RU145491U1 - DEVICE FOR DETERMINING CHARACTERISTICS OF HEAT-INSULATING MATERIALS - Google Patents
DEVICE FOR DETERMINING CHARACTERISTICS OF HEAT-INSULATING MATERIALS Download PDFInfo
- Publication number
- RU145491U1 RU145491U1 RU2014118645/28U RU2014118645U RU145491U1 RU 145491 U1 RU145491 U1 RU 145491U1 RU 2014118645/28 U RU2014118645/28 U RU 2014118645/28U RU 2014118645 U RU2014118645 U RU 2014118645U RU 145491 U1 RU145491 U1 RU 145491U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- determining
- insulating materials
- housing
- heat source
- Prior art date
Links
Abstract
1. Устройство для определения характеристик теплоизоляционных материалов, содержащее помещенное внутрь корпуса с источником тепла приспособление для закрепления исследуемого теплоизоляционного материала, снабженное патрубками для создания конвекции воздуха внутри приспособления, датчики для замера температуры на холодной и горячей стороне исследуемого материала, расположенные в средней части приспособления и внутри корпуса соответственно, и соединенное с датчиками устройство для регистрации температуры.2. Устройство для определения характеристик теплоизоляционных материалов по п. 1, отличающееся тем, что приспособление для закрепления исследуемого теплоизоляционного материала выполнено в виде полого стального куба.3. Устройство для определения характеристик теплоизоляционных материалов по п. 1, отличающееся тем, что корпус с источником тепла выполнен в виде термошкафа.4. Устройство для определения характеристик теплоизоляционных материалов по п. 1, отличающееся тем, что корпус с источником тепла выполнен в виде печи.1. A device for determining the characteristics of heat-insulating materials, containing a device placed inside the case with a heat source for fixing the studied heat-insulating material, equipped with nozzles for creating air convection inside the device, sensors for measuring temperature on the cold and hot side of the material being studied, located in the middle part of the device and inside the housing, respectively, and a device for recording temperature connected to sensors. 2. A device for determining the characteristics of heat-insulating materials according to claim 1, characterized in that the device for fixing the studied heat-insulating material is made in the form of a hollow steel cube. 3. A device for determining the characteristics of heat-insulating materials according to claim 1, characterized in that the housing with a heat source is made in the form of a heating cabinet. 4. A device for determining the characteristics of thermal insulation materials according to claim 1, characterized in that the housing with a heat source is made in the form of a furnace.
Description
Полезная модель относится к области испытательной техники, а именно, к устройствам для определения характеристик теплоизоляционных материалов, и может быть использована для оперативного контроля характеристик теплоизоляционных материалов различной природы как в динамических условиях при конвекции охлаждающего воздуха, так и в стационарных условиях нагрева.The utility model relates to the field of testing technology, namely, devices for determining the characteristics of heat-insulating materials, and can be used for operational control of the characteristics of heat-insulating materials of various nature under dynamic conditions during convection of cooling air, as well as in stationary heating conditions.
Известны установки ИТЭМ-1 и ИТЭМ-1 м предназначенные для экспресс-измерений теплопроводности (см. Коротких А.Г. Теплопроводность материалов, учеб. пособ., Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2011. - 97 с).The known ITEM-1 and ITEM-1 meters are designed for rapid measurements of thermal conductivity (see Korotkikh A.G. Thermal conductivity of materials, textbook. Tomsk: Publishing House of the Tomsk Polytechnic University, 2011. - 97 p.).
Для проведения измерений на известных установках необходимо из исследуемых материалов, а именно, металлов, сплавов, полупроводников и теплоизоляторов предварительно изготавливать образцы правильной геометрической формы.To carry out measurements on known installations, it is necessary to pre-fabricate samples of the correct geometric shape from the materials being studied, namely metals, alloys, semiconductors and heat insulators.
Диапазон измерений теплопроводности 0,2 до 80 Вт/(м·К).The range of measurements of thermal conductivity is 0.2 to 80 W / (m · K).
Известные установки ИТЭМ-1 и ИТЭМ-1 м не позволяют определить коэффициент теплопроводности ниже 0,2 Вт/(м·К) для материалов различной природы, например, минеральной вате, что не позволяет провести сравнение их эффективности, особенно в элементе защищаемой конструкции, например, жилых и производственных помещений, трубопроводах и т.д.The well-known ITEM-1 and ITEM-1 m installations do not allow determining the thermal conductivity coefficient below 0.2 W / (m · K) for materials of various nature, for example, mineral wool, which does not allow a comparison of their effectiveness, especially in the element of the protected structure, for example, residential and industrial premises, pipelines, etc.
Известны приборы для определения теплопроводности серии ИТП-МГ4, предназначенные для определения теплопроводности теплоизоляционных строительных материалов и материалов, предназначенных для тепловой изоляции промышленного оборудования и трубопроводов (см. Госреестр РФ №30484-11). Рабочий диапазон температур прибора составляет от минус 10°C до плюс 42,5°C. Диапазон измерения теплопроводности 0,02-1,5 Вт/(м·К).Known instruments for determining the thermal conductivity of the ITP-MG4 series, designed to determine the thermal conductivity of heat-insulating building materials and materials intended for thermal insulation of industrial equipment and pipelines (see. State Register of the Russian Federation No. 30484-11). The operating temperature range of the device is from minus 10 ° C to plus 42.5 ° C. The range of measurement of thermal conductivity is 0.02-1.5 W / (m · K).
Недостатком известного прибора является узкий диапазон рабочих температур, что не позволяет производить измерения теплоизоляционных характеристик материалов при высоких температурах, соответствующих трубопроводам с горячим теплоносителем.A disadvantage of the known device is a narrow range of operating temperatures, which does not allow the measurement of thermal insulation characteristics of materials at high temperatures, corresponding to pipelines with a hot coolant.
Известна установка для определения теплопроводности огнеупоров с теплопроводностью то 0,3 до 15 Вт/(м·К) в стационарном одномерном температурном поле на плоском образце (см. ГОСТ 12170 Огнеупоры. Стационарные методы измерения теплопроводности).A known installation for determining the thermal conductivity of refractories with a thermal conductivity of 0.3 to 15 W / (m · K) in a stationary one-dimensional temperature field on a flat sample (see GOST 12170 Refractories. Stationary methods for measuring thermal conductivity).
Известная установка позволяет оценить эффективность определяемого материала при высоких температурах на горячей стороне образца от 400 до 1350°CThe known installation allows you to evaluate the effectiveness of the material being determined at high temperatures on the hot side of the sample from 400 to 1350 ° C
Недостатком известной установки является невозможность определения характеристик теплоизоляционных материалов с теплопроводностью менее 0,1 Вт/(м·К). Кроме того, использование указанной установки не позволяет провести сравнительную оценку эффективности теплоизоляционного материала используемого в составе конструкций жилых и производственных помещениях, трубопроводах и т.д.A disadvantage of the known installation is the inability to determine the characteristics of thermal insulation materials with a thermal conductivity of less than 0.1 W / (m · K). In addition, the use of this installation does not allow a comparative assessment of the effectiveness of the heat-insulating material used in the structure of residential and industrial buildings, pipelines, etc.
Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа, является установка для исследования теплопроводности теплоизоляционных материалов, содержащая источник тепла, средства для замера температуры на горячей и холодной стороне исследуемого материала и устройство для регистрации, (см. описание к патенту РФ №2289126, МПК G01N 25/32, опубл. 10.12.2006).The closest technical solution adopted as a prototype is an installation for studying the thermal conductivity of heat-insulating materials, containing a heat source, means for measuring the temperature on the hot and cold side of the test material and a device for registration (see the description of the patent of the Russian Federation No. 2289126, IPC G01N 25/32, published on December 10, 2006).
Теплопроводность определяют на образцах цилиндрической формы, изготовленных из исследуемого материала, с отношением длины к внешнему диаметру не менее 6:1 с осевым каналом, при этом источник тепла размещен внутри осевого канала образца, а на торцах образца установлены шайбы из теплоизоляционного материала с термическим сопротивлением не ниже термического сопротивления свода исследуемого цилиндрического образца.Thermal conductivity is determined on cylindrical samples made of the material under study with a ratio of length to outer diameter of at least 6: 1 with an axial channel, the heat source being placed inside the axial channel of the sample, and washers made of heat-insulating material with thermal resistance not installed below the thermal resistance of the arch of the investigated cylindrical sample.
Недостатком известной установки является невозможность определения теплопроводности материалов при температуре ниже 400°C. Использование цилиндрического образца не позволяет проведение испытаний, используемых в составе макетов конструкций жилых и производственных помещений. К тому же данная установка работает в стационарном режиме, что не дает возможность определять значения теплопроводности в динамическом режиме при постоянном подводе холодного теплоносителя к холодной стороне образца исследуемого материала в ходе испытаний.A disadvantage of the known installation is the inability to determine the thermal conductivity of materials at temperatures below 400 ° C. The use of a cylindrical sample does not allow the use of tests used as part of mock-ups of structures of residential and industrial premises. In addition, this installation operates in a stationary mode, which makes it impossible to determine the thermal conductivity values in a dynamic mode with a constant supply of cold coolant to the cold side of a sample of the material under test during testing.
Технической задачей предлагаемой установки является обеспечение возможности определения характеристик теплоизоляционных материалов различной природы с теплопроводностью от 0,01 Вт/(м·К) в интервале температур от 25 до 600°C, как в динамических условиях при конвекции охлаждающего воздуха, так стационарных условиях нагрева.The technical task of the proposed installation is to provide the ability to determine the characteristics of heat-insulating materials of various nature with thermal conductivity from 0.01 W / (m · K) in the temperature range from 25 to 600 ° C, both in dynamic conditions during convection of cooling air, as well as stationary heating conditions.
Техническая задача решается тем, что устройство для определения характеристик теплоизоляционных материалов содержит помещенное внутрь корпуса с источником тепла приспособление для закрепления исследуемого теплоизоляционного материала, снабженное патрубками для создания конвекции воздуха внутри приспособления, датчики для замера температуры на холодной и горячей стороне исследуемого материала, расположенные в средней части приспособления и внутри корпуса соответственно и соединенное с датчиками устройство для регистрации температуры.The technical problem is solved in that the device for determining the characteristics of heat-insulating materials contains a device placed inside the body with a heat source for fixing the studied heat-insulating material, equipped with nozzles for creating air convection inside the device, sensors for measuring temperature on the cold and hot side of the studied material, located in the middle parts of the device and inside the housing, respectively, and a device for recording the tempo connected to the sensors Aturi.
Приспособление для закрепления исследуемого теплоизоляционного материала выполнено в виде полого металлического куба. Корпус с источником тепла выполнен в виде термошкафа или печи.The device for fixing the studied heat-insulating material is made in the form of a hollow metal cube. The housing with a heat source is made in the form of a heating cabinet or furnace.
Предлагаемое устройство позволяет проводить исследование и сравнение эффективности материалов путем определения перепада температур внутри приспособления 2 с закрепленным на нем теплоизоляционным материалом (холодная сторона) и снаружи приспособления 2 в термошкафе или печи (горячая сторона).The proposed device allows the study and comparison of the effectiveness of materials by determining the temperature difference inside the device 2 with a heat-insulating material fixed on it (cold side) and outside the device 2 in a heating cabinet or oven (hot side).
Предлагаемое устройство позволяет проводить исследование и сравнение эффективности материалов как в динамических условиях при принудительной конвекции воздуха внутри приспособления 2 за счет внешнего источника, например, компрессора так и при стационарном теплообмене при отсутствии конвекции воздуха внутри приспособления 2.The proposed device allows the study and comparison of the effectiveness of materials both in dynamic conditions during forced convection of air inside the device 2 due to an external source, for example, a compressor, and during stationary heat transfer in the absence of air convection inside the device 2.
Предлагаемое устройство позволяет проводить испытания на любом теплоизоляционном материале, например, минеральной вате, пенопласте, базальтовых плитах.The proposed device allows testing on any heat-insulating material, for example, mineral wool, foam, basalt slabs.
На фиг. 1 представлено схематичное изображение общего вида устройства для определения характеристик теплоизоляционных материалов с конвекцией воздуха.In FIG. 1 is a schematic representation of a general view of a device for characterizing heat-insulating materials with air convection.
Устройство для определения теплоизоляционных характеристик материалов состоит из корпуса 1 с источником тепла, внутри которого помещено приспособление 2 для закрепления исследуемого материала, датчик 3 температуры, установленный в средней части приспособления 2 и датчик 4, установленный в корпусе 1 снаружи от приспособления 2, и регистрирующие устройство 5 (источник тепла на чертеже условно не показан).A device for determining the thermal insulation characteristics of materials consists of a housing 1 with a heat source, inside which is placed a device 2 for securing the test material, a temperature sensor 3 installed in the middle of the device 2 and a sensor 4 installed in the housing 1 outside of the device 2, and a recording device 5 (a heat source is not shown conventionally in the drawing).
Приспособление 2 выполнено из стали в виде полого куба, для имитации закрытого теплоизолированного элемента зданий и сооружений. Выполнение приспособления 2 в виде куба обеспечивает равноудаленность стенок от его центра и обеспечивает точность измерений. Приспособление 2 выполнено из стали так как сталь является основным материалом, используемым для изготовления баков хранения, трубопроводов, емкостей-накопителей и т.д.The device 2 is made of steel in the form of a hollow cube, to simulate a closed thermally insulated element of buildings and structures. The implementation of the device 2 in the form of a cube ensures equidistance of the walls from its center and ensures the accuracy of measurements. Tool 2 is made of steel since steel is the main material used for the manufacture of storage tanks, pipelines, storage tanks, etc.
В качестве теплоизоляционных материалов используют минеральную вату, пенопласт, базальтовые плиты.Mineral wool, polystyrene foam, basalt slabs are used as heat-insulating materials.
Корпус 1 с источником тепла выполнен, например, в виде термошкафа или печи.The housing 1 with a heat source is made, for example, in the form of a heating cabinet or furnace.
Датчик 3 температуры расположен в средней части куба на одинаковом расстоянии от его граней для замера температуры на холодной стороне приспособления 2, а датчик 4 температуры расположен снаружи между гранью приспособления 2 и стенкой корпуса 1 для замера температуры на горячей стороне.The temperature sensor 3 is located in the middle part of the cube at the same distance from its faces for measuring temperature on the cold side of the device 2, and the temperature sensor 4 is located outside between the face of the device 2 and the wall of the housing 1 for measuring temperature on the hot side.
Принудительную конвекцию воздуха внутри приспособления 2 создают за счет внешнего источника, например, компрессора, имитирующего потоки воздуха в зданиях и сооружениях за счет входного и выходного патрубков 6 (компрессор на чертеже условно не показан). Перекрывая патрубки 6 обеспечивают замер температуры без конвекции воздуха.Forced convection of air inside the device 2 is created by an external source, for example, a compressor, simulating air flows in buildings and structures due to the inlet and outlet pipes 6 (the compressor is not shown conventionally in the drawing). Overlapping nozzles 6 provide temperature measurement without convection of air.
Устройство для определения теплоизоляционных характеристик материалов работает следующим образом.A device for determining the thermal insulation characteristics of materials works as follows.
На все грани приспособления 2 крепят исследуемый теплоизоляционный материал заданной толщины. Толщина материала выбирается в зависимости от его природы. Внутри приспособления 2 по центру располагают датчик 3 температуры для регистрации температуры внутри приспособления 2. Затем приспособление 2 с исследуемым материалом устанавливают на подставки 7 внутри корпуса 1, датчик 4 располагают между приспособлением 2 и стенкой корпуса 1 и включают источник тепла, подвергая наружному нагреву исследуемый материал до заданной (выбранной) температуры.On all sides of the device 2 fasten the investigated heat-insulating material of a given thickness. The thickness of the material is selected depending on its nature. A temperature sensor 3 is centrally located inside the device 2 for recording the temperature inside the device 2. Then, the device 2 with the test material is installed on the supports 7 inside the case 1, the sensor 4 is placed between the device 2 and the wall of the case 1 and the heat source is turned on, subjecting the material under study to external heating to a given (selected) temperature.
Теплоизоляционные характеристики (эффективность) материалов определяют по разности температур внутри приспособления 2 и снаружи по датчикам 3 и 4. Время достижения равенства температуры внутри приспособления 2 и внутри корпуса 1 (термошкафа или печи) считается временем окончания испытаний. Точность определения температуры составляет 0,1 град. Время достижения равенства температур внутри и снаружи приспособления 2, на поверхности которого закреплены теплоизоляционные материалы различного типа, считается характеристикой эффективности теплоизоляционных материалов.Thermal insulation characteristics (efficiency) of materials are determined by the temperature difference inside the device 2 and outside by sensors 3 and 4. The time to reach the temperature equality inside the device 2 and inside the case 1 (heating cabinet or furnace) is considered the test completion time. The accuracy of determining the temperature is 0.1 degrees. The time to achieve equal temperatures inside and outside the device 2, on the surface of which heat-insulating materials of various types are fixed, is considered a characteristic of the effectiveness of heat-insulating materials.
Предлагаемая установка обеспечивает возможность определения теплоизоляционных характеристик материалов с теплопроводностью от 0,01 Вт/(м·К) в интервале температур от 25 до 600°C.The proposed installation provides the ability to determine the thermal insulation characteristics of materials with thermal conductivity from 0.01 W / (m · K) in the temperature range from 25 to 600 ° C.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014118645/28U RU145491U1 (en) | 2014-05-08 | 2014-05-08 | DEVICE FOR DETERMINING CHARACTERISTICS OF HEAT-INSULATING MATERIALS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014118645/28U RU145491U1 (en) | 2014-05-08 | 2014-05-08 | DEVICE FOR DETERMINING CHARACTERISTICS OF HEAT-INSULATING MATERIALS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU145491U1 true RU145491U1 (en) | 2014-09-20 |
Family
ID=51582764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014118645/28U RU145491U1 (en) | 2014-05-08 | 2014-05-08 | DEVICE FOR DETERMINING CHARACTERISTICS OF HEAT-INSULATING MATERIALS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU145491U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647562C1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-03-16 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Method for investigation of thermal protective properties of high-temperature coatings and the device for its implementation |
-
2014
- 2014-05-08 RU RU2014118645/28U patent/RU145491U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647562C1 (en) * | 2017-02-13 | 2018-03-16 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Method for investigation of thermal protective properties of high-temperature coatings and the device for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kobari et al. | Development of guarded hot plate apparatus utilizing Peltier module for precise thermal conductivity measurement of insulation materials | |
| Синицын et al. | Теория и практика теплообмена | |
| CN105628735B (en) | The quasi-steady state test device and method of a kind of Concrete At High Temperature thermal conductivity | |
| Barbosa Jr et al. | Air-side heat transfer and pressure drop in spiral wire-on-tube condensers | |
| Vladimirovich et al. | Measuring the thermo physical properties of construction projects | |
| Sassine et al. | Parametric identification of thermophysical properties in masonry walls of buildings | |
| Jaremkiewicz | Accurate measurement of unsteady state fluid temperature | |
| RU145491U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING CHARACTERISTICS OF HEAT-INSULATING MATERIALS | |
| Shen et al. | Evaluating dynamic thermal performance of building envelope components using small-scale calibrated hot box tests | |
| CN206756728U (en) | A kind of good conductor thermal conductivity factor experiment instrument | |
| Manzan et al. | Experimental and numerical comparison of internal insulation systems for building refurbishment | |
| Asdrubali et al. | Comparative analysis of different methods to evaluate the thermal conductivity of homogenous materials | |
| Wu et al. | Temperature distribution characteristics of steel circular tube members under oil pool fire conditions: Experiment and numerical simulation | |
| Pavlík et al. | Experimental assessment of thermal conductivity of a brick block with internal cavities using a semi-scale experiment | |
| Babanli et al. | Heat treatment technology of porous building materials with predictability of thermophysical properties | |
| RU2551663C2 (en) | Method of determining thermal conductivity of solid body of cylindrical shape under steady temperature condition | |
| Aristide et al. | , Assessment of the thermal conductivity of local building materials using Lee’s disc and hot strip devices | |
| RU105443U1 (en) | STAND FOR HEAT-TECHNICAL TESTS OF HEAT-INSULATED PIPES | |
| RU156904U1 (en) | STAND FOR QUALITATIVE EVALUATION OF HEAT-INSULATING PROPERTIES OF MATERIALS | |
| RU2468359C1 (en) | Method of determining heat-transfer resistance of building enclosures | |
| Xia et al. | Thermal Characteristics of an Annular Wickless Heat Pipe | |
| RU2527128C2 (en) | Measurement of heat conductivity and heat resistance of construction structure | |
| RU2637385C2 (en) | Portable automated complex for determination of thermophysical properties | |
| RU124395U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING THERMOPHYSICAL QUALITIES OF THE ENCLOSING DESIGNS OF BUILDINGS AND STRUCTURES IN NATURAL CONDITIONS | |
| CN211741137U (en) | Testing device for heat conductivity coefficient of semi-infinite space frozen clay |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150509 |