JPH01242947A - 熱定数測定法 - Google Patents
熱定数測定法Info
- Publication number
- JPH01242947A JPH01242947A JP6930988A JP6930988A JPH01242947A JP H01242947 A JPH01242947 A JP H01242947A JP 6930988 A JP6930988 A JP 6930988A JP 6930988 A JP6930988 A JP 6930988A JP H01242947 A JPH01242947 A JP H01242947A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- curve
- temperature rise
- thermal
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 2
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は物質の熱拡散率、熱伝導率あるいは比熱界！ｉ
ｔのような熱定数を測定する方法に関する。
ｔのような熱定数を測定する方法に関する。
「従来の技術およびその問題点」一定の厚さををする平
板状試料の一方の面の全面に熱輻射線を瞬間的に照射し
て、他′方の面における温度上昇曲線を測定することに
より熱拡散率を求める方法がある。しかし温度上昇時間
が照射時間より長くないと、測定を行い得ないから、試
料が薄い場合は測定が困難である。また試料の全面に熟
線を照射する必要があるから、試料が大きい場合はレン
ズ等で熱線の断面積を拡大しなければならないと共に単
位面積当たりの供給熱量が減少して測定精度が低下する
欠点もある。更に板状試料の微小部分に熱線を照射し、
その点から一定の距離の点における温度上昇曲線を観測
する方法もあるが、試料の面積が無限大であると共に熱
損失が無いことを条件としているから、汎用性および測
定値の信顆性が低い欠点があると共に熱線の照射点と温
度上昇の検出点との間に非対象的偏寄があるために測定
が容易でない等の欠点もある。また試料の大きさ、熱損
失、熱線照射時間、強度分布等の誤差要因を別個または
２項目について補正することは知られているが、各要因
を同時に補正することはできなかった。
板状試料の一方の面の全面に熱輻射線を瞬間的に照射し
て、他′方の面における温度上昇曲線を測定することに
より熱拡散率を求める方法がある。しかし温度上昇時間
が照射時間より長くないと、測定を行い得ないから、試
料が薄い場合は測定が困難である。また試料の全面に熟
線を照射する必要があるから、試料が大きい場合はレン
ズ等で熱線の断面積を拡大しなければならないと共に単
位面積当たりの供給熱量が減少して測定精度が低下する
欠点もある。更に板状試料の微小部分に熱線を照射し、
その点から一定の距離の点における温度上昇曲線を観測
する方法もあるが、試料の面積が無限大であると共に熱
損失が無いことを条件としているから、汎用性および測
定値の信顆性が低い欠点があると共に熱線の照射点と温
度上昇の検出点との間に非対象的偏寄があるために測定
が容易でない等の欠点もある。また試料の大きさ、熱損
失、熱線照射時間、強度分布等の誤差要因を別個または
２項目について補正することは知られているが、各要因
を同時に補正することはできなかった。
従って本発明は上述のような欠点がなく、比熱容量、熱
拡散率、熱伝導率等を必要に応じて同時に測定すること
のできる方法を提供する。
拡散率、熱伝導率等を必要に応じて同時に測定すること
のできる方法を提供する。
「発明の構成」本発明は一定の厚みを有する板状試料の
一方の面に点状または円環状の熱輻射線を瞬間的に入射
させて、他力の面における上記入射点を中心とした円環
状部分の平均温度曲線または円環状入射部の中心点にお
ける温度曲線を測定する。つぎに測定しようとする上述
のような１つあるいは２つの熱定数を適宜の値に設定し
て、これを温度曲線の理論式に代入して曲線をもとめる
。
一方の面に点状または円環状の熱輻射線を瞬間的に入射
させて、他力の面における上記入射点を中心とした円環
状部分の平均温度曲線または円環状入射部の中心点にお
ける温度曲線を測定する。つぎに測定しようとする上述
のような１つあるいは２つの熱定数を適宜の値に設定し
て、これを温度曲線の理論式に代入して曲線をもとめる
。
その温度曲線が測定された上記温度曲線と一致するよう
に上記設定熱定数を調整して、円曲線が一致したときの
熱定数設定値を、所期の測定値とするものである。
に上記設定熱定数を調整して、円曲線が一致したときの
熱定数設定値を、所期の測定値とするものである。
「発明の効果」上記方法によるときは、試料の大きさ、
熱損失、照射時間、熱輻射線の強度分布等にもとづく誤
差要因を同時に補正することができて高精度の測定を行
い得ると共に照射または検出熱線が円環状であるから、
検出熱線ｍが大きく高精度の測定を行うことができて薄
膜試料の測定に適する。更に照射または検出熱線の一方
は円環状をなしているために、照射点と検出点との間の
距離を一定に保って、しかも円環の各部に入射する熱線
の量または上記各部の温度変化の平均値が観測されるた
めに高精度の測定が可能である等の効果がある。
熱損失、照射時間、熱輻射線の強度分布等にもとづく誤
差要因を同時に補正することができて高精度の測定を行
い得ると共に照射または検出熱線が円環状であるから、
検出熱線ｍが大きく高精度の測定を行うことができて薄
膜試料の測定に適する。更に照射または検出熱線の一方
は円環状をなしているために、照射点と検出点との間の
距離を一定に保って、しかも円環の各部に入射する熱線
の量または上記各部の温度変化の平均値が観測されるた
めに高精度の測定が可能である等の効果がある。
「実施例」厚さ６の平板状試料における一方の面に内径
η、外径への円筒状熱線をデルタ関数状あるいは方形波
のパルスとして照射すると、他方の面における上記円筒
の軸線からだお上びｒ＋（ｒ＊＞ζ）の円環状領域にお
ける温度Ｔは次式で与えられる。
η、外径への円筒状熱線をデルタ関数状あるいは方形波
のパルスとして照射すると、他方の面における上記円筒
の軸線からだお上びｒ＋（ｒ＊＞ζ）の円環状領域にお
ける温度Ｔは次式で与えられる。
Ｚ７．Ｔ、 （ｚ；）−Ｌ、１ （ｚ；）＝０
・・−・■但し、χは試料、の厚み方向の距離で照射
裏面上においてはχ＝ｂである。
・・−・■但し、χは試料、の厚み方向の距離で照射
裏面上においてはχ＝ｂである。
ｔは熱線照射開始時点からの時間
万＝Ｑ／ｃ ＰπＱ’ｂ は熱損失が無い場合におけ
る熱エネルギＱの吸収による試 料の平衡上昇温度 ぺ＝ＫＰＣは試料の熱拡散率 には試料の熱伝導率 ？は試料の密度 Ｃは試料の比熱界１社 Ｑは試料の吸収エネルギ Ｌｌは面、４Ｃ，ｄ＝ｌ は照射面、２は裏面、ｒは側
面）の熱損失の無次元数 ｆｔはパルスの重心 Ｉら今は（６）（７）Ｏｆ根７・添字は小さい順を表す Ｓ、Ｊｔは０次および１次′）ゝ・ゞル関数ζ７＝（〒
／宛）（ベー〃）＋６ Ｌは照射域内を同心円状に径方向へ等間隔で先分割して
各区域内の輻射線の相 対強度を内側から順次４−４−ｍ−・・黍とし、また 戸、９は正の整数である。
る熱エネルギＱの吸収による試 料の平衡上昇温度 ぺ＝ＫＰＣは試料の熱拡散率 には試料の熱伝導率 ？は試料の密度 Ｃは試料の比熱界１社 Ｑは試料の吸収エネルギ Ｌｌは面、４Ｃ，ｄ＝ｌ は照射面、２は裏面、ｒは側
面）の熱損失の無次元数 ｆｔはパルスの重心 Ｉら今は（６）（７）Ｏｆ根７・添字は小さい順を表す Ｓ、Ｊｔは０次および１次′）ゝ・ゞル関数ζ７＝（〒
／宛）（ベー〃）＋６ Ｌは照射域内を同心円状に径方向へ等間隔で先分割して
各区域内の輻射線の相 対強度を内側から順次４−４−ｍ−・・黍とし、また 戸、９は正の整数である。
なお、第１図は円板状試料！における一方の面の中心に
細い熱線２を瞬間的に照射し、他方の面における上記熱
線を中心とする１つの円周上に複数個の熱電対接点３．
３・・・を添着して、この円周上における平均温度上昇
曲線を観測する場合の縦断面図（ａ）平面図（ｂ）およ
び底面図（ｃ）を示した図である。また第２図は同様の
試料ｌにおける一方の面に円筒状の熱ｔＱ４を照射し、
他方の面における上記円筒あ中心線上に１つの熱電対接
点５を添着してその温度上昇曲線を観測する場合？こお
ひる縦断面図（ａ）と平面図（ｂ）および底面図（ｃ）
である。すなわち試料１に上述のような熱輻射線をデル
タ関数状パルスあるいは方形波パルスとして照射し、裏
面の熱電対３．３・・・または５で円周上平均または中
心点の温度上昇曲線を測定し、ａｔ ｂ＋ １ｆｌｎ’
ｌ ｒＰｔ Ｐｓη〜ζを測定条件に基づいて指定し、
パラメータ（Ｘ、７ａ、 Ｌｔ、Ｌ、ｔ”ｐを評価する
。実測された上記曲線はある値をもった関数と考エラレ
、ｆｉｒ 記（”Ｊ ｌ）ｔ ｉｔ ／ｌ”ｔ ／１ｖ
ｐｐ Ｉｓ’；ｚ １１’；１’＊ ト’ ” ウ有限
の平板試料内条件を満足させることを条件とする。波形
自体はα、 ７；、、 Ｌ、、Ｌ□、←の真の値を満足
することが可能で、前記式（りにそれぞれの値の初期値
を入力して曲線を一致させることにより、理論波形が測
定波形を目脂して、これらの値を順次変更して最適値を
決定することにより、熱拡散率αが定まると共に ご＝Ｑ／ｒ、ｒπα２ から比熱Ｃが求められ、また Ｒｍｌ杼Ｃ゛ から、熱伝導率Ｋを求めることができる。なお前記説明
は温度測定に熱電対をもち％７たが、赤外線による温度
測定等非接触測定器を用い得ることは勿論である。
細い熱線２を瞬間的に照射し、他方の面における上記熱
線を中心とする１つの円周上に複数個の熱電対接点３．
３・・・を添着して、この円周上における平均温度上昇
曲線を観測する場合の縦断面図（ａ）平面図（ｂ）およ
び底面図（ｃ）を示した図である。また第２図は同様の
試料ｌにおける一方の面に円筒状の熱ｔＱ４を照射し、
他方の面における上記円筒あ中心線上に１つの熱電対接
点５を添着してその温度上昇曲線を観測する場合？こお
ひる縦断面図（ａ）と平面図（ｂ）および底面図（ｃ）
である。すなわち試料１に上述のような熱輻射線をデル
タ関数状パルスあるいは方形波パルスとして照射し、裏
面の熱電対３．３・・・または５で円周上平均または中
心点の温度上昇曲線を測定し、ａｔ ｂ＋ １ｆｌｎ’
ｌ ｒＰｔ Ｐｓη〜ζを測定条件に基づいて指定し、
パラメータ（Ｘ、７ａ、 Ｌｔ、Ｌ、ｔ”ｐを評価する
。実測された上記曲線はある値をもった関数と考エラレ
、ｆｉｒ 記（”Ｊ ｌ）ｔ ｉｔ ／ｌ”ｔ ／１ｖ
ｐｐ Ｉｓ’；ｚ １１’；１’＊ ト’ ” ウ有限
の平板試料内条件を満足させることを条件とする。波形
自体はα、 ７；、、 Ｌ、、Ｌ□、←の真の値を満足
することが可能で、前記式（りにそれぞれの値の初期値
を入力して曲線を一致させることにより、理論波形が測
定波形を目脂して、これらの値を順次変更して最適値を
決定することにより、熱拡散率αが定まると共に ご＝Ｑ／ｒ、ｒπα２ から比熱Ｃが求められ、また Ｒｍｌ杼Ｃ゛ から、熱伝導率Ｋを求めることができる。なお前記説明
は温度測定に熱電対をもち％７たが、赤外線による温度
測定等非接触測定器を用い得ることは勿論である。
第１図および第２図はそれぞれ本発明の実施例における
試料および熱線照射状態を示した図で、（ａ）は縦断面
図（ｂ）は平面図（ｃ）は底面図である。なお図におい
て、１は試料、２．４は熱線、３．５は熱電対接点であ
る。 特許出願人 科学技術庁無機材質研究所長（α）
（υ） （ｂ＞ ＜ｂ）ヤ７１Ａ
寸２Ｑ
試料および熱線照射状態を示した図で、（ａ）は縦断面
図（ｂ）は平面図（ｃ）は底面図である。なお図におい
て、１は試料、２．４は熱線、３．５は熱電対接点であ
る。 特許出願人 科学技術庁無機材質研究所長（α）
（υ） （ｂ＞ ＜ｂ）ヤ７１Ａ
寸２Ｑ
Claims (3)
- （１）平板状試料の一方の面に熱輻射線を瞬間的に照射
して他方の面における上記照射部と対向する部分の温度
上昇曲線を実測すると共に測定しようとする未知の熱定
数を含む温度上昇曲線の理論式に任意の熱定数の値を仮
定して適用することにより、観測された前記温度上昇曲
線とほぼ一致する曲線を得ることのできる値を求める熱
定数測定法 - （２）平板状試料の一方の面における微小部分に熱輻射
線を瞬間的に照射して他方の面における上記微小部分を
中心とした円形部分の温度上昇曲線を実測すると共に測
定しようとする未知の熱定数を含む温度上昇曲線の理論
式に任意の熱定数の値を仮定して適用することにより、
観測された前記温度上昇曲線とほぼ一致する曲線を得る
ことのできる値を求める熱定数測定法 - （３）平板状試料の一方の面に断面が円環状をなした熱
輻射線を瞬間的に照射して上記熱輻射線の中心線が他方
の面を通る点の温度上昇曲線を実測すると共に測定しよ
うとする未知の熱定数を含む温度上昇曲線の理論式に任
意の熱定数の値を仮定して適用することにより、観測さ
れた前記温度上昇曲線とほぼ一致する曲線を得ることの
できる値を求める熱定数測定法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63069309A JP2599282B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 熱定数測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63069309A JP2599282B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 熱定数測定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01242947A true JPH01242947A (ja) | 1989-09-27 |
| JP2599282B2 JP2599282B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=13398831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63069309A Expired - Lifetime JP2599282B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 熱定数測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2599282B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011185852A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 熱拡散率測定装置 |
| JP2012517013A (ja) * | 2009-02-05 | 2012-07-26 | ディー．アイ．アール．テクノロジーズ （ディテクション アイアール）リミテッド | 医薬品の品質を判断するための方法及びシステム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106770449B (zh) * | 2017-02-22 | 2020-01-31 | 中国地质调查局南京地质调查中心 | 高温高压条件下岩石导热系数的测量装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6250652A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-05 | Res Dev Corp Of Japan | 熱拡散率の測定方法およびその測定装置 |
| JPS63293454A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-11-30 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 高熱伝導性薄板の熱拡散率測定方法およびその装置 |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP63069309A patent/JP2599282B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6250652A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-05 | Res Dev Corp Of Japan | 熱拡散率の測定方法およびその測定装置 |
| JPS63293454A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-11-30 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 高熱伝導性薄板の熱拡散率測定方法およびその装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012517013A (ja) * | 2009-02-05 | 2012-07-26 | ディー．アイ．アール．テクノロジーズ （ディテクション アイアール）リミテッド | 医薬品の品質を判断するための方法及びシステム |
| US9008408B2 (en) | 2009-02-05 | 2015-04-14 | D.I.R. Technologies (Detection Ir) Ltd. | Method and system for determining the quality of pharmaceutical products |
| JP2011185852A (ja) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 熱拡散率測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2599282B2 (ja) | 1997-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1971233B (zh) | 一种同时测量光学元件吸收损耗和表面热变形量的方法 | |
| Ueda et al. | Measurement of grinding temperature using infrared radiation pyrometer with optical fiber | |
| CN115452180B (zh) | 一种高焓气流恢复温度测量方法及测量装置 | |
| Especel et al. | Total emissivity measurements without use of an absolute reference | |
| JPH03189547A (ja) | 熱拡散率測定方法及び測定装置 | |
| JPH01242947A (ja) | 熱定数測定法 | |
| Graebner | Measurement of thermal diffusivity by optical excitation and infrared detection of a transient thermal grating | |
| US3401263A (en) | Apparatus and method of measuring emissivity of an object | |
| US11768165B2 (en) | Method for characterising and monitoring the homogeneity of metal parts manufactured by laser sintering | |
| Markham et al. | Spectroscopic method for measuring surface temperature that is independent of material emissivity, surrounding radiation sources, and instrument calibration | |
| US4185497A (en) | Adiabatic laser calorimeter | |
| GB1583934A (en) | Process and apparatus for the measurement of the factor of infra-red absorption or emission of materials | |
| Hansen et al. | Specular reflection from mercury vapor | |
| JPH07502821A (ja) | 加熱制御方法及び装置 | |
| Graebner | Thermal Measurement Techniques | |
| JPS5823892B2 (ja) | 熱容量測定法 | |
| JPS6038627A (ja) | 温度計測装置 | |
| RU213568U1 (ru) | Приспособление для определения плотности энергии в устройстве для определения теплопроводности методом лазерной вспышки | |
| JPH05312742A (ja) | 材料判定装置 | |
| RU170886U1 (ru) | Устройство для неразрушающего контроля температуропроводности термокомпенсаторов силовых полупроводниковых приборов | |
| Zieniuk | Ultrasonic thermoprobe | |
| Fraser | Myothermic radiometry | |
| JPS61173171A (ja) | 半導体ウエハの抵抗率測定法 | |
| Luk’yanov et al. | Quantitative measurements of optical absorption in CVD-grown ZnS with the phase-shift photothermal method | |
| Quoc et al. | Phase lock-in thermography for metal walls characterization |