.Вертоградский

Редактор E.Àáðàìîâà Техред С. Мигунова Корректор И.Муска

Заказ 6684/54 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4