RU2208778C2 - Method of noncontact nondestructive testing of material thermophysical properties - Google Patents
Method of noncontact nondestructive testing of material thermophysical properties Download PDFInfo
- Publication number
- RU2208778C2 RU2208778C2 RU2001101230/28A RU2001101230A RU2208778C2 RU 2208778 C2 RU2208778 C2 RU 2208778C2 RU 2001101230/28 A RU2001101230/28 A RU 2001101230/28A RU 2001101230 A RU2001101230 A RU 2001101230A RU 2208778 C2 RU2208778 C2 RU 2208778C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- source
- thermal
- heat
- temperature
- power
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технической физике, а именно к теплофизическим измерениям. The invention relates to technical physics, namely to thermophysical measurements.
Известен способ определения теплопроводности материалов (авт. св. СССР 1032382, кл. G 01 N 25/18, 1983 г.), включающий нагрев поверхности исследуемого образца и эталона подвижным точечным источником энергии, измерение начальных температур исследуемого и эталонного образцов датчиком температуры, двигающегося с фиксированным отставанием от источника энергии, а также определение предельных избыточных температур образцов, с помощью которых рассчитывают искомую величину. A known method for determining the thermal conductivity of materials (ed. St. USSR 1032382, class G 01 N 25/18, 1983), including heating the surface of the test sample and the reference with a moving point energy source, measuring the initial temperatures of the test and reference samples with a temperature sensor moving with a fixed lag from the energy source, as well as the determination of the limiting excess temperatures of the samples by which the desired value is calculated.
Недостатком способа является отсутствие возможности учета в результатах измерения теплофизических свойств потерь тепла в окружающую среду, что существенно ограничивает точность и достоверность получаемой измерительной информации. The disadvantage of this method is the inability to take into account in the measurement results of the thermophysical properties of heat loss to the environment, which significantly limits the accuracy and reliability of the obtained measurement information.
Известен способ бесконтактного контроля теплофизических свойств материалов, в котором на поверхность исследуемого тела воздействуют точечным источником тепла, перемещаемым по прямой линии с постоянной скоростью, регистрируют избыточные температуры в точках поверхности с некоторым отставанием на той же линии и на параллельной ей и по величине избыточных температур вычисляют искомые теплофизические свойства (авт. св. СССР 1481656, кл. G 01 N 25/18, 1987 г.). A known method of non-contact control of the thermophysical properties of materials, in which the surface of the test body is affected by a point source of heat moving in a straight line at a constant speed, excessive temperatures are recorded at surface points with some lag on the same line and on the parallel to it and the magnitude of the excess temperatures are calculated desired thermophysical properties (ed. St. USSR 1481656, class G 01 N 25/18, 1987).
Недостатком этого способа является невысокая точность определения искомых свойств, так как в процессе эксперимента не учитываются влияние на результаты измерений тепловых потерь в окружающую среду за счет конвективного и лучистого теплообмена от нагретой поверхности исследуемого объекта, потерь за счет поглощения части энергии лазерного луча промежуточной средой между источником тепла (лазером) и исследуемым объектом, а также потерь за счет отражения части энергии лазерного луча от поверхности исследуемого объекта, что обуславливает дополнительную погрешность в результатах измерения. The disadvantage of this method is the low accuracy of determining the desired properties, since the experiment does not take into account the influence on the measurement results of heat loss to the environment due to convective and radiant heat transfer from the heated surface of the object under study, losses due to the absorption of part of the laser beam energy by the intermediate medium between the source heat (laser) and the object under study, as well as losses due to reflection of part of the laser beam energy from the surface of the object under study, which is caused by t additional error in the measurement results.
За прототип принят способ бесконтактного измерения теплофизических свойств материалов, заключающийся в воздействии на поверхность тела точечным подвижным источником определенной мощности, измерении избыточной предельной температуры нагреваемой поверхности в точках поверхности тела, движущихся со скоростью источника по линии его движения и на параллельной ей линии, изменении расстояния между точкой контроля температуры и центром пятна нагрева источника, регистрации взаимного положения точек подвода теплоты и измерения температур и вычислении по полученным данным искомых величин (патент РФ 2011977/25, кл. G 01 N 25/18, 1991 г.). The prototype adopted a method of non-contact measurement of the thermophysical properties of materials, which consists in exposing the surface of the body to a point moving source of a certain power, measuring the excess temperature limit of the heated surface at points on the surface of the body moving at the source’s speed along its line of movement and parallel to it, changing the distance between the temperature control point and the center of the source heating spot, registration of the relative position of the heat supply points and temperature measurements and calculating the desired quantities from the obtained data (RF patent 2011977/25, CL G 01 N 25/18, 1991).
Недостатком способа-прототипа является то, что он позволяет учесть только часть составляющих общих потерь в окружающую среду, так как в нем учитываются только потери тепловой мощности в окружающую среду за счет конвективного и лучистого теплообмена, а потери тепловой мощности за счет поглощения окружающей средой при прохождении через нее излучения от источника тепла и потери тепловой мощности за счет того, что исследуемый материал имеет коэффициент поглощения, отличающийся от единицы не учитываются. А так как для большинства твердых материалов коэффициент поглощения гораздо меньше единицы, то это вносит дополнительную погрешность в результаты измерения. The disadvantage of the prototype method is that it allows you to take into account only part of the total loss to the environment, since it takes into account only the loss of thermal power to the environment due to convective and radiant heat transfer, and the loss of thermal power due to absorption by the environment during passage through it, radiation from a heat source and loss of thermal power due to the fact that the material under study has an absorption coefficient that differs from unity are not taken into account. And since for most solid materials the absorption coefficient is much less than unity, this introduces an additional error in the measurement results.
Техническая задача изобретения - повышение точности определения теплофизических свойств материалов. The technical task of the invention is to increase the accuracy of determining the thermophysical properties of materials.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе бесконтактного измерения теплофизических свойств материалов, состоящем в воздействии на поверхность тела точечным подвижным источником определенной мощности, измерении избыточной предельной температуры нагреваемой поверхности в точках поверхности тела термоприемником, движущимся со скоростью источника по линии его движения и на параллельной ей линии, изменении расстояния между точкой контроля температуры и центром пятна нагрева источника, регистрации взаимного положения точек подвода тепла и измерения температуры термоприемником, изменении мощности источника энергии на определенную величину и проведении аналогичных операций с источником и термоприемником, дополнительно вводят второй термоприемник, жестко связанный с источником энергии, сфокусированный на линию, параллельную линии движения источника энергии, и установленный от него на расстоянии R1, при котором с использованием экранирования исключается влияние источника энергии на результаты измерений температуры вследствие прямого воздействия на термоприемник частично отраженного от поверхности объекта тепловой энергии источника, перемещают первый термоприемник над исследуемым образцом без воздействия на него источника энергии, в результате чего определяется коэффициент, учитывающий значения степени черноты поверхности исследуемого образца и прозрачности окружающей среды, разделяющей поверхность исследуемого образца и приемно-излучательные блоки измерительной системы, далее фокусируют первый термоприемник в центр пятна нагрева, включают источник энергии с начальной минимальной мощностью, при которой в центре пятна нагрева появляется избыточная температура, увеличивают мощность источника энергии и синхронно с перекрытием обтюратором его теплового луча измеряют избыточную температуру в центре пятна нагрева до момента, когда ее значение приблизится к 0,4 температуры термодеструкции Ттерм исследуемого материала, фокусируют первый термоприемник в точку на линии движения источника тепла на расстоянии xн=R1 от центра пятна нагрева и начинают перемещение источника тепла и термоприемников над исследуемым изделием, смещают эту точку контроля температуры от пятна нагрева по линии движения источника в сторону отставания от него на расстояние, при котором значение контролируемой избыточной температуры будет равно значению температуры, контролируемое вторым термоприемником, измеряют это расстояние, увеличивают мощность источника энергии в два раза, перемещают первый термоприемник по линии движения источника из предыдущего положения в сторону отставания от источника на расстояние, при котором значение контролируемой избыточной температуры будет равно значению температуры, измеренное первым термоприемником при движении его по линии движения источника при первоначальной мощности, измеряют это расстояние, а искомые теплофизические свойства определяют из следующих соотношений:
где а - коэффициент температуропроводности, [м2/с]; λ - коэффициент теплопроводности изделия, [Вт/м2К]; V - скорость движения источника и термоприемников относительно исследуемого тела, [м/с]; R1, Rх1, Rx2 - соответственно заданное и найденные расстояния между центром пятна нагрева и точками контроля температуры, [м]; х1 - расстояние между центром пятна нагрева и проекцией точки R1 на линию движения источника тепла, [м]; qит - мощность источника тепла (лазера); k - коэффициент, учитывающий значения степени черноты ε поверхности исследуемого образца и прозрачности β окружающей среды, разделяющей поверхность исследуемого образца и приемно-излучательные блоки измерительной системы; Т1 *(х) - значение избыточной температуры в точке на расстоянии Rx2 от центра пятна нагрева при мощности источника 2qит.The stated technical problem is achieved by the fact that in the method of non-contact measurement of the thermophysical properties of materials, which consists in exposing the surface of the body to a point moving source of a certain power, measuring the excess temperature of the heated surface at points on the surface of the body with a thermal detector moving at the source’s speed along the line of its movement and in parallel lines, changing the distance between the temperature control point and the center of the source heating spot, recording the mutual position the points of heat supply and temperature measurement by a thermal receiver, changing the power of the energy source by a certain amount and performing similar operations with the source and thermal receiver, additionally introduce a second thermal receiver, rigidly connected to the energy source, focused on a line parallel to the line of movement of the energy source, and installed from it at a distance R 1 at which, using shielding, the influence of the energy source on the results of temperature measurements is excluded due to direct influence effects on the thermal receiver of the source of thermal energy partially reflected from the object’s surface, move the first thermal receiver above the test sample without affecting the energy source; as a result, a coefficient is determined that takes into account the blackness of the surface of the test sample and the transparency of the environment that separates the surface of the test sample and the receiving radiation units of the measuring system, then focus the first thermal detector to the center of the heating spot, turn on the energy source from the beginning oh minimum power at which the heating in the center of the spot appears excess temperature, the power to the power source and synchronously with overlapping obturator its thermal beam measured excess temperature at the center of spots of heating to the point where its value is close to 0.4 T term thermal degradation temperature of the material , termopriemnik first focus point on a line of movement of the heat source at a distance of x n = R 1 from center of the spot of heating and start moving the heat source and on termopriemnikov The investigations product, shift this temperature control point from the heating spot along the line of movement of the source in the direction of lagging behind it by a distance at which the value of the controlled excess temperature is equal to the temperature value controlled by the second thermal receiver, measure this distance, double the power of the power source, move the first thermal receiver along the line of movement of the source from the previous position in the direction of lagging from the source at a distance at which the value of the controlled excess temperature will be equal to the temperature value measured by the first thermal receiver when it moves along the line of motion of the source at the initial power, this distance is measured, and the desired thermophysical properties are determined from the following relationships:
where a is the thermal diffusivity, [m 2 / s]; λ is the thermal conductivity of the product, [W / m 2 K]; V is the speed of movement of the source and thermal receivers relative to the investigated body, [m / s]; R 1 , R x1 , R x2 , respectively, the given and found distances between the center of the heating spot and the temperature control points, [m]; x 1 - the distance between the center of the heating spot and the projection of the point R 1 on the line of motion of the heat source, [m]; q it - the power of the heat source (laser); k is a coefficient taking into account the values of the degree of blackness ε of the surface of the test sample and the transparency β of the environment dividing the surface of the test sample and the receiving and emitting units of the measuring system; T 1 * (x) is the value of the excess temperature at a point at a distance R x2 from the center of the heating spot at a source power of 2q it .
Сущность разработанного способа заключается в следующем. Над исследуемым изделием 1 помещают точечный источник тепловой энергии 2 и два термоприемника 3 и 4, сфокусированных на поверхность, подверженной тепловому воздействию (см. чертеж). В качестве точечного источника тепловой энергии используется лазер, сфокусированный на поверхность исследуемого образца. Источник энергии 2 и термоприемник 3 жестко связаны друг с другом и представляют собой измерительную головку. Термоприемники, установленные на высоте z от поверхности исследуемого образца, жестко связаны соответственно с экранами 5 и 6, расположенных с зазорами от поверхности образца на высоте z0. Термоприемник 3 установлен от источника 2 на расстоянии R1, при котором с учетом экрана 5, расположенного от поверхности образца на высоте z0, обеспечивается отсутствие влияния источника энергии на результаты измерений температуры из-за прямого воздействия на термоприемник частично отраженного от поверхности объекта лазерного луча. Перемещение термоприемника 4 осуществляется по оси х, а термоприемника 3 - по параллельной ей прямой А.The essence of the developed method is as follows. A point source of
Вначале перемещают термоприемник 4 над исследуемым образцом без воздействия на него точечного источника энергии и измеряют им температуру на поверхности исследуемого объекта. Синхронно с этим, используя высокоточный электрический термометр, измеряют температуру окружающей среды. В результате этого, используя отношение средней температуры, измеренной термоприемником на поверхности объекта, к средней температуре окружающей среды, определяется коэффициент k, учитывающий значения степени черноты ε поверхности исследуемого образца и прозрачности β окружающей среды, разделяющей поверхность исследуемого образца и приемно-излучательные блоки измерительной системы. First, the
Далее фокусируют термоприемник 4 в центр пятна нагрева. Включают источник энергии с начальной минимальной мощностью qmin, при которой в центре пятна нагрева появляется избыточная температура Т1, уровень которой выше чувствительности термоприемной аппаратуры. Измерение избыточной температуры в центре пятна нагрева производят в моменты времени, когда окно термоприемника открыто, а лазерный луч перекрыт обтюратором 7. Использование обтюратора позволяет исключить влияние источника энергии на результаты измерений температуры из-за прямого воздействия на термоприемник частично отраженного от поверхности объекта лазерного луча. Постепенно увеличивают мощность источника тепла и синхронно с перекрытием лазерного луча измеряют избыточную температуру в центре пятна нагрева. Увеличение мощности источника энергии осуществляют до тех пор, пока значение измеряемой температуры в центре пятна нагрева приблизится к 0,4 температуры термодеструкции Ттерм исследуемого материала. При этом фиксируют значение мощности источника тепла qит.Next, focus the
Далее фокусируют термоприемник 4 в точку на линии движения источника тепла на расстоянии xн= R1 от центра пятна нагрева и начинают перемещение источника энергии и термоприемников над исследуемым изделием с постоянной скоростью V, величина которой берется такой, чтобы при выбранной мощности источника qит в точке контроля R1 появлялась избыточная температура T2, уровень которой находится в пределах [10÷15]oС. Такое значение уровня выбирается исходя из двух моментов. Во-первых, измеряемая температура в центре пятна нагрева должна быть не больше 0,4 температуры термодеструкции Tтерм исследуемого материала. Во-вторых, значение контролируемой в точке R1 температуры должно быть достаточным для обеспечения необходимой для эксперимента точности.Next, focus the
Затем постепенно смещают термоприемник 4 из точки хн по линии движения источника в сторону отставания в соответствии с зависимостью xi+1=xi+Δx, где Δх=k1[T1(х)-T2]+k2[T1(х)-T2]•[хi-xi-1]+k3[T1(x)-T2]/[хi-хi-1] ; Т1(х) - значение избыточной температуры, измеряемое термоприемником 4; Т2 - значение избыточной температуры, измеряемое термоприемником 3; k1, k2, k3 - коэффициенты пропорциональности, значения которых в основном определяются диапазоном изменения ТФС исследуемых материалов. Изменение расстояния (перемещение) между точкой измерения температуры термоприемником 4 и точкой подвода теплоты осуществляют до тех пор, пока измеряемая избыточная температура T1(x) станет равной значению измеряемой температуры T2, т.е. Т1(х)= Т2. При этом измеряют значение расстояния Rx1 между термоприемником 4 и точкой подвода теплоты. Затем, увеличив мощность источника в два раза, повторяют вышеописанную процедуру изменения расстояния между точкой измерения температуры термоприемником 4 и точкой подвода теплоты. В результате измеряют значение расстояния Rx2, при котором выполняется вышеуказанное соотношение контролируемых избыточных температур, а искомые теплофизические свойства определяют по зависимостям, полученным на основании следующих рассуждений.Then, the
Известно (см. , например, Рыкалин Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. - М.: Машгиз, 1951. - 296с.), что при нагреве поверхности полубесконечного в тепловом отношении тела подвижным точечным источником тепловой энергии избыточная предельная температура поверхности этого тела в точках, перемещающихся вслед за источником по линии его движения со скоростью, равной скорости перемещения источника энергии, определяется зависимостью
где q - мощность источника тепла, действующего на поверхность изделия, [Вт] ; λ - коэффициент теплопроводности изделия, [Вт/мК]; R - расстояние между центром пятна нагрева и точкой измерения температуры, [м].It is known (see, for example, Rykalin NN, Calculation of thermal processes during welding. - M .: Mashgiz, 1951. - 296 pp.) That when the surface of a semi-infinite body in heat terms is heated by a moving point source of thermal energy, the excess surface temperature of this body at points moving after the source along the line of its movement with a speed equal to the speed of movement of the energy source, is determined by the dependence
where q is the power of the heat source acting on the surface of the product, [W]; λ is the thermal conductivity of the product, [W / mK]; R is the distance between the center of the heating spot and the temperature measurement point, [m].
В процессе бесконтактного теплового воздействия на поверхность исследуемого объекта от подвижного источника тепла с нее в окружающую среду происходят тепловые потери. Эти потери происходят за счет неполного поглощения тепловой энергии источника тепла поверхностью исследуемого объекта, а также вследствие конвективного и лучистого теплообмена с поверхности исследуемого тела в окружающую среду. Кроме того, часть тепла поглощается окружающей средой при прохождении через нее излучения от источника тепла до объекта исследования в результате молекулярного поглощения и рассеяния на частицах пыли и воды, содержащихся в окружающей среде (атмосфере). In the process of non-contact thermal effects on the surface of the investigated object from a moving heat source, heat losses occur from it into the environment. These losses occur due to the incomplete absorption of thermal energy of the heat source by the surface of the investigated object, as well as due to convective and radiant heat transfer from the surface of the studied body to the environment. In addition, part of the heat is absorbed by the environment when radiation passes through it from the heat source to the object of study as a result of molecular absorption and scattering on dust and water particles contained in the environment (atmosphere).
С учетом вышесказанного можно записать следующее условие теплового баланса:
qит=qпа+qотр+qк+qл+q, (2)
где qит - мощность точечного источника тепла; qпа - потери тепловой мощности из-за поглощения окружающей средой части энергии излучения источника тепла; qотр - потери тепловой мощности из-за неполного поглощения энергии излучения источника тепла поверхностью исследуемого объекта вследствие того, что исследуемый материал имеет коэффициент поглощения, отличающийся от единицы; qк - потери тепловой мощности в окружающую среду за счет конвективного теплообмена; qл - потери тепловой мощности в окружающую среду за счет лучистого теплообмена; q - мощность, распространяемая в исследуемом теле за счет кондуктивной теплопроводности.In view of the above, the following condition of the heat balance can be written:
um q = q + q neg na + q + q to n + q, (2)
where q it is the power of a point heat source; q pa - loss of thermal power due to absorption by the environment of part of the radiation energy of the heat source; q neg - the loss of thermal power due to incomplete absorption of the radiation energy of the heat source by the surface of the investigated object due to the fact that the studied material has an absorption coefficient different from unity; q to - loss of thermal power to the environment due to convective heat transfer; q l - loss of thermal power to the environment due to radiant heat transfer; q is the power distributed in the body under study due to conductive heat conduction.
Распишем подробнее слагаемые правой части уравнения (2). Let us describe in more detail the terms on the right-hand side of equation (2).
Потери тепловой мощности из-за поглощения окружающей средой части энергии излучения источника тепла (см. , например, Якушенков Ю.Г. Основы оптико-электронного приборостроения. - М.: Сов. радио, 1977. - 272 с.):
qпа=qит•[1-exp(-γ•l)]=qит•[1-β], (3)
где γ - показатель ослабления окружающей среды, [1/м]; l - расстояние между источником тепла и исследуемым объектом; β - прозрачность окружающей среды.Losses of thermal power due to absorption by the environment of a part of the radiation energy of a heat source (see, for example, Yakushenkov Yu.G. Fundamentals of optoelectronic instrumentation. - M .: Sov. Radio, 1977. - 272 p.):
q pa = q total • [1-exp (-γ • l)] = q total • [1-β], (3)
where γ is an indicator of environmental attenuation, [1 / m]; l is the distance between the heat source and the studied object; β - transparency of the environment.
Потери тепловой мощности из-за неполного поглощения энергии лазерного луча поверхностью исследуемого непрозрачного тела с учетом потерь qпа:
qотр = r•β•qит = (1-α)•β•qит, (4)
где r - коэффициент отражения; α - коэффициент поглощения.Losses of thermal power due to incomplete absorption of laser beam energy by the surface of the studied opaque body, taking into account losses q pa :
q neg = r • β • q it = (1-α) • β • q it , (4)
where r is the reflection coefficient; α is the absorption coefficient.
Известно (Хадсон Р. Инфракрасные системы. Пер. с англ. - М.: Мир, 1972. - 536 с. ), что при заданной температуре коэффициент излучения ε (степень черноты) тела равен его коэффициенту поглощения α, т.е. ε = α. С учетом этого выражение (4) можно записать в следующем виде:
qотр=(1-ε)•β•qит (5)
Потери тепловой мощности в окружающую среду за счет конвективного теплообмена, исходя из теории теплопроводности (см., например, Лыков А.В., Михайлов Ю.А. Теория тепло- и массопереноса. - М.: Госэнергоиздат, 1963. - 535 с.), определяются выражением
где 
q neg = (1-ε) • β • q it (5)
Losses of heat power to the environment due to convective heat transfer, based on the theory of heat conduction (see, for example, Lykov A.V., Mikhailov Yu.A. Theory of heat and mass transfer. - M.: Gosenergoizdat, 1963. - 535 s. ) are defined by the expression
Where
Потери тепловой мощности в окружающую среду за счет лучистого теплообмена, исходя из теории теплопроводности (см., например, Лыков А.В., Михайлов Ю. А. Теория тепло- и массопереноса. - М.: Госэнергоиздат, 1963. - 535 с.), определяются выражением
где 
коэффициент лучистого теплообмена, [Вт/м2К]; ε - коэффициент излучения поверхности нагретого тела; С0= 5,67 - постоянная Стефана-Больцмана, [Вт/м2K4].Losses of heat power to the environment due to radiant heat transfer, based on the theory of heat conduction (see, for example, Lykov A.V., Mikhailov Yu. A. Theory of heat and mass transfer. - M.: Gosenergoizdat, 1963. - 535 s. ) are defined by the expression
Where
radiant heat transfer coefficient, [W / m 2 K]; ε is the emissivity of the surface of a heated body; With 0 = 5.67 is the Stefan-Boltzmann constant, [W / m 2 K 4 ].
Мощность q, распространяемая в исследуемом теле за счет кондуктивной теплопроводности при бесконтактном тепловом воздействии на него от подвижного точечного источника тепла, перемещающегося со скоростью V, согласно выражению (см. , например, Рыкалин Н. Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. - М.: Машгиз, 1951. - 296с.) определяется следующим уравнением:
где Т (R, х) - избыточная температура на поверхности нагретого тела в точке, расположенной на расстоянии R от центра пятна нагрева, [К]; х - расстояние между центром пятна нагрева и проекцией точки, расположенной на расстоянии R от него, на линию движения источника тепла, [м]; а - коэффициент температуропроводности исследуемого материала.The power q distributed in the body under study due to conductive heat conduction under non-contact thermal action on it from a moving point source of heat moving with a speed V, according to the expression (see, for example, N. N. Rykalin. Calculation of thermal processes in welding. - M. : Mashgiz, 1951. - 296p.) Is determined by the following equation:
where T (R, x) is the excess temperature on the surface of the heated body at a point located at a distance R from the center of the heating spot, [K]; x is the distance between the center of the heating spot and the projection of the point located at a distance R from it, on the line of motion of the heat source, [m]; a is the coefficient of thermal diffusivity of the studied material.
Используя соотношения (3)÷(8) для каждого из слагаемых выражения (2), можно после несложных математических преобразований получить распределение температуры в полубесконечном в тепловом отношении теле при действии на него подвижного точечного источника теплоты с учетом тепловых потерь с поверхности тела в окружающую среду в следующем виде:
На основании выражения (9) измеряемое значение избыточной предельной температуры в точке, перемещающейся вслед за источником по линии его движения и отстающей от него на расстоянии Rx1 будет определяться зависимостью
где ε - коэффициент излучения поверхности нагретого тела; γ - показатель ослабления окружающей среды; l - расстояние между источником тепла и исследуемым объектом; qит - мощность источника тепла (лазера), [Вт]; λ - коэффициент теплопроводности изделия, [Вт/мК]; Rx1 - расстояние между центром пятна нагрева и точкой измерения температуры, [м]; αк1 - коэффициент конвективного теплообмена при мощности источника тепла qит, [Вт/м2К]; αл1 - коэффициент лучистого теплообмена при мощности источника тепла qит, [Вт/м2K] ; S1 - площадь теплоотдающей поверхности при мощности источника тепла qит, [м2] ; k=ε•exp(-γ•l) = ε•β - коэффициент, учитывающий значения степени черноты ε поверхности исследуемого образца и прозрачности β окружающей среды, разделяющей поверхность исследуемого образца и приемно-излучательные блоки измерительной системы.Using relations (3) ÷ (8) for each of the terms of expression (2), after simple mathematical transformations, it is possible to obtain the temperature distribution in a body that is semi-infinite in heat terms when a moving point source of heat acts on it, taking into account heat losses from the surface of the body to the environment in the following form:
Based on expression (9), the measured value of the excess limit temperature at a point moving after the source along the line of its movement and lagging behind it at a distance R x1 will be determined by the dependence
where ε is the emissivity of the surface of a heated body; γ is an indicator of environmental attenuation; l is the distance between the heat source and the studied object; q it - the power of the heat source (laser), [W]; λ is the thermal conductivity of the product, [W / mK]; R x1 is the distance between the center of the heating spot and the temperature measuring point, [m]; α k1 - convective heat transfer coefficient at the heat source power q it , [W / m 2 K]; α l1 is the coefficient of radiant heat transfer at the heat source power q it , [W / m 2 K]; S 1 - the area of the heat-transfer surface at the power of the heat source q it , [m 2 ]; k = ε • exp (-γ • l) = ε • β is a coefficient that takes into account the values of the degree of blackness ε of the surface of the test sample and the transparency β of the environment that separates the surface of the test sample and the receiving and emitting units of the measuring system.
При нагреве поверхности исследуемого тела подвижным точечным источником энергии избыточная предельная температура в точке, перемещающейся со скоростью источника V и находящейся на расстоянии R1 от него, определяется зависимостью
где x1 - расстояние между центром пятна нагрева и проекцией точки, расположенной на расстоянии R1 от него, на линию движения источника тепла, [м].When the surface of the body under study is heated by a moving point source of energy, the excess limit temperature at a point moving with the speed of the source V and located at a distance R 1 from it is determined by the dependence
where x 1 is the distance between the center of the heating spot and the projection of the point located at a distance R 1 from it, on the line of motion of the heat source, [m].
Так как из условия эксперимента Т1(х)=Т2, то после несложных математических преобразований выражений (10) и (11), получим формулу для расчета температуропроводности в следующем виде:
Чтобы разница между тепловыми потерями в окружающую среду при измененной мощности источника 2qит и при qит была бы минимальна, экспериментально определяют такое расстояние Rx2 по линии движения источника между точкой контроля температуры и пятном нагрева, при котором температура Т1 *(х) в этой точке была равна температуре Т1(х), т.е. T1(x)=T1 *(x).Since from the experimental condition T 1 (x) = T 2 , after simple mathematical transformations of expressions (10) and (11), we obtain the formula for calculating thermal diffusivity in the following form:
In order to minimize the difference between heat losses to the environment with a changed source power of 2q um and at q um , experimentally determine such a distance R x2 from the line of movement of the source between the temperature control point and the heating spot at which the temperature T 1 * (x) in this point was equal to the temperature T 1 (x), i.e. T 1 (x) = T 1 * (x).
При этом значение контролируемой температуры будет определяться выражением
где αк2 - коэффициент конвективного теплообмена при мощности источника тепла 2•qит, [Вт/м2K]; αл2 - коэффициент лучистого теплообмена при мощности источника тепла 2•qит, [Вт/м2К]; S2 - площадь теплоотдающей поверхности при мощности источника тепла 2•qит, [м2].The value of the controlled temperature will be determined by the expression
where α k2 - convective heat transfer coefficient at a heat source power of 2 • q it , [W / m 2 K]; α l2 is the coefficient of radiant heat transfer at a heat source power of 2 • q it , [W / m 2 K]; S 2 is the heat-transfer surface area at a heat source power of 2 • q it , [m 2 ].
Из формул (3) и (4) видно, что при увеличении мощности источника qит в 2 раза по сравнению с начальной мощностью qит потери тепловой мощности из-за поглощения окружающей средой части энергии излучения источника тепла и потери из-за неполного поглощения энергии излучения источника тепла поверхностью исследуемого объекта увеличиваются также в 2 раза. Потери же за счет конвективного и лучистого теплообмена изменяются по другому. Эти потери зависят от площади теплоотдающей поверхности и от значений удельных тепловых потоков конвективного и лучистого теплообмена.It can be seen from formulas (3) and (4) that, when the source power q it increases by a factor of 2 compared with the initial power q it, the loss of heat power due to the absorption of part of the radiation energy from the heat source by the environment and the loss due to incomplete absorption of energy the radiation of the heat source by the surface of the investigated object also increases by 2 times. Losses due to convective and radiant heat transfer change differently. These losses depend on the area of the heat-transfer surface and on the values of the specific heat fluxes of convective and radiant heat transfer.
Граница температурного поля на поверхности исследуемого объекта представляет собой изотерму, имеющую форму эллипса. Таким образом, площадь теплоотдающей поверхности считается по формуле: S=π•x1•у1, где - х1, у1 - радиусы граничной изотермы температурного поля. Из формулы (1) видно, что при увеличении мощности источника qит в n раз радиус эллипса х1 увеличивается также в n раз. При решении системы уравнений (8) и ∂T/∂x = 0 (см., например, Лазерная техника и технология. В 7 кн. Кн. 3. Методы поверхностной лазерной обработки: Учеб. пособие для вузов /А.Г. Григорьянц, А.Н. Сафонов /Под ред. А. Г. Григорьянца. - М.: Высшая школа, 1987. - 191 с.) радиус у1 увеличивается в 
Проанализируем, как изменяются удельные тепловые потоки конвективного и лучистого теплообмена при увеличении мощности источника qит в 2 раза.The boundary of the temperature field on the surface of the studied object is an isotherm having the shape of an ellipse. Thus, the heat-transfer surface area is calculated by the formula: S = π • x 1 • y 1 , where - x 1 , y 1 - the radii of the boundary isotherm of the temperature field. From formula (1) it is seen that with an increase in the source power q it n times, the radius of the ellipse x 1 also increases n times. When solving the system of equations (8) and ∂T / ∂x = 0 (see, for example, Laser engineering and technology. In 7 books, Book 3. Surface laser processing methods: Textbook for universities / A. G. Grigoryants , A.N.Safonov / Under the editorship of A. G. Grigoryants. - M .: Higher school, 1987. - 191 p.) The radius of 1 increases in
Let us analyze how the specific heat fluxes of convective and radiant heat transfer change with an increase in the
Удельный тепловой поток конвективного теплообмена 
где αкi - коэффициент конвективного теплообмена в i-й точке тела, [Вт/м2K] ; Ti - избыточная температура в i-й точке на поверхности нагретого тела, [К] ; N - количество i-х точек на теплоотдающей поверхности; А - коэффициент, зависящий от Тi.Specific heat flux of convective heat transfer
where α кi - convective heat transfer coefficient at the i-th point of the body, [W / m 2 K]; T i - excess temperature at the i-th point on the surface of a heated body, [K]; N is the number of i-points on the heat transfer surface; A is a coefficient depending on T i .
При увеличении мощности источника тепла qит в 2 раза значение Тi согласно выражению (8) также увеличивается в два раза, а N увеличивается также, как площадь теплоотдающей поверхности, в 
С учетом этого удельный тепловой поток конвективного теплообмена 
Аналогично удельный тепловой поток лучистого теплообмена 
где αлi - коэффициент лучистого теплообмена в i-й точке тела, [Вт/м2K]; Ti - избыточная температура в i-й точке на поверхности нагретого тела, [К]; ε - коэффициент излучения поверхности нагретого тела; С0=5,67 - постоянная Стефана-Больцмана, [Вт/м2K4].With this in mind, the specific heat flux of convective heat transfer
Similarly, the specific heat flux of radiant heat transfer
where α li is the coefficient of radiant heat transfer at the i-th point of the body, [W / m 2 K]; T i - excess temperature at the i-th point on the surface of a heated body, [K]; ε is the emissivity of the surface of a heated body; With 0 = 5.67 is the Stefan-Boltzmann constant, [W / m 2 K 4 ].
Удельный тепловой поток конвективного теплообмена 
Из вышеизложенного следует, что при увеличении мощности источника qит в 2 раза удельный тепловой поток конвективного теплообмена 
From the above it follows that with an increase in the source power q it is 2 times the specific heat flux of convective heat transfer
Таким образом, при увеличении мощности источника qит в 2 раза по сравнению с начальной мощностью qит потери тепловой мощности за счет конвективного и лучистого теплообмена увеличиваются, как и площадь теплоотдающей поверхности, в 
С учетом этого выражение (13) можно записать в следующем виде:
Можно показать (см. , например, Вавилов В.П. Тепловые методы контроля композиционных структур и изделий радиоэлектроники. - М.: Радио и связь, 1984. - 152 с.), что сигнал u с термоприемника определяется следующим выражением:
u=b•ε•exp(-γ•l)•f(T)=b•k•f(T), (19)
где b - постоянная, зависящая от конкретного используемого термоприемника; f(T) - функция, зависящая от температуры объекта.With this in mind, expression (13) can be written in the following form:
It can be shown (see, for example, Vavilov V.P. Thermal methods for monitoring composite structures and products of radio electronics. - M .: Radio and communications, 1984. - 152 p.) That the signal u from the thermal receiver is determined by the following expression:
u = b • ε • exp (-γ • l) • f (T) = b • k • f (T), (19)
where b is a constant depending on the specific thermal receiver used; f (T) is a function depending on the temperature of the object.
Вид функции f(T) и постоянная b определяются конкретным типом используемого термоприемника; их значения указаны в его технических характеристиках. The form of the function f (T) and the constant b are determined by the specific type of thermal receiver used; their values are indicated in its technical specifications.
В условиях отсутствия априорной информации о значениях коэффициента излучения ε поверхности исследуемого образца и прозрачности β окружающей среды этими параметрами обычно пренебрегают или вводят поправочный коэффициент. Поэтому значение измеренной термоприемником температуры Т на поверхности исследуемого объекта оказывается заниженным. In the absence of a priori information about the values of the emissivity ε of the surface of the test sample and transparency β of the environment, these parameters are usually neglected or a correction factor is introduced. Therefore, the value of the temperature T measured by the thermal detector on the surface of the object under study is underestimated.
Перед началом теплового воздействия на исследуемый объект можно считать, что температура на его поверхности практически равна температуре окружающей среды, которую можно измерить с большой точностью. Before the thermal effect on the object under study can be considered, the temperature on its surface is almost equal to the ambient temperature, which can be measured with great accuracy.
Таким образом, зная вид функции f(Т) используемого термоприемника и температуру окружающей среды можно определить коэффициент k, по следующему выражению:
k=f(T)/f(Tc), (20)
где Т - где температура на поверхности исследуемого объекта, измеренная термоприемником; Tс - где температура окружающей среды, измеренная термопарой.Thus, knowing the form of the function f (T) of the used thermal receiver and the ambient temperature, we can determine the coefficient k by the following expression:
k = f (T) / f (T c ), (20)
where T is where the temperature on the surface of the investigated object, measured by a thermal receiver; T c - where is the ambient temperature measured by a thermocouple.
С учетом вышесказанного и принимая во внимание условие равенства Т1(х)= Т1 *(х) после несложных математических преобразований выражений (11) и (18) получим формулу для расчета теплопроводности в следующем виде:
Таким образом, определив коэффициент k и расстояния Rx1 и Rx2, при которых разница между тепловыми потерями в окружающую среду с поверхности исследуемого тела будет минимальна, зная мощность источника тепла и скорость его движения над поверхностью исследуемого тела, по формулам (12) и (21) можно определить искомые теплофизические свойства.In view of the foregoing and taking into account the equality condition T 1 (x) = T 1 * (x) after simple mathematical transformations of expressions (11) and (18), we obtain the formula for calculating thermal conductivity in the following form:
Thus, having determined the coefficient k and the distances R x1 and R x2 at which the difference between the heat loss to the environment from the surface of the body under investigation will be minimal, knowing the power of the heat source and its speed of movement over the surface of the body under study, using formulas (12) and ( 21) it is possible to determine the desired thermophysical properties.
Особенностью разработанного способа является то, что в нем, в отличии от известных способов, термоприемник вначале перемещается над образцом без воздействия на него точечного источника энергии (лазера), в результате чего определяется коэффициент k, учитывающий значения степени черноты ε поверхности исследуемого образца и прозрачности β окружающей среды, разделяющей поверхность исследуемого образца и приемно-излучательные блоки измерительной системы. Кроме того, более точно учитываются изменения величин тепловых потерь с поверхности исследуемого объекта в окружающую среду при изменении мощности источника тепла в два раза. Это позволяет почти полностью устранить их влияние на результаты измерений, что в итоге существенно повышает метрологический уровень разработанного способа. A feature of the developed method is that in it, in contrast to the known methods, the thermal detector initially moves over the sample without exposure to a point source of energy (laser), as a result of which a coefficient k is determined taking into account the blackness ε of the surface of the sample and transparency β environment dividing the surface of the test sample and receiving-emitting blocks of the measuring system. In addition, changes in the values of heat losses from the surface of the investigated object into the environment when the power of the heat source is doubled are more accurately taken into account. This allows you to almost completely eliminate their influence on the measurement results, which ultimately significantly increases the metrological level of the developed method.
Коэффициент излучения ε оказывает большое влияние как на результаты измерения температуры, так и на результаты определения искомых теплофизических свойств. Предложенный способ позволяет практически полностью исключить влияние коэффициента излучения ε на результаты измерений, так как в нем используется отношение сигналов с двух термоприемников и по условиям измерений Т1(х)=Т2, т.е. на результаты измерений практически не влияет значение коэффициента излучения ε и его зависимость от температуры.The emissivity ε has a great influence both on the results of temperature measurement and on the results of determining the desired thermophysical properties. The proposed method allows to almost completely eliminate the influence of the emissivity ε on the measurement results, since it uses the ratio of signals from two thermal receivers and under the measurement conditions T 1 (x) = T 2 , i.e. the measurement results are practically not affected by the value of the emissivity ε and its dependence on temperature.
Погрешность измерения температуры в большей степени влияет на вычисление температуропроводности a, чем погрешность измерения расстояния Rx, так как значение этого расстояния на три порядка меньше значения измеряемых температур, а так в предложенном способе Т1(х)/Т2=1, то значение коэффициента температуропроводности а практически не завит от погрешности термоприемников, что также уменьшает погрешность его определения.The error in temperature measurement affects the calculation of thermal diffusivity a to a greater extent than the error in measuring the distance R x , since the value of this distance is three orders of magnitude smaller than the measured temperature, and in the proposed method T 1 (x) / T 2 = 1, then the value thermal diffusivity coefficient а is practically not dependent on the error of thermal receivers, which also reduces the error of its determination.
Так как термоприемник 3 жестко зафиксирован с подвижным точечным источником энергии 2, а значение расстояния R1 на порядок меньше значений Rx, то это также позволяет уменьшить погрешность измерений.Since the thermal receiver 3 is rigidly fixed with a moving point source of
Большим преимуществом предложенного способа является то, что он позволяет учесть потери в окружающую среду в отсутствии информации о свойствах окружающей среды (влажности, запыленности и т.д.), о коэффициенте теплообмена αк, о коэффициенте излучения ε и состоянии поверхности контролируемых изделий, что в итоге повышает достоверность и точность информации об искомых коэффициентах тепло- и температуропроводности.The big advantage of the proposed method is that it allows you to take into account environmental losses in the absence of information about the environmental properties (humidity, dust, etc.), the heat transfer coefficient α k , the emissivity ε and the surface condition of the controlled products, which as a result, it increases the reliability and accuracy of the information about the sought coefficients of heat and thermal diffusivity.
Использование измерительной головки (второго термоприемника), в сравнении с известными способами, позволяет сократить число проводимых измерительных процедур, что приводит к уменьшению времени определения теплофизических свойств материалов. The use of a measuring head (second thermal receiver), in comparison with the known methods, allows to reduce the number of measurement procedures, which leads to a decrease in the time for determining the thermophysical properties of materials.
Проведенная экспериментальная проверка показала, что предложенное техническое решение по сравнению с известными способами позволило на 3-5% повысить точность результатов измерения. Результаты ряда экспериментов на изделиях с известными теплофизическими свойствами, проведенные с использованием заявленного решения и прототипа, приведены в таблице. The conducted experimental verification showed that the proposed technical solution compared with the known methods made it possible to increase the accuracy of the measurement results by 3-5%. The results of a series of experiments on products with known thermophysical properties, carried out using the claimed solution and prototype, are shown in the table.
Claims (1)
где а - коэффициент температуропроводности, м2/c;
λ - коэффициент теплопроводности изделия, Bт/м2К;
V - скорость движения источника и термоприемников относительно исследуемого тела, м/с;
R1, Rx1, Rх2 - соответственно заданное и найденные расстояния между центром пятна нагрева и точками контроля температуры, м;
х1 - расстояние между центром пятна нагрева и проекцией точки, расположенной на расстоянии R1 от него, на линию движения источника тепла, м;
qит - мощность источника тепла (лазера);
k - коэффициент, учитывающий значения степени черноты ε поверхности исследуемого образца и прозрачности β окружающей среды, разделяющей поверхность исследуемого образца и приемно-излучательные блоки измерительной системы;
Т*1(х) - значение избыточной температуры в точке на расстоянии Rх2 от центра пятна нагрева при мощности источника 2qит.The method of non-contact measurement of the thermophysical properties of materials, namely, that they act on the surface of the body with a point movable source of a certain power, they measure the excess limit temperature of the heated surface at points on the surface of the body with a heat detector moving with the speed of the source along its line of movement and on a line parallel to it, change the distance between the temperature control point and the center of the source heating spot, register the mutual position of the points of heat supply and temperature measurement with a thermal receiver, they change the power of the energy source by a certain amount and perform similar operations with the source and thermal receiver, the obtained data are used to determine the desired values, characterized in that they additionally introduce a second thermal receiver, rigidly connected to the energy source, focused on a line parallel to the line of movement of the source energy, and installed from it at a distance R 1 , at which using a screening eliminates the influence of the energy source on the measurement results Due to the direct influence on the thermal receiver of the source’s partially reflected thermal energy from the object’s surface, the first thermal receiver moves over the test sample without affecting the energy source; as a result, a coefficient is determined that takes into account the blackness of the surface of the test sample and the transparency of the environment that separates the surface of the test sample and receiving and emitting units of the measuring system, then focus the first thermal detector in the center of the spot VA, turn on the energy source with the initial minimum power at which an excess temperature appears in the center of the heating spot, increase the power of the energy source, and simultaneously with the obturator blocking its heat beam, measure the excess temperature in the center of the heating spot until its value approaches 0.4 the temperature of thermal degradation T term of the material under study, the first thermal detector is focused to a point on the line of motion of the heat source at a distance x n = R 1 from the center of the heating spot and begin to move heat and heat detectors above the test product, shift this temperature control point from the heating spot along the line of movement of the source in the direction of lagging behind it by a distance at which the value of the controlled excess temperature will be equal to the temperature value controlled by the second thermal receiver, measure this distance, increase the power of the source energy twice, move the first thermal receiver along the line of movement of the source from the previous position in the direction of lagging from the source at a distance at which The values controlled excess temperature will be equal to the temperature value measured by the first termopriemnikom, at its movement along the line source motion at the original power, measured distance, and the desired thermal properties are determined from the following relationships:
where a is the thermal diffusivity, m 2 / s;
λ is the thermal conductivity of the product, W / m 2 K;
V is the speed of movement of the source and thermal receivers relative to the investigated body, m / s;
R 1 , R x1 , R x2 , respectively, the given and found distances between the center of the heating spot and the temperature control points, m;
x 1 - the distance between the center of the heating spot and the projection of the point located at a distance R 1 from it, on the line of motion of the heat source, m;
q it - the power of the heat source (laser);
k is a coefficient taking into account the values of the degree of blackness ε of the surface of the test sample and the transparency β of the environment dividing the surface of the test sample and the receiving and emitting units of the measuring system;
T * 1 (x) is the value of the excess temperature at a point at a distance R x2 from the center of the heating spot at a source power of 2q total .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001101230/28A RU2208778C2 (en) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | Method of noncontact nondestructive testing of material thermophysical properties |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001101230/28A RU2208778C2 (en) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | Method of noncontact nondestructive testing of material thermophysical properties |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001101230A RU2001101230A (en) | 2003-02-20 |
| RU2208778C2 true RU2208778C2 (en) | 2003-07-20 |
Family
ID=29209234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001101230/28A RU2208778C2 (en) | 2001-01-12 | 2001-01-12 | Method of noncontact nondestructive testing of material thermophysical properties |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2208778C2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535657C1 (en) * | 2013-08-23 | 2014-12-20 | Шлюмберже Текнолоджи Б.В. | Method and device for determination of heat conductivity and temperature conductivity of non-uniform material |
| RU2548408C1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-04-20 | Шлюмберже Текнолоджи Б.В. | Method to determine heat conductivity and temperature conductivity of materials |
| RU2585303C2 (en) * | 2014-06-27 | 2016-05-27 | ФГБОУ ВО Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет) | Method of determining coefficients of heat and mass conduction of porous materials based on macro-quantum mechanism for transfer of substances (heat and moisture) |
| RU2701775C1 (en) * | 2018-11-06 | 2019-10-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" (ФГБОУ ВО "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина, ТГУ им. Г.Р. Державина") | Method for determining kinetic thermophysical properties of solid materials |
| RU2701881C1 (en) * | 2018-11-06 | 2019-10-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" (ФГБОУ ВО "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина, ТГУ им. Г.Р. Державина") | Device for non-contact determination of thermophysical properties of solid bodies |
| RU2753620C1 (en) * | 2020-11-20 | 2021-08-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" | Method for determining kinetic thermophysical properties of anisotropic composite materials |
-
2001
- 2001-01-12 RU RU2001101230/28A patent/RU2208778C2/en active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535657C1 (en) * | 2013-08-23 | 2014-12-20 | Шлюмберже Текнолоджи Б.В. | Method and device for determination of heat conductivity and temperature conductivity of non-uniform material |
| RU2548408C1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-04-20 | Шлюмберже Текнолоджи Б.В. | Method to determine heat conductivity and temperature conductivity of materials |
| RU2585303C2 (en) * | 2014-06-27 | 2016-05-27 | ФГБОУ ВО Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет) | Method of determining coefficients of heat and mass conduction of porous materials based on macro-quantum mechanism for transfer of substances (heat and moisture) |
| RU2701775C1 (en) * | 2018-11-06 | 2019-10-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" (ФГБОУ ВО "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина, ТГУ им. Г.Р. Державина") | Method for determining kinetic thermophysical properties of solid materials |
| RU2701881C1 (en) * | 2018-11-06 | 2019-10-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" (ФГБОУ ВО "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина, ТГУ им. Г.Р. Державина") | Device for non-contact determination of thermophysical properties of solid bodies |
| RU2753620C1 (en) * | 2020-11-20 | 2021-08-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" | Method for determining kinetic thermophysical properties of anisotropic composite materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Herve et al. | Infrared technique for simultaneous determination of temperature and emissivity | |
| England et al. | Thermal radiation effects on the laminar free convection boundary layer of an absorbing gas | |
| Albatici et al. | Assessment of the thermal emissivity value of building materials using an infrared thermovision technique emissometer | |
| Machin et al. | Experimental study of free convection at an indoor glazing surface with a Venetian blind | |
| Gerard et al. | Photothermoelasticity: An exploratory study | |
| Colom et al. | Measuring the in-plane thermal diffusivity of moving samples using laser spot lock-in thermography | |
| RU2208778C2 (en) | Method of noncontact nondestructive testing of material thermophysical properties | |
| US3381134A (en) | Mass flow indicating means including an interferometer system | |
| RU2343465C1 (en) | Method of noncontact nondestructive control of materials thermophysical properties | |
| Miroshnichenko et al. | Development and justification of optical device for contactless measurement of the displacements of control object surfaces | |
| RU2251098C1 (en) | Method of contact-free nondestructive testing of thermal- physical properties of materials | |
| RU2168168C2 (en) | Method of contact-free test of thermophysical characteristics of materials | |
| JPS636428A (en) | Measuring method for surface temperature of body | |
| Tanaka et al. | Theory of a new radiation thermometry method and an experimental study using galvannealed steel specimens | |
| Adibekyan | High-accuracy spectral emissivity measurement for industrial and remote sensing applications | |
| RU2166188C1 (en) | Contactless adaptive nondestructive method for checking thermal characteristics of materials | |
| RU2701881C1 (en) | Device for non-contact determination of thermophysical properties of solid bodies | |
| Lisiecka | Reduction of the impact of emissivity on high temperature measurements in non-contact thermometric devices | |
| Vasudeva et al. | Non-intrusive measurement of a density field using the background oriented schlieren (BOS) method | |
| RU2001101230A (en) | METHOD FOR CONTACTLESS NON-DESTRUCTIVE CONTROL OF THERMOPHYSICAL PROPERTIES OF MATERIALS | |
| RU2247339C2 (en) | Method and device for measuring emissive power of inner surfaces of non-uniformly heated space | |
| Richmond et al. | 41-AN APPROACH TO THERMAL EMITTANCE STANDARDS | |
| GB2134252A (en) | Method for continuously measuring surface temperature of heated steel strip | |
| RU2011977C1 (en) | Method of and device for contactless measurement of thermophysical characteristics of materials | |
| Chen et al. | An in situ online methodology for emissivity measurement between 100° C and 500° C utilizing infrared sensor |