JPS62148845A - 偏平で変形可能な材料の熱及び温度伝導度を同時に測定する装置 - Google Patents
偏平で変形可能な材料の熱及び温度伝導度を同時に測定する装置Info
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- JPS62148845A JPS62148845A JP61276872A JP27687286A JPS62148845A JP S62148845 A JPS62148845 A JP S62148845A JP 61276872 A JP61276872 A JP 61276872A JP 27687286 A JP27687286 A JP 27687286A JP S62148845 A JPS62148845 A JP S62148845A
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/18—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/36—Textiles
- G01N33/367—Fabric or woven textiles
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (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、偏平で変形可能な材料の熱及び温度伝導度を
同時に測定する装置に関する。
同時に測定する装置に関する。
以下余白
〔従来の技術〕
熱及び温度伝導度に関する知識は、前述の材料を実際に
利用する場合に必要であり、材料を熱処理する場合には
、熱特性の評価のためにこれら両方のパラメータが必要
とされる。固体のバルク状の材料に対する熱及び温度伝
導度の同時測定のための公知の装置は、該材料の表面又
は直接に材料内に恒久的に設置された熱源からのヒート
パルスが、前記材料内に設置されたヒートセンサに達す
る伝達時間を測定することを基礎にしているものが大部
分である。材料の温度伝導度はその後で、ヒートパルス
の伝達時間から、応用熱力学の教える所の公式を用いて
計算され、又、熱容量はその大きさや測定個所における
パルスの熱的内容から同じような式を用いて計算される
。
利用する場合に必要であり、材料を熱処理する場合には
、熱特性の評価のためにこれら両方のパラメータが必要
とされる。固体のバルク状の材料に対する熱及び温度伝
導度の同時測定のための公知の装置は、該材料の表面又
は直接に材料内に恒久的に設置された熱源からのヒート
パルスが、前記材料内に設置されたヒートセンサに達す
る伝達時間を測定することを基礎にしているものが大部
分である。材料の温度伝導度はその後で、ヒートパルス
の伝達時間から、応用熱力学の教える所の公式を用いて
計算され、又、熱容量はその大きさや測定個所における
パルスの熱的内容から同じような式を用いて計算される
。
前述の装置は、熱源から熱の収奪し易いように比較的高
い熱容量を有する緻密な材料に対して、例えば実質的に
材料の熱容量よりも小さい熱容量を有する微小な熱的エ
レメントからなるセンサを用いる場合にのみ適用できる
。
い熱容量を有する緻密な材料に対して、例えば実質的に
材料の熱容量よりも小さい熱容量を有する微小な熱的エ
レメントからなるセンサを用いる場合にのみ適用できる
。
近年、薄い非金属プレート上の温度低下を測定するディ
ファレンシャル型マルチ熱エレメントを具えた新しいエ
レメント、即ち所謂偏平型のヒートフラックス用のセン
サが使用されるようになってきた。被測定材料は、両側
面を所定の安定した温度を有する金属プレートによって
囲まれ、更に薄いヒートフラックス用センサが、前記プ
レートの一方と被測定材料との間に挿入される。従って
、材料の伝導度は安定化された条件のヒートフラックス
の大きさに直接比例すると共に、両プレート間の温度の
差に間接的に比例することになる。
ファレンシャル型マルチ熱エレメントを具えた新しいエ
レメント、即ち所謂偏平型のヒートフラックス用のセン
サが使用されるようになってきた。被測定材料は、両側
面を所定の安定した温度を有する金属プレートによって
囲まれ、更に薄いヒートフラックス用センサが、前記プ
レートの一方と被測定材料との間に挿入される。従って
、材料の伝導度は安定化された条件のヒートフラックス
の大きさに直接比例すると共に、両プレート間の温度の
差に間接的に比例することになる。
この方法と装置の欠点は、この装置で安定して測定でき
るのは熱伝導度のみであり、温度伝導度の方は不安定な
誤差の大きい測定しかできないことである。
るのは熱伝導度のみであり、温度伝導度の方は不安定な
誤差の大きい測定しかできないことである。
１９８５年のチェコスロバキア発明者証出願第１２０２
号に開示された新規な測定方法においては、前述のヒー
トフラックス用偏平センサが、材料の温度伝導度に比例
した値を測定するのに使用されている。所定の温度に安
定化された一方のプレート（以下単にブロックと称する
）がその平坦な表面に薄いヒートフラックス用センサを
支持している。センサを具えたブロックは被測定材料に
急速に接触させられ、材料の温度伝導度に比例した値が
、所謂半焼状物体（ｓｅｍｉｍａｓｓｉｖｅ）の加熱に
関する熱力学の教示にかかる関係式を用いて、ヒートフ
ラックスの時間的経過から計算される。他の方法又は他
の装置を用いて決定される比例定数が材料の熱伝導度の
値となる。
号に開示された新規な測定方法においては、前述のヒー
トフラックス用偏平センサが、材料の温度伝導度に比例
した値を測定するのに使用されている。所定の温度に安
定化された一方のプレート（以下単にブロックと称する
）がその平坦な表面に薄いヒートフラックス用センサを
支持している。センサを具えたブロックは被測定材料に
急速に接触させられ、材料の温度伝導度に比例した値が
、所謂半焼状物体（ｓｅｍｉｍａｓｓｉｖｅ）の加熱に
関する熱力学の教示にかかる関係式を用いて、ヒートフ
ラックスの時間的経過から計算される。他の方法又は他
の装置を用いて決定される比例定数が材料の熱伝導度の
値となる。
偏平な変形し易い材料の熱及び温度伝導度を同時に測定
する前述の公知の装置の欠点は、本発明の装置によって
克服可能である。即ちこの装置は、所定の、又は安定し
た第１温度ｔｌを存する金属ブロックを具え、該ブロッ
クはケーブルによって温度コントローラに接続され、該
コントローラは被測定材料のサンプルを支持するように
構成された金属プレートと可動に結合され、該プレート
は前記第１温度ｔ１と異なる所定の、又は安定した第２
温度ｔ２を有して温度針に接続されており、それによっ
て前記金属プレートに対面している前記金属ブロックの
外表面は前記ヒートフラックス用のセンサと熱的に接触
しており、又前記ブロックは断熱部材を具えその内部に
加熱エレメントと前記ヒートフラックス用のセンサが設
置され、これらの反対側にはヒートフラックス用の偏平
センサが前記断熱部材の下方に設置されている。この金
属ブロックは揺動ジヨイント、スライドガイド又はパン
タグラフ等によって前記金属プレートに連結されている
。
する前述の公知の装置の欠点は、本発明の装置によって
克服可能である。即ちこの装置は、所定の、又は安定し
た第１温度ｔｌを存する金属ブロックを具え、該ブロッ
クはケーブルによって温度コントローラに接続され、該
コントローラは被測定材料のサンプルを支持するように
構成された金属プレートと可動に結合され、該プレート
は前記第１温度ｔ１と異なる所定の、又は安定した第２
温度ｔ２を有して温度針に接続されており、それによっ
て前記金属プレートに対面している前記金属ブロックの
外表面は前記ヒートフラックス用のセンサと熱的に接触
しており、又前記ブロックは断熱部材を具えその内部に
加熱エレメントと前記ヒートフラックス用のセンサが設
置され、これらの反対側にはヒートフラックス用の偏平
センサが前記断熱部材の下方に設置されている。この金
属ブロックは揺動ジヨイント、スライドガイド又はパン
タグラフ等によって前記金属プレートに連結されている
。
本発明にかかる装置を使用する場合には、偏平な繊維状
材料の熱及び温度伝導度は１０秒以内に測定できる。こ
れは、従来の装置に比べて少なくとも１００倍の速度で
ある。しかも緻密でない材料、例えば繊維材料などの温
度伝導度は、従来の装置においては非常に誤差の多い測
定しかできなかった。この種の公知の装置は、本発明の
装置に比して大掛かりで複雑である。
材料の熱及び温度伝導度は１０秒以内に測定できる。こ
れは、従来の装置に比べて少なくとも１００倍の速度で
ある。しかも緻密でない材料、例えば繊維材料などの温
度伝導度は、従来の装置においては非常に誤差の多い測
定しかできなかった。この種の公知の装置は、本発明の
装置に比して大掛かりで複雑である。
本発明の目的と作用は、図面に示す好適実施例に基づい
て更に詳しく説明される。図は偏平な変形可能な材料の
熱及び温度伝導度を同時に測定するための装置の概略側
面ｉｎである。
て更に詳しく説明される。図は偏平な変形可能な材料の
熱及び温度伝導度を同時に測定するための装置の概略側
面ｉｎである。
金属ブロック１は断熱部材２を具え、パンタグラフ３に
よって金属プレート４に回動可能に枢支されている。該
プレート４の上には操作の過程で被測定材料のサンプル
５が載置又は固定されている。金属プレート４の温度は
温度計６によって測定される。金属ブロック１の温度は
安定化させられ、電熱エレメント７が電気的温度センサ
８と共に前記金属ブロック１の内部に設置されている。
よって金属プレート４に回動可能に枢支されている。該
プレート４の上には操作の過程で被測定材料のサンプル
５が載置又は固定されている。金属プレート４の温度は
温度計６によって測定される。金属ブロック１の温度は
安定化させられ、電熱エレメント７が電気的温度センサ
８と共に前記金属ブロック１の内部に設置されている。
可撓性ケーブル１０で図示しないエレクトロニクス式評
価装置に接続されているヒートフラックス用の少なくと
も一つの偏平センサ９が、金属ブロック１の測定表面上
に固定されている。加熱エレメント７とセンサ８も可撓
性ケーブル１０によって図示しない温度コントローラに
接続されている。
価装置に接続されているヒートフラックス用の少なくと
も一つの偏平センサ９が、金属ブロック１の測定表面上
に固定されている。加熱エレメント７とセンサ８も可撓
性ケーブル１０によって図示しない温度コントローラに
接続されている。
本発明にかかる偏平な変形可能な材料の温度及び熱伝導
度の同時測定装置によれば、加熱された金属ブロック１
と被測定材料のサンプル５とが急速に接触した場合のヒ
ートパルスの大きさと、被測定材料が金属ブロックｌと
金属プレート４との間に載置された場合の安定化された
ヒートフラックスが、ヒートフラックス用の偏平センサ
によって共に測定される。
度の同時測定装置によれば、加熱された金属ブロック１
と被測定材料のサンプル５とが急速に接触した場合のヒ
ートパルスの大きさと、被測定材料が金属ブロックｌと
金属プレート４との間に載置された場合の安定化された
ヒートフラックスが、ヒートフラックス用の偏平センサ
によって共に測定される。
これらの測定の過程において、先ず金属ブロック１の温
度が第１温度ｔ１の値に安定化され、被測定材料の温度
が金属プレート４の温度とは異なる第２温度ｔ２に安定
化される。ラインレコーダ等のエレクトロニクス式装置
の時間記録装置がその後にスイッチを入れられ、現在は
被測定材料のサンプル５から離れた位置にある金属ブロ
ック１は急速にＳ方向に動かされてサンプルに接触させ
られる。一定の圧力を金属ブロック１とサンプル５及び
金属プレート４との間に得、更にこれらの正確な位置を
保つために、金属ブロック１と金属プレート４との相互
関連が必要である。この圧力は充分な接触を確保するの
に必要なものである。
度が第１温度ｔ１の値に安定化され、被測定材料の温度
が金属プレート４の温度とは異なる第２温度ｔ２に安定
化される。ラインレコーダ等のエレクトロニクス式装置
の時間記録装置がその後にスイッチを入れられ、現在は
被測定材料のサンプル５から離れた位置にある金属ブロ
ック１は急速にＳ方向に動かされてサンプルに接触させ
られる。一定の圧力を金属ブロック１とサンプル５及び
金属プレート４との間に得、更にこれらの正確な位置を
保つために、金属ブロック１と金属プレート４との相互
関連が必要である。この圧力は充分な接触を確保するの
に必要なものである。
ヒートフラックス用センサ９とサンプル５とが接触した
後、最終的には熱伝導度の計算に役立つ安定した値にな
るヒートフラックスの時間的経過が記録される。この安
定したヒートフラックスはこの時点で金属ブロック１を
離れ、被測定材料のサンプル５を通過して、最後に金属
ブロック１の温度ｔ１よりも低いｔ２の温度を有する金
属プレート４に到達する。
後、最終的には熱伝導度の計算に役立つ安定した値にな
るヒートフラックスの時間的経過が記録される。この安
定したヒートフラックスはこの時点で金属ブロック１を
離れ、被測定材料のサンプル５を通過して、最後に金属
ブロック１の温度ｔ１よりも低いｔ２の温度を有する金
属プレート４に到達する。
熱及び温度伝導度の値、又は両者の商で表される材料の
熱容量の計算は、別の方法による測定値からも求められ
る。大抵の場合、最終的には熱伝導度の値が温度伝導度
の計算のための関係式に導入される。この関係式には、
例えば、ヒートフラックスの測定時間とかヒートフラッ
クスの特定値に対応する時間とかが入っている。
熱容量の計算は、別の方法による測定値からも求められ
る。大抵の場合、最終的には熱伝導度の値が温度伝導度
の計算のための関係式に導入される。この関係式には、
例えば、ヒートフラックスの測定時間とかヒートフラッ
クスの特定値に対応する時間とかが入っている。
その後、測定は他の材料を用いて繰り返される。
このようにして得られた測定結果から、前述の方法によ
って、求める両パラメータを決定することができる。”
熱及び温度伝導度の同時測定”と云う言葉を使用した意
味がこれによって理解されよう。
って、求める両パラメータを決定することができる。”
熱及び温度伝導度の同時測定”と云う言葉を使用した意
味がこれによって理解されよう。
本発明にかかる装置の問題点は、熱抵抗がヒートフラッ
クス用センサの熱抵抗よりも小さい金属材料と半導体の
パラメータを測定する場合には、誤差が大きいことにあ
る。材料が特定した圧力で変形不可能な場合には、ヒー
トフラックス用センサ９と材料サンプル５の間及び材料
サンプル５と金属プレート４の間に良好な熱的接触が得
られない。
クス用センサの熱抵抗よりも小さい金属材料と半導体の
パラメータを測定する場合には、誤差が大きいことにあ
る。材料が特定した圧力で変形不可能な場合には、ヒー
トフラックス用センサ９と材料サンプル５の間及び材料
サンプル５と金属プレート４の間に良好な熱的接触が得
られない。
本発明の装置は、従って、例えば繊維材料、プラスチッ
ク、又は発泡材料等の、偏平な変形可能な材料の熱及び
温度伝導度の測定に特に適しており、これらの場合には
その精度、操作性及び簡便性の点で従来の装置に優るも
のである。
ク、又は発泡材料等の、偏平な変形可能な材料の熱及び
温度伝導度の測定に特に適しており、これらの場合には
その精度、操作性及び簡便性の点で従来の装置に優るも
のである。
第１図は本発明にかかる熱及び温度伝導度の同時測定用
装置の概略側面である。 １−金属プロツク ２−・・断熱部材 ３−パンタグラフ ４−・金属プレート ５−サンプル ６・・・温度計 ７・−電熱エレメント ８一温度センサ ９− ヒートフラックス用センサ １０−・−ケーブル
装置の概略側面である。 １−金属プロツク ２−・・断熱部材 ３−パンタグラフ ４−・金属プレート ５−サンプル ６・・・温度計 ７・−電熱エレメント ８一温度センサ ９− ヒートフラックス用センサ １０−・−ケーブル
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、偏平な、変形可能な材料の熱及び温度伝導度を同時
に測定するための装置であって、所定の安定した温度ｔ
１を有する金属ブロック（１）を具え、該ブロック（１
）はケーブル（１０）によって温度コントローラに接続
されると共に、被測定材料のサンプル（５）を載置する
ように構成された金属プレート（４）に可動に連結され
、該金属プレート（４）は前記温度ｔ１と異なった所定
の安定した温度ｔ２を有すると共に、温度計（６）に接
続され、これによって前記金属プレート（４）に対向す
る前記金属ブロック（１）の外表面がヒートフラックス
用センサ（９）に熱的に接触し、前記金属ブロック（１
）は断熱部材（２）を具えその内部に加熱エレメント（
７）と温度センサ（８）が設置され、これらに対向して
前記断熱部材（８）の下方には前記ヒートフラックス用
センサ（９）が設置されていることを特徴とする装置。 ２、前記金属ブロック（１）が可動ジョイントによって
前記金属プレート（４）に連結されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載された装置。 ３、前記金属ブロック（１）がスライドガイドによって
前記金属プレート（４）に連結されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載された装置。 ４、前記金属ブロック（１）がパンタグラフによって前
記金属プレート（４）に連結されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載された装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS858455A CS255063B1 (en) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | Device for simultaneous measuring thermal and temperature conductivity especially of planary deformable materials |
| CS8455-85 | 1985-11-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62148845A true JPS62148845A (ja) | 1987-07-02 |
Family
ID=5435082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61276872A Pending JPS62148845A (ja) | 1985-11-25 | 1986-11-21 | 偏平で変形可能な材料の熱及び温度伝導度を同時に測定する装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62148845A (ja) |
| CS (1) | CS255063B1 (ja) |
| DE (1) | DE3638483A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5080495A (en) * | 1989-08-30 | 1992-01-14 | Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. | Method and apparatus for measuring thermal diffusivity by ac joule-heating |
| ATE134766T1 (de) * | 1993-08-31 | 1996-03-15 | Habotex Hans Bors Consulting | Verfahren und vorrichtung zum analyse von porösen stoffen |
| GB9403157D0 (en) * | 1994-02-18 | 1994-04-06 | In Her Britannic Majesty S Gov | Foodstuff component meter |
| FR2738913B1 (fr) * | 1995-09-20 | 1997-12-05 | Inst Textile De France | Module et dispositif de mesure des proprietes de confort d'un produit notamment en forme |
| US6923570B2 (en) * | 2003-09-11 | 2005-08-02 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Thermal interface material characterizing system |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2245247A5 (en) * | 1973-09-26 | 1975-04-18 | Ctre Ex Etu Batiment | Measurement of thermal conductivity and diffusivity - is obtained from recording of thermal shock effects on isolating materials |
| SU1122955A1 (ru) * | 1983-06-29 | 1984-11-07 | Тамбовский институт химического машиностроения | Способ определени теплофизических характеристик материалов |
-
1985
- 1985-11-25 CS CS858455A patent/CS255063B1/cs unknown
-
1986
- 1986-11-11 DE DE19863638483 patent/DE3638483A1/de active Granted
- 1986-11-21 JP JP61276872A patent/JPS62148845A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3638483A1 (de) | 1987-05-27 |
| DE3638483C2 (ja) | 1992-02-27 |
| CS255063B1 (en) | 1988-02-15 |
| CS845585A1 (en) | 1987-06-11 |
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