JPH03282244A - 熱容量測定方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱容量測定方法に関し、特に温度の制御を必要
とする装置、あるいは熱容量について実測による確認が
必要なりリティカルな熱設計を必要とする電子機器、も
しくは電気機器、ならびに熱機関を利用する輸送、電力
関連の各種装置等に使用する供試体の熱容量測定方法に
関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の供試体に対する熱設計は、装置に使用さ
れる素材の種類が少なく、かつ構造が複雑でない場合は
、各素材の熱容量に使用質量を積算した上で素材の種類
分を総計して計算上で求めるか、ふく射等の測定誤差を
認識した上で一定の電力を供給してその温度上昇から電
力と温度上昇分の比により求めた誤差の大きい測定とな
っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の熱容量測定方式は、供試体に熱を加える
量を一定に保持することが難しく、供試体と周囲の環境
との間に温度差ができ易く、供給した熱が熱ふく射とし
て失われ、この分が測定誤差として含まれてしまうとい
う欠点がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の熱容量測定方法は、温度計測を介して熱容量を
測定すべき供試体と、この供試体と接合して加熱する熱
供給板とを内包する熱真空装置内に、前記熱供給板と供
試体の加熱時の熱ふく射を抑圧するため前記供試体の表
面温度と同温度に制御される温度制御板を前記供試体を
内包するように配設し、かつ前記熱供給板と温度制御板
の前記熱真空装置に接する外面と前記供試体の前記温度
制御板に接する外面とを断熱材で被覆して前記供試体と
温度制御板の熱ふく射を抑圧するとともに温度分布の均
一化を図って前記供試体の温度計測を行なう構成を有す
る。

また本発明の熱容量測定方法は、前記熱供給板と、供試
体と、温度制御板と、熱真空装置とのそれぞれに複数の
温度センサを配設し、前記温度センサによって取得した
温度をモニタしつつ、前記熱供給板と、温度制御板と、
熱真空装置とに配設したヒータに対する電力供給を電子
計算機で制御して前記温度制御板の温度を前記供試体の
表面温度と同温度に保持する構成を有する。

〔実施例〕

次に、図面を参照して本発明を説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成図である。第１図に示
す実施例は、熱真空装置１５と、熱真空装置１５ならび
に内包機材に配設した温度センサで取得した温度をモニ
タする温度モニタ装置１と、温度モニタ装置１の取得す
る温度情報にもとすいて電力供給装置３から熱真空装置
１５ならびに内包機材に配設したヒータに供給する電力
を内蔵プログラムの制御のもとに制御する電子計算器２
と、電力供給装置３から成る。

また熱真空装置１５は、供試体７と接合しこれに熱供給
を行なう熱供給板４と、熱供給板４と断熱材１４を介し
て結合し供試体７の表面温度と同温度に制御される温度
制御板１０と、供試体７を被覆する断熱材９と、温度制
御板１０を被覆する断熱材１３と、熱供給板４を被覆す
る断熱材１８とを備えて成り、さらに、熱供給板４には
、温度センサ５とヒータ６が配設され、供試体７には温
度センサ８が配設され、温度制御板１０には温度センサ
１１とヒータ１２が配設され、熱真空装置１５自体には
温度センサ１６とヒータ１７が配設されて成る。

次に、第１図の実施例の動作について説明する。

熱真罠装置１５内の熱供給板４上に供試体７を配置する
。供試体７には温度センサ８を貼付け、その上を断熱材
９で覆っている。さらにその外側を供試体７全体を包み
込んで内包する温度制御板１０があり、この温度制御板
１０と熱真空装置１５に断熱材１３を介在させ、供試体
７の表面温度と温度制御板１０の温度とが同じになるよ
うに温度モニタ装置１と電力供給装置３を利用して電力
計算機２により温度制御を行う。

第２図は第１図の熱真空装置１５および内包機材の温度
制御の説明図である。

供試体７への供給熱量Ｑは次の（１）式で示される。

但しＱＲ３は前述した理由により：ｌ：０となる。（１
）式のＱを一定にするため、熱供給板４の温度θ８を一
定に上昇させるように熱供給板４への熱供給量ｐを制御
する。

供試体７の温度θは次の（２）式で示される。

尚、（２）式のθ。は、熱供給直前の温度で、またＱＲ
よは前述した理由により二〇となる。

（２）式をグラフにしたものを第３図に示す。

供試体７の熱容量Ｃは次の（３）式で示される。

但し、Δｔはθ。からθまで温度が上昇する時間、ΔＱ
はΔｔにおける供給熱量である。

第３図に斜線で示す熱ふく射分ＱＲＩがなく、はぼ直線
的の特性りが得られ、精度よく測定できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、熱容量を測定すべき供試
体と、この供試体を加熱する熱供給板とを断熱材で蔽い
、さらに供試体の表面温度に保持した温度制御板を断熱
材で蔽って供試体を内包し、全体を熱真空装置に内包し
て各部の表面温度を温度センサをモニタしつつ制御する
ことにより、供試体の熱ふく射を大幅に抑圧して熱容量
を著しく高精度で測定することができる効果がある。

４、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は第１図の
熱真空装置１５および内包機材の温度制御の説明図、第
３図は第１図の実施例の供給熱量対上昇温度特性図であ
る。 １・・・・・・温度モニタ装置、２・・・・・・電子計
算機、３・・・・・・電力供給装置、４・・・・・・熱
供給板、５，８゜１１．１６・・・・・・温度センサ、
６，１２．．１７・・・・・ヒータ、７・・・・・・供
試体、９，１３．１８・・・・・・断熱材、１０・・・
・温度制御板、１４・・・・・・断熱材、１５・・・・
・熱真空装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、温度計測を介して熱容量を測定すべき供試体と、こ
   の供試体と接合して加熱する熱供給板とを内包する熱真
   空装置内に、前記熱供給板と供試体の加熱時間の熱ふく
   射を抑圧するため前記供試体の表面温度と同温度に制御
   される温度制御板を前記供試体を内包するように配設し
   、かつ前記熱供給板と温度制御板の前記熱真空装置に接
   する外面と前記供試体の前記温度制御板に接する外面と
   を断熱材で被覆して前記供試体と温度制御板の熱ふく射
   を抑圧するとともに温度分布の均一化を図って前記供試
   体の温度計測を行なうことを特徴とする熱容量測定方法
   。 ２、前記熱供給板と、供試体と、温度制御板と、熱真空
   装置とのそれぞれに複数の温度センサを配設し、前記温
   度センサによって取得した温度をモニタしつつ、前記熱
   供給板と、温度制御板と、熱真空装置とに配設したヒー
   タに対する電力供給を電子計算機で制御して前記温度制
   御板の温度を前記供試体の表面温度と同温度に保持する
   ことを特徴とする請求項１記載の熱容量測定方法。