CS196569B1 - Method of measuring the thermal-physical properties and device for executing the same - Google Patents

Method of measuring the thermal-physical properties and device for executing the same Download PDF

Info

Publication number
CS196569B1
CS196569B1 CS764775A CS764775A CS196569B1 CS 196569 B1 CS196569 B1 CS 196569B1 CS 764775 A CS764775 A CS 764775A CS 764775 A CS764775 A CS 764775A CS 196569 B1 CS196569 B1 CS 196569B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
temperature
sample
measured sample
exposed
measured
Prior art date
Application number
CS764775A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Ivo Augusta
Original Assignee
Ivo Augusta
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ivo Augusta filed Critical Ivo Augusta
Priority to CS764775A priority Critical patent/CS196569B1/en
Publication of CS196569B1 publication Critical patent/CS196569B1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Description

Vynález řeší způsob měření tepelně-fyzikálních vlastností, například teplotního útlumu a fázového zpoždění teplotní vlny, procházející vzorkem, zejména plošným. Vynález řeší i zařízení pro provádění tohoto způsobu měření.The invention provides a method for measuring the thermo-physical properties, for example, the thermal attenuation and the phase delay of a thermal wave passing through a sample, in particular areal. The invention also provides an apparatus for performing this method of measurement.

Teorie šíření teplotních vln byla propracována a matematicky podložena řadou fyziků a matematiků světových jmen, jako například Fouriér, Vlasov, Lykov a jiní. Experimentální ověření těchto matematických výsledků však bylo a doposud je velmi obtížné, jelikož ideální podmínky, za nichž tyto teoretické výsledky mají platit, se při experimentech dají dosáhnout a udržet obtížně.The theory of heat wave propagation has been elaborated and mathematically based on a number of physicists and mathematicians of world names, such as Fourier, Vlasov, Lykov and others. However, experimental verification of these mathematical results has been and is still very difficult, since the ideal conditions under which these theoretical results are to be valid are difficult to achieve and maintain in experiments.

V zásadě se u těchto teoretických propočtů předpokládají ideální podmínky, které jsou však teoretické a nejsou předem experimentálně ověřeny.In principle, these theoretical calculations assume ideal conditions, which are, however, theoretical and not experimentally verified beforehand.

Pro praktické použití ať již v laboratorním měřítku nebo přímo ve vývojových podmínkách, zvláště potom pro potřeby stavebnictví, byl vyvinut podle vynálezu způsob měření tepelně-fyzikálních vlastností, například tepelného odporu, teplotního útlumu a fázového zpoždění teplotní vlny vzorku, zejména plošného, to je deskovitého tvaru.For practical use, either on a laboratory scale or directly in developmental conditions, especially for construction purposes, a method for measuring thermal-physical properties, such as thermal resistance, temperature attenuation and phase delay of a sample heat wave, especially surface, i.e. plate, shape.

Podstata tohoto způsobu měření podle vynálezu spočívá v tom, že se měřený vzorek vystaví nejméně z jedné své strany pravidelně uspořádaným změnám teploty a pro dosažení tohoto pravidelného uspořádání změn teploty se strana měřeného vzorku, která je těmto pravidelným změnám teploty vystavena, podchlazuje, přičemž se regulace změn teploty děje v průběhu měření směrem zezdola nahoru, to je od nižžší teploty k vyšší teplotě.The principle of this method of measurement according to the invention consists in subjecting the measured sample to at least one side of the regularly arranged temperature changes and, in order to achieve this regular arrangement of the temperature changes, the side of the measured sample exposed to the regular temperature changes is subcooled, temperature changes during the measurement from bottom to top, that is from lower temperature to higher temperature.

Tento způsob měření modeluje podmínky, jaké se vyskytují v praxi. Tak například obdobným podmínkám jsou vystaveny stěny budov během 24 hodin, kdy během denních hodin jsou ze své vnější strany postupně ohřívány a v průběhu nočních hodin ochlazovány. Pravidelnosti uspořádání změn teploty zvláště napomáhá zmíněné podchlazování té strany měřeného vzorku, která je právě těmto pravidelným změnám teploty vystavena, a regulace změn teploty je v celém průběhu měření prováděna změnou vyhřívací teploty, což zřetelně napomáhá přesnosti této regulace.This method of measurement models the conditions that occur in practice. For example, walls of buildings are exposed to similar conditions during 24 hours, during which they are gradually heated from the outside and cooled during the night. The regularity of the temperature variation arrangement is particularly aided by said subcooling of the side of the sample being subjected to these regular temperature variations, and the temperature variation is controlled by varying the heating temperature throughout the measurement, which clearly assists in the accuracy of the regulation.

Je výhodné, když se měřený vzorek vystaví pravidelně uspořádaným změnám teploty jen na své jedné straně, kdežto druhá strana měřeného vzorku se vystaví konstantní teplotě.It is preferred that the sample to be measured is subjected to periodically arranged temperature changes only on one side thereof, while the other side of the sample is exposed to a constant temperature.

193569193569

Výhoda tohoto znaku způsobu měření podle vynálezu spočívá v tom, že se ještě lépe přibližuje dennímu teplotnímu režimu u technických zařízení, zvláště budov, postavených pod širým nebem.An advantage of this feature of the method of measurement according to the invention is that it is even better to approach the daily temperature regime of technical installations, especially buildings in the open.

Aby tato výhoda byla ještě zvýrazněna, je možno volit konstantní teplotu jedné strany měřeného vzorku nejvýše rovnou, s výhodou nižší než střední teplotu, jíž je vystavena druhá strana měřeného vzorku. Toto uspořádání odpovídá například letnímu teplotnímu režimu dne, kdy vně budovy jsou vyšší teploty než uvnitř. Lze samozřejmě tento znak způsobu měření podle vynálezu otočit, aby odpovídal zimnímu teplotnímu režimu dne/kdy vně budovy jsou nižší teploty než uvnitř.In order to further emphasize this advantage, it is possible to select a constant temperature of one side of the measured sample at most equal to, preferably lower than the average temperature to which the other side of the measured sample is exposed. This arrangement corresponds, for example, to the summer temperature regime of the day when the outside of the building is higher than the inside. Of course, this feature of the measurement method of the invention can be reversed to correspond to the winter temperature regime of the day / when outside temperatures are lower than inside.

Další výhodné znaky způsobu měření podle vynálezu spočívají v tom, že se ta strana měřeného vzorku vystavená pravidelným změnám teploty podchlazuje buď trvale, nebo ve fázi poklesu teploty, což napomáhá zvláště výrazně přesnosti pravidelných změn teploty jak co do výše teploty, tak co do jejího časového průběhu.Another advantageous feature of the method of measurement according to the invention is that the side of the measured sample subjected to periodic temperature variations is subcooled either permanently or in the temperature drop phase, which assists particularly significantly the accuracy of periodic temperature variations both in terms of temperature and time. progress.

Další výhodné znaky způsobu měření podle vynálezu spočívají vtom, že pravidelně uspořádané změny teploty, jímž je vystavena nejméně jedna strana měřeného vzorku, mohou být periodické. Potom mohou být spojité, například harmonické nebo cyklické, nebo mohou být přetržité, například může být jejich průběh pilovitý nebo obdélníkový. Právě tak však mohou být tyto pravidelně uspořádané změny teploty aperiodické.Further advantageous features of the method of measurement according to the invention are that periodically arranged temperature changes to which at least one side of the measured sample is exposed can be periodic. Thereafter, they may be continuous, for example harmonious or cyclic, or may be discontinuous, for example, may be sawtooth or rectangular. However, these regularly arranged temperature changes may also be aperiodic.

Výhody všech těchto znaků způsobu měření podle vynálezu spočívají v možnosti co nejdokonalejšího modelování teplotního režimu působícího na měřený vzorek při současném dosažení co největšího počtu variant těchto modelů teplotního režimu.The advantages of all these features of the measurement method according to the invention reside in the possibility of modeling the temperature regime acting on the sample to be measured as perfectly as possible while at the same time achieving as many variants of these temperature mode models as possible.

Zvýšení těchto výhod napomáhá další význak vynálezu, spočívající vtom, že absolutní hodnota rozdílu středních teplot, jímž jsou vystaveny obě ze stran měřeného vzorku, jsou nejméně rovny nule, což znamená, že skutečný rozdíl těchto středních teplot může nabývat hodnot záporných, kladných i nuly.To increase these advantages, another feature of the invention is that the absolute value of the mean temperature difference to which both sides of the measured sample are exposed is at least equal to zero, which means that the true difference of these mean temperatures can be negative, positive or zero.

Podle dalších znaků vynálezu mohou být pravidelně uspořádané změny teploty, jímž je vystavena nejméně jedna strana měřeného vzorku, buzeny buď v plynném médiu, obklopujícím tuto stranu měřeného vzorku, nebo přímo na povrchu této strany měřeného vzorku ať již sálavým tokem, nebo kontaktně. Výhoda těchto znaků spočívá v tom, že lze použít za účelem jejich dosažení jakéhokoliv tepelného zdroje.According to further features of the invention, the regularly arranged temperature changes to which at least one side of the measured sample is exposed can be excited either in the gaseous medium surrounding the side of the measured sample or directly on the surface of that side of the measured sample, either by radiation flow or contact. The advantage of these features is that they can be used to achieve any heat source.

V případě, že se buzení dosahuje v plynném médiu, ukazuje se jako zvláště výhodné pro přesnost a pravidelnost uspořádání změn teploty, když se v plynném médiu budí jeho uspořádaná cirkulace. Touto uspořádanou cirkulací se zároveň řídí intenzita přestupu tepla z plynného média do měřeného vzorku, což přispívá k dosažení žádané podmínky přesnosti měření.If the excitation is achieved in a gaseous medium, it is particularly advantageous for the accuracy and regularity of the arrangement of the temperature changes when the gaseous medium is excited by its ordered circulation. At the same time, this ordered circulation controls the intensity of heat transfer from the gaseous medium to the sample to be measured, which contributes to achieving the desired measurement accuracy condition.

Pro dasažení způsobu měření podle vynálezu se ukázalo výhodné zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá vtom, že sestává ze vstupní skříně a výstupní skříně, z nichž každá je na straně přivrácené k měřenému vzorku otevřená a na svých okrajích přivrácených k měřínému vzorku je každá opatřena těsněním. Vstupní skříň, to je skříň přivrácená ke vstupní straně měřeného vzorku, tedy obvykle té straně, v níž jsou buzeny pravidelně uspořádané změny teploty, obsahuje jednak tepelný zdroj připojený k programovému regulátoru teploty, k němuž je zároveň připojeno jeho teplotní čidlo, jednak chladicí systém připojený k regulátoru teploty, k němuž je zároveň připojeno jeho teplotní čidlo. Výstupní skříň, to je skříň přivrácená k výstupní straně měřeného vzorku, tedy obvykle té straně, která je vystavena konstantní teplotě, obsahuje jednak tepelný zdroj připojený k dalšímu regulátoru teploty, k němuž je zároveň připojeno jeho teplotní čidlo, jednak mrazicí systém připojený ke svému regulátoru teploty, k němuž je zároveň připojeno jeho teplotní čidlo. Uvnitř vstupní skříně a výstupní skříně a mezi nimi, to je popřípadě přímo v měřeném vzorku, jsou uloženy snímače teploty, připojené k registračnímu přístroji.In order to achieve the measuring method according to the invention, it has proved to be advantageous that the apparatus consists of an inlet box and an outlet box, each open on the side facing the sample to be measured and each provided with a seal at its edges facing the sample. . The inlet cabinet, that is, the cabinet facing the inlet side of the sample to be measured, usually the side in which regularly arranged temperature changes are excited, contains both a heat source connected to the program temperature controller and its temperature sensor connected to it. to a temperature controller, to which its temperature sensor is also connected. The output box, that is, the box facing the output side of the sample to be measured, usually the side exposed to a constant temperature, contains both a heat source connected to another temperature controller and a temperature sensor connected to it. temperature to which its temperature sensor is connected. Inside the inlet housing and the outlet housing, and therebetween, optionally in the sample to be measured, are temperature sensors connected to the recorder.

Výhodně se jak vstupní skříň, tak i výstupní skříň opatří svým cirkulačním systémem, který budí uspořádanou cirkulaci v plynném médiu. Každý z těchto cirkulačních systémů může být tvořen nejméně jedním budicím prvkem, konkrétně například ventilátorem, jehož elektromotor je připojen na regulátor, k němuž je zároveň připojeno čidlo hodnoty součinitele přestupu tepla, popřípadě čidlo rychlosti proudícího plynného média.Advantageously, both the inlet box and the outlet box are provided with a circulation system which drives the circulation in the gaseous medium. Each of these circulation systems can be formed by at least one excitation element, in particular a fan, the electric motor of which is connected to a regulator, to which the heat transfer coefficient sensor or the flow velocity sensor of the gaseous medium is connected.

Toto konstrukční uspořádání napomáhá pravidelnosti změn teploty a přesnosti teploty, neboť provádí uspořádanou cirkulaci plynného média a přenosu tepelné energie z plynného média do měřeného vzorku a obráceně.This design assists in the regularity of temperature variations and temperature accuracy by performing an ordered circulation of the gaseous medium and the transfer of thermal energy from the gaseous medium to the sample to be measured and vice versa.

Zařízení podle vynálezu je dále výhodně opatřeno ve své vstupní skříni čidlem povrchového tepelného toku, které je uzpůsobeno pro uchycení na povrchu měřeného vzorku a je připojené k ukazateli povrchového tepelného toku.The device according to the invention is further preferably provided with a surface heat flux sensor in its inlet housing which is adapted to be attached to the surface of the sample to be measured and is connected to the surface heat flux indicator.

Může být i výhodné pro buzení pravidelných teplotních změn ve výstupní skříni připojit programový regulátor teploty k tepelnému zdroji výstupní skříně.It may also be advantageous to connect a programmable temperature controller to the heat source of the outlet cabinet to drive regular temperature changes in the outlet cabinet.

Může být výhodné, když vstupní skříň, popřípadě i výstupní skříň jsou tepelně kompenzované, to znamená, že kompenzační prostory jsou opatřeny známými žhavicími i chladicími prvky.It may be advantageous if the inlet box and possibly the outlet box are thermally compensated, i.e. the compensating spaces are provided with known heating and cooling elements.

Příklad konkrétního provedení zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněn v příčném řezu na připojeném výkresu. Příklady konkrétního způsobu měření podle vynálezu jsou objasněny popisem funkce tohoto příkladného provedení zařízení.An example of a particular embodiment of the device according to the invention is shown schematically in cross-section in the attached drawing. Examples of a particular measurement method according to the invention are illustrated by a description of the function of this exemplary embodiment of the device.

Zařízení sestává ze vstupní skříně 2 a výstupní skříně 3. Vstupní skříní 2 je v tomto příkladném provedení míněna skříň, ve které se budí změny teploty, jejichž působení je vystaven měřený vzorek 1 a po jejich prostupu jsou ve výstupní skříni 3 sledovány odchylky, které byly způsobeny měřeným vzorkem 1. To znamená, že se předpokládá, že teplotní vlny postupují ve směru od vstupní skříně 2 k výstupní skříni 3, když vybavení obou skříní 2, 3 dovoluje i obrácený postup teplotní vlny. Vstupní skříň 2 i výstupní skříň 3 mají své strany přivrácené k měřenému vzorku 1 otevřené a jejich okraje jsou opatřeny těsněním 28, kterým je každá z nich utěsněna vůči měřenému vzorku 1. Měřený vzorek 1 je svou vstupní stranou přivrácen ke vstupní skříni 2 a výstupní stranou přivrácen k výstupní skříni 3.The apparatus consists of an inlet box 2 and an outlet box 3. In this exemplary embodiment, the inlet box 2 means a box in which temperature changes are exerted by the measured sample 1 and after their passage the deviations in the outlet box 3 are monitored. That is to say, it is assumed that the heat waves advance in the direction from the inlet housing 2 to the outlet housing 3, when equipping the two housings 2, 3 also permits a reverse heat wave progression. Both the inlet box 2 and the outlet box 3 have their sides facing the sample 1 open and their edges are provided with a seal 28, each of which is sealed to the sample 1. The sample 1 with its inlet side faces the inlet box 2 and the outlet side facing the output box 3.

Plné stěny vstuapní skříně 2 i výstupní skříně 3 jsou vytvořeny z materiálu, který má dobré tepelně-izolační vlastnosti, například z pěnového plysterénu, potaženého pevnými deskami, například dřevěnými. Průchody potřebných kabelů a jiných instalací, které vystupují zevnitř skříní 2, 3 na jejich povrch, jsou co nejdokonaleji tepelně utěsněny. Kromě toho obě skříně 2,3 jsou vybaveny tepelně-kompenzačním systémem, který na výkresu není blíže vyznačen, a pomocí nějž se udržují nastavené základní teplotní hodnoty obou skříní 2, 3, aniž by se na vnitřní prostory obou skříní 2, 3 projevoval vliv výkyvů okolního prostředí.The solid walls of the inlet box 2 and the outlet box 3 are formed of a material having good thermal insulating properties, for example foamed foam, coated with solid boards, for example wood. The passages of the necessary cables and other installations that extend from the inside of the housings 2, 3 to their surface are heat sealed as perfectly as possible. In addition, the two housings 2,3 are equipped with a temperature compensation system, which is not shown in the drawing, and which maintains the set basic temperature values of the two housings 2, 3, without affecting the interior of the two housings 2, 3. environment.

Vstupní skříň 2 vybavena tepelným zdrojem 4 a chladicím systémem 5. Tepelným zdrojem 4 může byt například infrazářič, popřípadě jejich sada, nebo elektrické odporové topné těleso. Chladicím systémem 5 je například chladničkový výparník, jehož agregát je umístěn vně vstupní skříně 2, což není blíže na výkresu znázorněno. Tepelný zdroj 4 je připojen elektricky vodivou cestou k programovému regulátoru 8 teploty, který se nachází vně vstupní skříně 2. K programovému regulátoru 8 teploty je připojeno další elektricky vodivou cestou teplotní čidlo 7, nacházející se uvnitř vstuapní skříně 2. Chladicí systém 5 je připojen svou elektricky vodivou cestou k regulátoru 10 teploty, který se také nachází vně vstupní skříně 2. K regulátoru 10 teploty je připojeno vlastní elektricky vodivou cestou teplotní čidlo 9, nacházející se uvnitř vstupní skříně 2.The inlet box 2 is equipped with a heat source 4 and a cooling system 5. The heat source 4 may be, for example, an infrared heater, possibly a set thereof, or an electric resistance heater. The cooling system 5 is, for example, a refrigerator evaporator whose aggregate is located outside the inlet box 2, which is not shown in more detail in the drawing. The heat source 4 is connected electrically in a conductive way to the program temperature controller 8, which is located outside the input box 2. The temperature sensor 7, located inside the inlet box 2, is connected to the program temperature regulator 8 by an electrically conductive way. an electrically conductive way to the temperature controller 10, which is also located outside the inlet box 2. A temperature sensor 9 located inside the inlet box 2 is connected to the temperature regulator 10 by its own electrically conductive way.

Vstupní skříň 2 je vybavena cirkulačním systémem 29, tvořeným uvnitřvstupnískříně2se nacházejícími dvěma ventilátory 11 se svými elektromotory 19, které jsou připojeny elektricky vodivými cestami na společný regulátor 13, ke kterému je připojeno další elektricky vodivou cestou čidlo 12 hodnoty součinitele přestupu tepla.The inlet box 2 is equipped with a circulating system 29 formed within the inlet casing 2 with two fans 11 with their electric motors 19, which are connected by electrically conductive paths to a common regulator 13, to which a heat transfer coefficient sensor 12 is connected.

Výstupní skříň 3 je vybavena dalším tepelným zdrojem 23 a mrazicím systémem 6. Tepelným zdrojem 23 může být například rovněž infrazářič, popřípadě jejich sada, nebo elektrické odporové topné těleso. Mrazicím sýstémem 6 je opět výparník s agregátem umístěným vně výstupní skříně 3, což není blíže na výkresu znázorněno. Tepelný zdroj 23 je připojen elektricky vodivou cestou ksvému regulátoru 27 teploty, který se nachází vně výstupní skříně 3. K regulátoru 27 teploty je připojeno další elektricky vodivou cestou teplotní čidlo 26, umístění uvnitř výstupní skříně 3. Mrazicí systém 6 je připojen svou elektricky vodivou cestou k dalšímu regulátoru 25 teploty, který se také nachází vně výstupní skříně 3. K regulátoru 25teploty je připojeno svou elektricky vodivou cestou teplotní čidlo 24, nacházející se uvnitř výstupní skříně 3.The outlet box 3 is equipped with a further heat source 23 and a freezing system 6. The heat source 23 may also be, for example, an infrared heater or a set thereof, or an electric resistance heater. The freezing system 6 is again an evaporator with an aggregate placed outside the outlet box 3, which is not shown in detail in the drawing. The heat source 23 is electrically conductive connected to a temperature controller 27 located outside the outlet box 3. An additional electrically conductive temperature sensor 26, located inside the outlet box 3, is connected to the temperature regulator 27. to another temperature regulator 25, which is also located outside the outlet box 3. A temperature sensor 24 located inside the outlet box 3 is connected to the temperature regulator 25 in its electrically conductive way.

Výstupní skříň 3 je vybavena dalším cirkulačním systémem 30, tvořeným uvnitř výstupní skříně 3 umístěnými dvěma ventilátory 21 se svými elektromotory 22, které jsou připojeny svými elektricky vodivými cestami na společný regulátor 15, ke kterému je připojeno další elektricky vodivou cestou další čidlo 14 hodnoty součinitele přestupu tepla.The outlet box 3 is equipped with another circulation system 30, formed inside the outlet box 3, located by two fans 21 with their electric motors 22, which are connected by their electrically conductive paths to a common regulator 15, to which another electrically conductive path is connected heat.

Uvnitř vstupní skříně 2, jakož i uvnitř výstupní skříně 3 je umístěna řada snímačů 16 teploty, které jsou buď umístěny volně v prostoru obou skříní 2, 3, nebo jsou uchyceny na vstupní či výstupní straně měřeného vzorku 1. Některé z těchto snímačů 16teploty mohou být zabudovány přímo v měřeném vzorkuInside the input box 2 as well as inside the output box 3 there are a number of temperature sensors 16, which are either positioned freely in the space of both boxes 2, 3 or are mounted on the input or output side of the measured sample 1. Some of these 16 temperature sensors built-in directly in the measured sample

1. Všechny snímače 16 teploty jsou svými elektricky vodivými cestami připojeny ke společnému registračnímu přístroji 20.1. All temperature sensors 16 are connected to a common logger 20 by their electrically conductive paths.

Ve vstupní skříni 2 je také umístěno čidlo 17 povrchového tepelného toku, které je uzpůsobené pro uchycení na povrchu měřeného vzorku 1 a je připojené k ukazateli 18 povrchového tepelného toku.A surface heat flux sensor 17, which is adapted to be attached to the surface of the sample 1 to be measured and is connected to the surface heat flux indicator 18, is also located in the inlet housing 2.

Konkrétně se způsob měření na tomto zařízení provádí následovně:Specifically, the measurement method on this device is performed as follows:

Měřený vzorek 1 se upne mezi obě skříně 2,3, přičemž se dohlíží na to, aby těsnění 28 dobře doléhalo na vstupní i výstupní stranu měřeného vzorku 1. Před tím se měřený vzorek 1 zváží, změří se jeho rozměry a popřípadě se stanoví jeho vlhkost.The sample 1 is clamped between the two housings 2,3, ensuring that the seal 28 is in good contact with both the inlet and outlet sides of the sample 1. The sample 1 is weighed, its dimensions measured and, if necessary, its moisture content determined. .

Poté se ve vstupní skříni 2 zapne tepelný zdroj 4, ve výstupně skříni 3 se zapne mrazicí systém 6, na programovém regulátoru 8 teploty se nastaví žádaná střední teplota plynného média ve vstupní skříni a na regulátoru 25 teploty se také nastaví požadovaná teplota plynného média ve výstupní skříni 3. Zároveň se zapnou oba cirkulační systémy 29, 30 v obou skříních 2, 3.Then the heat source 4 is switched on in the input box 2, the freezing system 6 is switched on in the output box 3, the desired medium temperature of the gaseous medium in the inlet box is set on the temperature programmer 8 and the desired temperature of the gaseous medium in the outlet At the same time, both circulation systems 29, 30 in both housings 2, 3 are switched on.

Při měření teplotního útlumu a fázového zpoždění periodické teplotní vlny programový regulátor 8 teploty ovládá samočinně tepelný zdroj 4 ve vstupní skříni 2 tak, aby se teplota plynného média ve vstupní skříni 2 měnila v času podle požadovaného programu. Zároveň se zapne chladicí systém 5 ve vstupní skříni 2 a zkusmo se odhaduje pomocí regulátoru 10 teploty tak, aby v závislosti na tepelně-technických vlastnostech měřeného vzorku 1 byl výkon chladicího systému 5 i tepelného zdroje 4 ve vstupní skříni 2 v požadovaném souladu, toje aby skutečná změna teploty v času u plynného média ve vstupní skříni 2 probíhala ve všech fázích podle zadání. Teplota planného média ve výstupní skříni 3 se potom udržuje na konstantní hodnotě buzené mrazicím systémem 6 a nastavené pomocí regulátoru 25 teploty. Požadované výkony cirkulačních systémů 29,30 se nastaví hned z počátku měření buď manuálně, nebo automaticky zpětnou vazbou prostřednictvím úpravy otáček elektromotorů 19, 22, popřípadě škrcením proudu plynného média na výkresu nenaznačenými klapkami tak, aby byly v obou skříních 2, 3 na obou stranách měřeného vzorku 1 dosaženy požadované hodnoty součinitelů přestupu tepla, které se snímají jejich čidly 12,14.To measure the temperature attenuation and phase delay of the periodic heat wave, the temperature controller 8 automatically controls the heat source 4 in the inlet box 2 so that the temperature of the gaseous medium in the inlet box 2 changes over time according to the desired program. At the same time, the cooling system 5 in the inlet box 2 is switched on and is estimated by means of a temperature controller 10 so that, depending on the thermo-technical properties of the sample 1 measured, the cooling system 5 and the heat source 4 in the inlet box 2 are the actual temperature change over time for the gaseous medium in the inlet box 2 took place in all phases according to the specifications. The temperature of the planar medium in the outlet box 3 is then maintained at a constant value excited by the freezing system 6 and set by the temperature controller 25. The required outputs of the circulation systems 29.30 are set from the beginning of the measurement either manually or automatically by feedback by adjusting the speed of the electric motors 19, 22 or by throttling the flow of gaseous medium in the drawing with unlabeled flaps so that the measured values of the heat transfer coefficients, which are sensed by their sensors 12,14, are achieved.

Měření probíhá tak dlouho, až pominou přechodové jevy a kolísání teploty se stane pravidelným. Potom se teplotní útlum teplotní vlny stanoví porovnáním rozkyvu teploty plynného média ve vstupní skříni 2 a rozkyvu teploty povrchu výstupní strany měřeného vzorku 1. Fázové zpoždění teplotní vlny se stanoví v časové míře nebo v úhlové míře z predlevy, sjjíž se objeví teplotní vlna, buzená v plynném médiu ve vstupní skříni 2, na povrchu výstupní strany měřeného vzorku 1. Tato časová prodleva podobně jako poměr rozkyvů teploty se nejlépe stanoví ze zápisu průběhu teplot v registračním přístroji 20 na základě údajů snímačů 16 teploty. Kmitavý povrchový tepelný tok se snímá čidlem 17 povrchového tepelného toku a zaznamenává jeho ukazatelem 18. Během měření tepelného útlumu teplotní vlny a jejího fázového zpoždění se obvykle udržuje teplota plynného média ve výstupní skříni 3 na konstatntní hodnotě, je však možno pomocí tepelného zdroje 23, umístěného ve výstupní skříni 3 a ovládaného programovým regulátorem 8teploty, vyvozovat pravidelné změny teploty plynného média ve výstupní skříni 3 provádění některých speciálních měření, jako je například modelování oboustranného periodického ohřevu.The measurement is continued until transient phenomena have passed and temperature fluctuations become regular. Then, the thermal attenuation of the thermal wave is determined by comparing the temperature fluctuation of the gaseous medium in the inlet box 2 and the temperature fluctuation of the surface of the output side of the measured sample 1. The phase delay of the thermal wave This time lag, like the temperature oscillation ratio, is best determined by recording the temperature profile in the recorder 20 based on the data of the temperature sensors 16. The oscillating surface heat flux is sensed by the surface heat flux sensor 17 and recorded by its indicator 18. During the measurement of the thermal attenuation of the thermal wave and its phase delay, the temperature of the gaseous medium in the outlet box 3 is usually kept constant. in the output box 3 and controlled by the temperature controller 8, to derive regular changes in the temperature of the gaseous medium in the output box 3 to perform some special measurements, such as modeling of two-sided periodic heating.

Při měření stavebních vzorků skutečných konstrukcí se nejčastěji používá na vstupní straně měřeného vzorku 1 harmonického průběhu změny teploty o jednotné délce trvání teplotních změn - o periodě 86 400, s, to je 24 hodin. Obvykle se používá rozkyvu teploty plynného média ve vstupní skříni 2 30 až 35 K a součinitel přestupu tepla o hodnotě 23,26 W/m2 K. Na výstupní straně měřeného vzorku 1 se obvykle udržuje konstantní teplota v oboru pod 273 Ka součinitel přestupu tepla o hodnotě 8,14 W/m2 K. Zároveň se obvykle udržuje konstantní střední teplotní spád tak, že střední teplota plynného média na vstupní straně měřeného vzorku 1 je vyšší, než konstantní teplota plynného média na výstupní straně měřeného vzorku 1, například střední teplota plynného média na vstupní straně měřeného vzorku 1 se udržuje na hodnotě 295,5 K, rozkyv teploty A17,5 K, a na výstupní straně měřeného vzorku 1 se udržuje konstantní teplota v rozmezí 268 až 263 K.When measuring construction samples of real constructions, the harmonic course of temperature changes of a uniform duration of temperature changes - with a period of 86 400 s, ie 24 hours, is most often used on the input side of the measured sample 1. Usually, the temperature fluctuation of the gaseous medium in the inlet box 2 is 30 to 35 K and a heat transfer coefficient of 23.26 W / m 2 K. At the outlet side of the measured sample 1, a constant temperature in the range of below 273 K is usually maintained. 8.14 W / m 2 K. At the same time, a constant mean temperature gradient is usually maintained such that the mean temperature of the gaseous medium at the inlet side of the measured sample 1 is higher than the constant temperature of the gaseous medium at the outlet side of the measured sample 1. the temperature on the inlet side of the measured sample 1 is maintained at 295.5 K, the temperature variation A17.5 K, and the outlet side of the measured sample 1 is maintained at a constant temperature between 268 and 263 K.

Způsob měření tepelně-fyzikálních vlastností podle vynálezu, jakož i zařízení podle vynálezu pro provádění tohoto způsobu lze použít nejen pro proměřování vzorků určených pro stavebnictví, ale lze jich použít pro obdobná měření jakýchkoliv vzorků jak v laboratorní praxi, tak i v provozních podmínkách. U jednovrstvých homogenních nebo vícevrstvých souměrných vzorků jsou při měření obě strany měřeného vzorku zaměnitelné a z hlediska tepelně-technických vlastností identické. U nesouměrných vzorků, to je takových, jejichž vnitřní skladba vrstev není souměrná ke střední rovině, je třeba při měření dbát na to, aby byla orientace měřeného vzorku při jeho zabudování do.zařízení přesně dodržena, to znamená, že vstupní strana měřeného vzorku musí směřovat do vstupní skříně a výstupní strana měřeného vzorku musí směřovat do výstupní skříně zařízení.The method of measuring the thermo-physical properties of the invention and the apparatus of the invention for carrying out this method can be used not only for measuring samples intended for the construction industry, but can be used for similar measurements of any samples in both laboratory practice and operating conditions. In the case of monolayer homogeneous or multilayer symmetrical samples, both sides of the measured sample are interchangeable and identical in terms of thermo-technical properties. In the case of asymmetric samples, ie those whose inner layer composition is not symmetrical to the median plane, care must be taken to ensure that the orientation of the measured sample is correctly observed when the device is installed in the device. into the input box and the output side of the measured sample must be directed to the output box of the device.

Claims (20)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob měření tepelně-fyzikálních vlastností, například tepelného odporu teplotního útlumu a fázového zpoždění teplotní vlny vzorku, zejména plošného, vyznačující se tím, že se měřený vzorek vystaví nejméně z jedné své strany pravidelně uspořádaným změnám teploty a pro dosažení pravidelného uspořádání změn teploty se strana měřeného vzorku vystavená pravidelným změnám teploty podchlazuje, přičemž se regulace změn teploty děje v průběhu měření směrem zezdola nahoru.A method of measuring thermo-physical properties, for example thermal resistance of the temperature attenuation and phase delay of a thermal wave of a sample, especially a surface wave, characterized in that the measured sample is subjected to at least one side of regularly arranged temperature changes and the side of the sample to be subjected to periodic temperature changes cools down, while the temperature change is controlled from bottom to top during the measurement. 2. Způsob měření podle bodu 1, vyznačující se tím, že se měřený vzorek vystaví pravidelně uspořádaným změnám teploty na své jedné straně, zatímco druhá strana měřeného vzorku se vystaví konstantní teplotě.2. The measurement method of claim 1, wherein the measured sample is exposed to regularly arranged temperature changes on one side, while the other side of the measured sample is exposed to a constant temperature. 3. Způsob měření podle bodu 2, vyznačující se tím, že konstantní teplota jedné strany měřeného vzorku je nejvýše rovna, střední teplotě, které je vystavena druhá strana měřeného vzorku.3. A measurement method according to claim 2, wherein the constant temperature of one side of the measured sample is at most equal to the mean temperature to which the other side of the measured sample is exposed. 4. Způsob měření podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že se strana měřeného vzorku vystavená pravidelným změnám teploty podchlazuje trvale.4. The measurement method according to claims 1 to 3, characterized in that the side of the measured sample exposed to regular temperature changes is permanently subcooled. 5. Způsob měření podle bodů 1 až 3, vyznačaující se tím, že se strana měřeného vzorku, vystavená pravidelným změnám teploty, podchlazuje ve fázi poklesu teploty.5. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the side of the sample being subjected to regular temperature changes is subcooled in the temperature drop phase. 6. Způsob měření podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že pravidelně uspořádané změny teploty, kterým je vystavena nejméně jedna strana měřeného vzorku, jsou periodické.6. The measuring method according to claims 1 to 5, characterized in that the regularly arranged temperature changes to which at least one side of the measured sample is exposed are periodic. 7. Způsob měření podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že pravidelně uspořádané změny teploty, kterým je vystavena nejméně jedna strana měřeného vzorku, jsou spojité, například harmonické nebo cyklické.7. The measurement method according to claim 1, wherein the regularly arranged temperature changes to which at least one side of the measured sample is exposed are continuous, for example harmonic or cyclic. 8. Způsob měření podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že pravidelně uspořádané změny teploty, kterým je vystavena nejméně jedna strana měřeného vzorku, jsou přetržité, například je jejich průběh pilovitý nebo obdélníkový.8. The measurement method according to claim 1, wherein the regularly arranged temperature changes to which at least one side of the measured sample is exposed are discontinuous, e.g. 9. Způsob měření podle bod 1 až 5, vyznačující se tím, že pravidelně uspořádané změny teploty, kterým je vystavena nejméně jedna strana měřeného vzorku, jsou aperiodické.9. A method of measurement according to claim 1, wherein the regularly arranged temperature changes to which at least one side of the measured sample is exposed are aperiodic. 10. Způsob měření podle bodu 1 až 9, vyznačující se tím, že absolutní hodnota rozdílu středních teplot, kterým jsou vystaveny obě strany měřeného vzorku, jsou nejméně rovny nule.10. A method according to claim 1, wherein the absolute value of the difference in mean temperature to which both sides of the sample is exposed is at least equal to zero. 11. Způsob měření podle bodů 1 až 10, vyznačující se tím, že pravidelně uspořádané změny teploty, kterým je vystavena nejméně jedna strana měřeného vzorku, jsou buzeny v plynném médiu, obklopujícím tuto stranu měřeného vzorku.11. A measurement method as claimed in any one of claims 1 to 10, wherein the regularly arranged temperature changes to which at least one side of the measured sample is exposed are excited in a gaseous medium surrounding said side of the measured sample. 12. Způsob měření podle bodů 1 až 10, vyznačující se tím, že pravidelně uspořádané změny teploty, kterým je vystavena najméně jedna strana měřeného vzorku, jsou v této straně měřeného vzorku buzeny sálavým tokem.Measurement method according to Claims 1 to 10, characterized in that the regularly arranged temperature changes to which at least one side of the measured sample is exposed are excited by radiant flux in that side of the measured sample. 13. Způsob měření podle bodů 1 až 10, vyznačující se tím, že pravidelně uspořádané změny teploty, kterým je vystavena nejméně jedna strana měřeného vzorku, jsou v této straně měřeného vzorku buzeny kontaktně.Measurement method according to Claims 1 to 10, characterized in that the regularly arranged temperature changes to which at least one side of the measured sample is exposed are excited in contact with that side of the measured sample. 14. Způsob měření podle bodů 1 až 11, vyznačující se tím, že v plynném médiu, obklopujícím nejméně jednu stranu měřeného vzorku, která je vystavena pravidelně uspořádaným změnám teploty, se budí jeho uspořádaná cirkulace.14. A method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the gaseous medium surrounding at least one side of the sample to be measured, which is subjected to periodically varied temperature changes, induces an ordered circulation thereof. 15. Zařízení pro provádění způsobu měření podle bodů 1 až 14, vyznačující setím, že sestává ze vstupní skříně (2) a výstupní skříně (3), z nichž každá je na straně přivrácené k měřenému vzorku (1) otevřená a na svých okrajích přivrácených k měřenému vzorku (1) je každá opatřena těsněním (28), a vstupní skříň (2) obsahuje jednak tepelný zdroj (4) připojený k programovému regulátoru (8) teploty, k němuž je zároveň připojeno jeho teplotní čidlo (7), jednak chladicí systém (5) připojený k regulátoru (10) teploty, k němuž je zároveň připojeno jeho teplotní činidlo (9), a výstupní skříň (3) obsahuje jednak tepelný zdroj (23), připojený k dalšímu regulátoru (27) teploty, k němuž je zároveň připojeno jeho teplotní čidlo (26), jednak mrazicí systém (6) připojený k regulátoru (25) teploty, k němuž je zároveň připojeno jehoteplotní čidlo (24), a uvnitř vstupní skříně (2) a výstupní skříně (3) a mezi nimi jsou uloženy snímače (16) teploty připojené k registračnímu přistrojí (20).Apparatus for carrying out the measurement method according to Claims 1 to 14, characterized in that it consists of an inlet box (2) and an outlet box (3), each of which is open on the side facing the sample to be measured (1) and facing at its edges to the measured sample (1) each is provided with a seal (28), and the input box (2) comprises both a heat source (4) connected to a programmable temperature controller (8) to which its temperature sensor (7) is connected a system (5) connected to a temperature controller (10) to which its temperature agent (9) is also connected, and the outlet box (3) comprises a heat source (23) connected to another temperature controller (27) to which it is at the same time its temperature sensor (26) is connected, on the other hand the freezing system (6) connected to the temperature controller (25), which is also connected to the temperature sensor (24), inside the input box (2) and The temperature sensors (16) connected to the recording apparatus (20) are arranged between them and between the cabinets (3). 16. Zařízení podle bodu 15, vyznačující se tím, že vstupní skříň (2) obsahuje cirkulační systém (29).Apparatus according to claim 15, characterized in that the inlet housing (2) comprises a circulation system (29). 17. Zařízení podle bodů 15 a 16, vyznačující se tím, že výstupní skříň (3) obsahuje cirkulační systém (30).Device according to Claims 15 and 16, characterized in that the outlet box (3) comprises a circulation system (30). 18. Zařízení podle bodů 15 až 17, vyznačující se tím, že každý z cirkulačních systémů (29, 30) je tvořen nejméně jedním budicím prvkem, například ventilátorem (11, 21), jehož elektromotor (19, 22) je připojen na regulátor (13, 15), k němuž je zároveň připojeno čidlo (12, 14) hodnoty součinitele přestupu tepla.Apparatus according to Claims 15 to 17, characterized in that each of the circulation systems (29, 30) is formed by at least one excitation element, for example a fan (11, 21) whose electric motor (19, 22) is connected to a controller (19). 13, 15), to which the heat transfer coefficient value sensor (12, 14) is also connected. 19. Zařízení podle bodů 15 až 18, vyznačující se tím, že vstupní skříň (2) obsahuje čidlo (17) povrchového tepelného toku uzpůsobené pro uchycení na povrchu měřeného vzorku (1) a připojené k ukazateli (18) povrchového tepelného toku.Apparatus according to Claims 15 to 18, characterized in that the inlet box (2) comprises a surface heat flow sensor (17) adapted to be attached to the surface of the measured sample (1) and connected to the surface heat flow indicator (18). 20: Zařízení podle bodů 15 až 19, vyznačující se tím, že programový regulátor (8) teploty je připojen k tepelnému zdroji (23) výstupní skříně (3).20: Device according to Claims 15 to 19, characterized in that the programmable temperature controller (8) is connected to a heat source (23) of the output box (3).
CS764775A 1975-11-12 1975-11-12 Method of measuring the thermal-physical properties and device for executing the same CS196569B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS764775A CS196569B1 (en) 1975-11-12 1975-11-12 Method of measuring the thermal-physical properties and device for executing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS764775A CS196569B1 (en) 1975-11-12 1975-11-12 Method of measuring the thermal-physical properties and device for executing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS196569B1 true CS196569B1 (en) 1980-03-31

Family

ID=5425990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS764775A CS196569B1 (en) 1975-11-12 1975-11-12 Method of measuring the thermal-physical properties and device for executing the same

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS196569B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Buratti et al. Thermal conductivity measurements by means of a new ‘Small Hot-Box’apparatus: Manufacturing, calibration and preliminary experimental tests on different materials
US6098473A (en) Precision temperature test chamber
Lakatos et al. Thermal conductivity measurements with different methods: a procedure for the estimation of the retardation time
Malliband et al. Design of a double-jacketed, closed type calorimeter for direct measurement of motor losses
Piotrowski et al. Tests of thermal resistance of simulated walls with the reflective insulation
Bishara et al. Experimental determination of the building envelope’s dynamic thermal characteristics in consideration of hygrothermal modelling–Assessment of methods and sources of uncertainty
Hotra et al. Analysis of the characteristics of bimetallic and semiconductor heat flux sensors for in-situ measurements of envelope element thermal resistance
Warrington et al. Experimental studies of natural convection in partitioned enclosures with a Trombe wall geometry
CS196569B1 (en) Method of measuring the thermal-physical properties and device for executing the same
Boughton et al. An investigation of household refrigerator cabinet thermal loads
Malinarič et al. Stepwise and pulse transient methods of thermophysical parameters measurement
CS196568B1 (en) Method of measuring the thermal-physical properties and device for making the same
Asdrubali et al. Comparative analysis of different methods to evaluate the thermal conductivity of homogenous materials
Koju Thermal behaviour of expanded polystyrene based lightweight concrete sandwich panel at various temperatures
Šťastník et al. Physical properties of selected silicates for a long-term heat container
Siviour et al. U-value meters in theory and practice
Sporton The design of a general purpose air thermostat
Brown et al. A unique hot-box cold-room facility
Sathe et al. Experimental study of natural convection in a partially porous enclosure
McElroy et al. The calibration of heat flow meters
RU195910U1 (en) STAND FOR HEAT EXCHANGE RESEARCH
Lassue et al. A convective and radiative flux sensor for designing thermal comfort controllers
Nair et al. Experimental investigation for natural convection heat transfer between two vertical plates with symmetric heating in vertical channel
Ilić et al. Comparative analysis of current standards for testing thermal protection of facade carpentry
Jarrett Constant temperature and humidity chamber for standard resistors