SU1111084A1 - Способ определени коэффициента теплопроводности материалов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ, включаю&щй использование исследуемого и. контрольного образцов в виде пластин,) создание стгщионарного тёплового режима образцов, регистрацию перепада температур на контрольном образце и теплового потока, проход щего сквозь исследуемый образец, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и упрощени  процесса определени , образцы гфивод т в тепловой контакт по плоскости , подвод т тепло по этой плоскости , тепловой поток регистрируют посредством тепломера, который привод т в тепловой контакт с наружной поверхностью исследуемого образца, а наружные поверхности контрольного образца и тепломера поддерживают при одинаковой температуре.

Description

-f

2 3 S

тптпшшд6

00 4 Изобретение относитс  к тепловым измерени м в частности к способам оп ределени  теплофизических характерис тик материалов, и может быть использовано при определении теплопроводности любых материалов (тканей, жид костей, строительных материалов и др как в лабораторной, так и в производственной практике. Известен способ определени  тепло физических характеристик материалов согласно которому несимметрично разо гревают образец, измер ют тепловые п токи и температуру на двух изотермических поверхност х образца, а так же температуру в центре образца и по этим данным определ ют теплопроводность материала С13. Недостаток известного способа заключаетс  в низкойточности определени  теплопроводности, обусловлен ной ошибками, вносимыми при измереНИИ температуры в центр.е образца. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ определени  коэффициента теплопроводности , включающий использованиё исследуемого и контрольного образцов в виде пластин, создание стационарного теплового режима образцов , регистрации перепада .температур на контрольном образце и теплового потока, проход щего сквозь исследуемый образец. Операци ми способа  вл  ютс  также выравнивание перепадов температур по образцам и регистраци  теплового потока, проход щего сквозь контрольный образец Г21. Данный способ ограничен по точности , что обусловлено необходимость регулировки мощности нагревател , большим числом составл ю1тщх погрешностей регистрирующих приборов при двухкратном измерении мощности на- . ревателей и двукратном измерении температуры. Этот способ сложен, так как необходимо регулировать мощности двух нагревателей, и проводить большое число измерительных операций. Цель изобретени  - повышение точности и упрощение способа определени  коэффициента теплопроводности. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу, включающему ис пользование исследуемого и контрольного образцов в виде пластин, создание стационарного теплового режима образцов, регистрацию перепада температур на контрольном образце и теплового потока, проход щего сквозь исследуемый образец, образцы привод т в тепловой контакт по .плоскости , подвод т тепло по этой плоское- ти, тепловой поток регистрируют посредством тепломера, который привод т в тепловой контакт с наружной / поверхностью исследуемого образца, а наружные поверхности контрольного образца и тепломера поддерживают при одинаковой температуре. На чертеже показана схема осуществлени  предлагаемого способа. Схема включает холодильник 1, контрольный образец 2, нагреватель 3, исследуемый обраэе) 4, тепломер 5 холодильник 6. С помощью нагревател  3, размещенного в Плоскости теплового контакта контрольного и исследуемого образцов , задают стационарный тепловой режим образцов. Затем с помощью тепломера 5 определ ют тепловой поток, проход щий сквозь образцы.На контрольном образце любым известным способом определ ют перепад температур и, зна  толщину образца, вычислшот коэффициент теплопроводности по формуле , Л S/( - R), где с - толщина образца ut - перепад температур на контрольном образце; q - удельный тепловой поток, проход щий сквозь исследуег мый образец R - тепловое сопротивление тепломера . Расчетную формулу получают с использованием , специфического дл  данного способа услови : равенство перепада температур на контрольном образце и суммы перепадов температур на исследуемом образце и тепломере. Величина R должна быть .определена предварительно как константа устройства. Пример . При опробывании спо .соба измер ют коэффициент теплопроводности оптического стекла марки ЛК-5. Результаты измерений: R 2-10 м К/Вт; f 7-10 м; t 6,20 К; q 10 Вт/м ;Э.1,166 ВТ/{м-К, За базоиай объект принимают прибор дл  определени  теплопроводности ИТ-3 разработки Института технической теплофизики АН УССР г. Киев. По сравнению со способом-прототипом и базовым,объектом расчетна  относительна  погрешность -измерений при комнатных температурах уменьшилась в 2 раза. Повышение точности достигаетс  за счет того, что одновременное создание равных температурны1 : перепадов на исследуемом и контрольном образцах позвол ет уменьшить погрешность измерени  за счет нестабильности тепловых потоков, так как в этом случае тепловые возмущени  взаимно компенсируютс . Кроме того, измерение

31111084 .

температури на контрольном образце Упрощение по сравнению.с протопозвол ет умень11шть и стабилизиро-типом достигаетс  за счет исключевать контактные термические сопроткв-ни  операции измерени  перепада темлеми ..ператур на образце.

Claims (1)

1. ; СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ, включающий использование исследуемого и. контрольного образцов в виде пластин,; создание стационарного теплового режима образцов, регистр’гР цию перепада температур на контрольном образце и теплового потока, проходящего сквозь исследуемый образец, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса определения, образцы · приводят в тепловой контакт по плоскости, подводят тепло по этой плоскости, тепловой поток регистрируют посредством тепломера, который приводят в тепловой контакт с наружной поверхностью исследуемого образца, а наружные поверхности контрольного образца и тепломера поддерживают при одинаковой температуре.