JPH0317543A - 熱伝導率測定法 - Google Patents
熱伝導率測定法Info
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- JPH0317543A JPH0317543A JP15264789A JP15264789A JPH0317543A JP H0317543 A JPH0317543 A JP H0317543A JP 15264789 A JP15264789 A JP 15264789A JP 15264789 A JP15264789 A JP 15264789A JP H0317543 A JPH0317543 A JP H0317543A
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- Japan
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- thermal conductivity
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- wire
- slender wire
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric 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】
（産業上の利用分野）
本発明は液体の熱物性測定技術に係わる。さらには非定
常細線法を用いて、液体の熱伝導率測定技術に係わる。
常細線法を用いて、液体の熱伝導率測定技術に係わる。
（従来の技術）
液体における熱伝導率の測定において、長坂、長島によ
って、ジャーナル・オブ・フイジックス，Ｅ１４，ペー
ジ１４３５．１９８１年に報告されているように、非定
常細線法による測定が優れた測定精度を保証するものと
して、推奨されている。この方法は、液体試料内に細い
金属細線を挿入し、この細線に一定電力の電流を流す時
の細線の温度上昇を細線の電気抵抗の変化から読み取る
ものである。この細線の温度上昇は、電流を流していた
測定時間の対数に対して細線が細く十分に長い場合には
直線的関係をもつ。この直線の傾きは液体試料の熱伝導
率の逆数に比例するので、この傾きから熱伝導率を測定
することができる。細線の温度上昇ΔＴ，ｍ線に加えた
電力Ｑ、細線の長さし、液体試料の熱伝導率λＩｎ（ｔ
）は対数測定時間を表す時、次の関係式が或り立つ。
って、ジャーナル・オブ・フイジックス，Ｅ１４，ペー
ジ１４３５．１９８１年に報告されているように、非定
常細線法による測定が優れた測定精度を保証するものと
して、推奨されている。この方法は、液体試料内に細い
金属細線を挿入し、この細線に一定電力の電流を流す時
の細線の温度上昇を細線の電気抵抗の変化から読み取る
ものである。この細線の温度上昇は、電流を流していた
測定時間の対数に対して細線が細く十分に長い場合には
直線的関係をもつ。この直線の傾きは液体試料の熱伝導
率の逆数に比例するので、この傾きから熱伝導率を測定
することができる。細線の温度上昇ΔＴ，ｍ線に加えた
電力Ｑ、細線の長さし、液体試料の熱伝導率λＩｎ（ｔ
）は対数測定時間を表す時、次の関係式が或り立つ。
４ｎＬ・λ
この式を用いて直線部の傾きから熱伝導率を決定する。
（発明が解決しようとする問題点）
前述のような方法で熱伝導率を測定する際に、金属細線
が十分に細い場合には、約０．１秒以後で温度上昇に対
する対数測定時間が直線関係を持ち始めるが、この直線
関係はその傾きを正確に決定するのに必要な時間３〜４
秒持続することなく破られてしまう。これは測定のため
に金属細線を発熱させるとこの発熱のために細線近傍の
液体試料が熱せられ、そのために浮力対流が発生するた
めである。これは粘性の低く熱伝導率の低い液体に顕著
である。
が十分に細い場合には、約０．１秒以後で温度上昇に対
する対数測定時間が直線関係を持ち始めるが、この直線
関係はその傾きを正確に決定するのに必要な時間３〜４
秒持続することなく破られてしまう。これは測定のため
に金属細線を発熱させるとこの発熱のために細線近傍の
液体試料が熱せられ、そのために浮力対流が発生するた
めである。これは粘性の低く熱伝導率の低い液体に顕著
である。
（問題を解決する手段）
このような浮力対流により、測定が困難である液体の熱
伝導率を測定する際には、まず細線を重力方向に対して
平行に張る。そして細線に一定電力を供給して、測定を
開始すると同時もしくは直前に細線を挿入したままの状
態で試料を自由落下させる。この自由落下中に細線に電
流を流し、その時の電気抵抗を測定することにより、熱
伝導率を測定する。
伝導率を測定する際には、まず細線を重力方向に対して
平行に張る。そして細線に一定電力を供給して、測定を
開始すると同時もしくは直前に細線を挿入したままの状
態で試料を自由落下させる。この自由落下中に細線に電
流を流し、その時の電気抵抗を測定することにより、熱
伝導率を測定する。
もしくは、細線を重力方向に対して平行に張り、まずこ
の状態で細線に一定の電力の電流を流す。この状態では
細線部の発熱により浮力対流が発生する。この浮力対流
が発生する、電流を流し始めてからの時間を測る。そこ
で、もう一度細線を重力に対して平行に張った状態で、
測定開始するために電流を細線に流し始め、先に図った
浮力対流が発生する以前に自由落下を開始しながら測定
を継続する。
の状態で細線に一定の電力の電流を流す。この状態では
細線部の発熱により浮力対流が発生する。この浮力対流
が発生する、電流を流し始めてからの時間を測る。そこ
で、もう一度細線を重力に対して平行に張った状態で、
測定開始するために電流を細線に流し始め、先に図った
浮力対流が発生する以前に自由落下を開始しながら測定
を継続する。
（作用）
細線を重力に対して平行にすることは、測定以前におい
て対流を押さえるのに重要である。この測定以前におい
て本発明が出願しているように重力に対して負の温度勾
配をつけたりして、測定前の対流を押さえることが可能
である。これに対して、細線を重力に対して垂直等の方
向にすることは測定前の対流を押さえるのが現実的に難
しい。
て対流を押さえるのに重要である。この測定以前におい
て本発明が出願しているように重力に対して負の温度勾
配をつけたりして、測定前の対流を押さえることが可能
である。これに対して、細線を重力に対して垂直等の方
向にすることは測定前の対流を押さえるのが現実的に難
しい。
この測定前に対流を押さえた状態で細線を発熱させると
浮力対流を生じるがこの浮力対流は温度差に起因する浮
力差によって生じるがこれは重力の存在がこの浮力差を
生じさせる。そこで測定直前もしくはこの浮力対流が発
生する以前に自由落下させて見かけ上重力をゼロにして
しまえば、浮力対流は生じることなくこの自由落下状態
がつづくかぎり、浮力対流がない状態で熱伝導率が測定
できる。
浮力対流を生じるがこの浮力対流は温度差に起因する浮
力差によって生じるがこれは重力の存在がこの浮力差を
生じさせる。そこで測定直前もしくはこの浮力対流が発
生する以前に自由落下させて見かけ上重力をゼロにして
しまえば、浮力対流は生じることなくこの自由落下状態
がつづくかぎり、浮力対流がない状態で熱伝導率が測定
できる。
（実施例１）
絹線径０．２ｍｍΦ長さ７０ｍｍの白金細線を測定試料
トルエン中に重力に平行に張り、細線の上下端は細線に
電流を印加するため電極で固定し、この電極から５ｍｍ
離れた細線上に電圧を読み取るための電極を取り付けた
ブローブを用いて、室温において自由落下をさせないで
、一定の電力の電流を流した時、浮力対流により第１図
Ａに示すように、２．１秒付近で直線関係が崩れた。次
に十分に時間が経過して、測定試料前の対流がおさまっ
た状態で測定を開始し、同電力の電流を印加後、１．５
秒後に高さ約１０ｍ自由落下をさせながら測定を行なっ
た。この結果直線関係が第１図Ｂで示すように３、０秒
まで直線関係が持続された。この直線の傾きから、トル
エンの熱伝導率を計算したところ０．１３８ｗ／ｍｋと
なり長坂、長島によって報告されている田本機械学会論
文（Ｂｉ）４７巻４１７号ページ８１２）０．１３２ｗ
／ｍｋとよく一致した。これに対し、自由落下させない
場合に計算された熱伝導率は０．１５５ｗ／ｍｋであっ
た。
トルエン中に重力に平行に張り、細線の上下端は細線に
電流を印加するため電極で固定し、この電極から５ｍｍ
離れた細線上に電圧を読み取るための電極を取り付けた
ブローブを用いて、室温において自由落下をさせないで
、一定の電力の電流を流した時、浮力対流により第１図
Ａに示すように、２．１秒付近で直線関係が崩れた。次
に十分に時間が経過して、測定試料前の対流がおさまっ
た状態で測定を開始し、同電力の電流を印加後、１．５
秒後に高さ約１０ｍ自由落下をさせながら測定を行なっ
た。この結果直線関係が第１図Ｂで示すように３、０秒
まで直線関係が持続された。この直線の傾きから、トル
エンの熱伝導率を計算したところ０．１３８ｗ／ｍｋと
なり長坂、長島によって報告されている田本機械学会論
文（Ｂｉ）４７巻４１７号ページ８１２）０．１３２ｗ
／ｍｋとよく一致した。これに対し、自由落下させない
場合に計算された熱伝導率は０．１５５ｗ／ｍｋであっ
た。
（実施例２）
細線径０．２ｍｍΦ長さ７０ｍｍの白金細線を測定試料
蒸留水中に重力に平行に張り、細線の上下端は細線に電
流を印加するため電極で固定し、この電極から５ｍｍ離
れた細線上に電圧を読み取るための電極を取り付けたプ
ローブを用いて、室温において自由落下をさせないで、
一定の電力の電流を流した時、浮力対流により２．９秒
付近で直線関係が崩れた。次に十分に時間が経過して、
測定試料前の対流がおさまった状態で測定を開始し、同
電力を印加後、１．８秒後に高さ約１０ｃｍ自由落下を
させながら測定を行なった。この結果約４．０秒まで直
線関係が持続された。この直線の傾きから、蒸留水の熱
伝導率を計算したところ０．５９９ｗ／ｍｋとなり長坂
、長島によって報告されている田本機械学会論文（Ｂ［
）４７巻４１９号ページ１３２３）０．５９２ｗ／ｍｋ
とよく一致した。これに対して、自由落下させない場合
に計算された熱伝導率は０．６２ｗ／ｍｋであった。
蒸留水中に重力に平行に張り、細線の上下端は細線に電
流を印加するため電極で固定し、この電極から５ｍｍ離
れた細線上に電圧を読み取るための電極を取り付けたプ
ローブを用いて、室温において自由落下をさせないで、
一定の電力の電流を流した時、浮力対流により２．９秒
付近で直線関係が崩れた。次に十分に時間が経過して、
測定試料前の対流がおさまった状態で測定を開始し、同
電力を印加後、１．８秒後に高さ約１０ｃｍ自由落下を
させながら測定を行なった。この結果約４．０秒まで直
線関係が持続された。この直線の傾きから、蒸留水の熱
伝導率を計算したところ０．５９９ｗ／ｍｋとなり長坂
、長島によって報告されている田本機械学会論文（Ｂ［
）４７巻４１９号ページ１３２３）０．５９２ｗ／ｍｋ
とよく一致した。これに対して、自由落下させない場合
に計算された熱伝導率は０．６２ｗ／ｍｋであった。
（実施例３）
細線径０．２ｍｍΦ長さ７０ｍｍの白金細線を測定試料
グリセリン中に重力に平行に張り、細線の上下端は細線
に電流を印加するため電極で固定し、この電極から５ｍ
ｍ離れた細線上に電圧を読み取るための電極を取りつけ
たプローブを用いて、室温において自由落下をさせない
で、一定の電力の電流を流した時、浮力対流により３．
４秒付近で直線関係が崩れた。次に十分に時間が経過し
て、測定試料前の対流がおさまった状態で策定を開始し
、同電力の電流を印加後、３．０秒後に高さ約１０ｍ自
由落下をさせながら測定を行なった。この結果約４．５
秒まで直線関係が持続された。この直線の傾きから、グ
リセリンの熱伝導率を計算したところ０．２９２ｗ／ｍ
ｋとなり星、長島によって報告されている（日本機械学
会論文（Ｂｉ）４７巻４１号ページ４７８）０．２８７
ｗ／ｍｋとよく一致した。これに対して、自由落下させ
ない場合に計算された熱伝導率は０．２９４ｗ／ｍｋで
あった。
グリセリン中に重力に平行に張り、細線の上下端は細線
に電流を印加するため電極で固定し、この電極から５ｍ
ｍ離れた細線上に電圧を読み取るための電極を取りつけ
たプローブを用いて、室温において自由落下をさせない
で、一定の電力の電流を流した時、浮力対流により３．
４秒付近で直線関係が崩れた。次に十分に時間が経過し
て、測定試料前の対流がおさまった状態で策定を開始し
、同電力の電流を印加後、３．０秒後に高さ約１０ｍ自
由落下をさせながら測定を行なった。この結果約４．５
秒まで直線関係が持続された。この直線の傾きから、グ
リセリンの熱伝導率を計算したところ０．２９２ｗ／ｍ
ｋとなり星、長島によって報告されている（日本機械学
会論文（Ｂｉ）４７巻４１号ページ４７８）０．２８７
ｗ／ｍｋとよく一致した。これに対して、自由落下させ
ない場合に計算された熱伝導率は０．２９４ｗ／ｍｋで
あった。
（発明の効果）
以上のように、本発明に示す方法によれば、自由落下さ
せつつ熱伝導率を測定するので、熱伝導率測定プローブ
の細線部の通電に伴い発生する熱に起因する被測定物中
の浮力対流が抑制できる。
せつつ熱伝導率を測定するので、熱伝導率測定プローブ
の細線部の通電に伴い発生する熱に起因する被測定物中
の浮力対流が抑制できる。
このため低粘性、低熱導の液体の熱伝導率の有効な測定
方法となる。
方法となる。
第１図は細線に電流を流した時の細線の温度上昇を示す
図である。
図である。
Claims (1)
- 非定常細線法よる液体の熱伝導率測定において、熱伝
導率測定用プローブの通電部分である細線が被測定物中
で重力方向に対して平行になるように設定し、前記細線
と共に被測定物を自由落下させつつ熱伝導率を測定する
ことを特徴とする熱伝導率測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15264789A JPH0317543A (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 熱伝導率測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15264789A JPH0317543A (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 熱伝導率測定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0317543A true JPH0317543A (ja) | 1991-01-25 |
Family
ID=15544990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15264789A Pending JPH0317543A (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 熱伝導率測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0317543A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5025552A (en) * | 1988-10-11 | 1991-06-25 | Olympus Optical Co., Ltd. | Method of manufacturing ion current recording head |
| JP2008129000A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Kaken Geneqs:Kk | 組織薄切片パラフィンマスキング方法、及び装置 |
-
1989
- 1989-06-14 JP JP15264789A patent/JPH0317543A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5025552A (en) * | 1988-10-11 | 1991-06-25 | Olympus Optical Co., Ltd. | Method of manufacturing ion current recording head |
| JP2008129000A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Kaken Geneqs:Kk | 組織薄切片パラフィンマスキング方法、及び装置 |
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