SU1124209A1 - Способ неразрушающего контрол теплофизических характеристик материалов и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Способ неразрушающего контрол теплофизических характеристик материалов и устройство дл его осуществлени Download PDF

Info

Publication number
SU1124209A1
SU1124209A1 SU833549461A SU3549461A SU1124209A1 SU 1124209 A1 SU1124209 A1 SU 1124209A1 SU 833549461 A SU833549461 A SU 833549461A SU 3549461 A SU3549461 A SU 3549461A SU 1124209 A1 SU1124209 A1 SU 1124209A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
temperature
time
heat
integral
output
Prior art date
Application number
SU833549461A
Other languages
English (en)
Inventor
Татьяна Ивановна Рожнова
Владимир Николаевич Чернышов
Original Assignee
Тамбовский институт химического машиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тамбовский институт химического машиностроения filed Critical Тамбовский институт химического машиностроения
Priority to SU833549461A priority Critical patent/SU1124209A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1124209A1 publication Critical patent/SU1124209A1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

1. Способ неразрушающего контрол  теплофизических характеристик материалов с использованием попубесконечного в тепловом отношении тепа, состо щий в импульсном тепловом воздейстига по пр мой линии на поверхность исследуемого тела, измерении температуры в точке поверхности тела, расположенной на заданном рассто нии от линии действи  источника теплового воздействи ми энергии теплового воздействи , по которым определ ют теплофизические характеристики , отличающийс   тем, что, с целыо повышени  точности определени  теплофизических характеристик материала, фиксируют интегральное во времени значение температуры с момента подачи теплового импульса до момента наступлени  максимума температуры, измер ют момент времени , когда интегральное во времени значение температуры после наступлени  максимума температуры станет равным значению зафиксированной интегральной во времени температуры, а теплофизические характеристики расстттывают по формулам г (У.) а 4 ,(г,/г) микс. „ . 1 i-(-y а А eJir 5 21Г X, где координату точки, расположенной на заданном рассто нии от линии действи  источиика теплового воздействи , м-, f-t - заданный момент времени,с) MrtKc момент наступлени  максимумй температуры tr - момент времени, когда интегральное во времени значение температуры после наступлени  максимума тем-, пературы равно значению интегральной во времени температуре на интервале времени от К, до 5, - интегральное во времени значение температуры на

Description

интервале времени от Т до г MdKC I Q - количество тепла, вьцт.еле ное Импульсным источнико на единицу длины,, Дж/м; ,oi - соответственно коэффициент тепло- и температуро проводности, Вт/(м-К), . 2, Устройство дл  неразрушающего контрол  теплофизических характерис тик материалов, содержащее нагреватель с источником питани , термопару , подключенную к усилителю, выход которого соединен с компаратором и электронным ключом, в цепь.управлени  которого включен генератор пр м угольных импульсов, триггер и запоминаю1дай конденсатор, включенный между электроннь м ключом и одним из входов компаратора, выход которого соединен с входом триггера, и регис времени, отл-ичающеес  те что, с целью повышени  точности измерени  и информативности, в него введены преобразователь напр жени  в частоту, реверсивный счетчик импульсов , блок ввода посто нных коэффициентов , микропроцессор и блок управлени , причем вход преобразовател  Напр жени  в частоту соединен с усилителем, а выход - с первым входом управлени  реверсивным счетчиком , второй управл ющий вход которого подключен к выходу триггера, а информациоиньЕЙ выход реверсивного счетчика соединен с микропроцессором , к которому подключен также регистратор времени, один из управл юЕ (их входов которого соединен с реверсивным счетчиком, а второй - с блоком управлени , при этом п ть других выходов блока управлени  подключены соответственно к источнику питани  нагревател , преобразователю напр жени  в частоту, микропроцессору , триггеру и блоку ввода посто нных коэффициентов, при этом выход последнего соединен с микропроцессором, .. 3. Устройство по п.2, отличающеес  тем, что выход преобразовател  Напр жени  в частоту подключен к цепи управлени  электронным ключом.
Изобретение относитс  к технической физике, в частности к теплсфизическим измерени м, и может быть использовано при производстве искусственных материалов и изделий из них.
Известен способ определени  теплофизических характеристик тверпых материалов без нарушени  их целостности , основанный на измерении изменени  во времени температуры с двух сторон эталонного образца в виде пластины, помещенной на поверхность исследуемого тела, причем эталонное тело приводитс  в контакт с испытуемым и выдерживаетс  до момента вьфав нивани  температур на обеих поверхност х эталонного образца, после чего внешн   поверхность пластины мгновенно охлаждаетс  и поддерживаетс  при посто нной температуре tij.
Недостатками указанного способа  вл ютс  мала  информативность, обусловленна  возможностью измерени  только одного коэффициента тепловой
активности исследуемого материала, и значительна  погрешность определени  искомого коэффициента при пров.едении эксперимента в услови х действи  случайных помех, так как последние искажают температурную кривую в точках контрол  что влечет за собой значительную долю случайной составл ющей общей погрешности измерени .
Известно устройство дп  измерени  теплопроводности исследуемых тел,, содержащее укрепленный на плате нагреватель, дифференциальную термопару и регистрирующий прибор 2.
Однако данное устройство характеризуетс  малой информативностью, обусловленной возможностью определени  только коэффициента теплопроводности , а также недостаточной точностью измерени  из-за значительной доли случайной погрешности температурно-временкых измерений. 31 Известен также способ определени  коэффициента температуропроводности, заключающийс  в воздействии посто нным тепловым потоком на вертикальный теплоизол ционный столб жидкости , измерении интегральной температу ры трех участков столба и расчете искомой величины по соответствующему соотношению. Причем врем  измерени  определ етс  моментом, когда температура в середине столба жидкости достигнет фиксированного значени СЗЗ Недостатками такого способа - вл ютс  мала  информативность, обусловленна  возможностью определени  толь ко коэффициента температуропроводнос ти исследуемого материала, а также мала  оперативность измерени , так как врем  измерени  определ етс  временем достижени  фиксированной температуры в некоторой точке столба при посто нстве теплового потока источника тепла. Известно устройство дл  измерени  теплопроводности, содержащее регистратор времени и укрепленный на плате нагреватель, вокруг которого по двум концентрическим окружност м установлены спаи дифференциальной термопары, подключенной к усилителю, а нагреватель через контакт репе времени подключен к источнику питани  Однако устройство определ ет толь ко коэффициент теплопроводности исследуемых материалов и, кроме того, имеет малую точность результатов измерений вследствие субьективного характера определени  экстремального значени  термограммы нагрева и значи тельной доли случайной составл ющей общей погрешности измерений. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достига емо му результату  вл етс  способ неразрушающего контрол  теплофизических характеристик материала с использова нием полубесконечного в тепловом отнощении тела, состо щий в импульсном тепловом воздействии по пр мой линии на поверхность исследуемого тела, измерении температуры в точке поверх ности тела, расположенной на заданном рассто нии от линии действи  источника теплового воздействи , и энергии теплового воздействи , по которым определ ют теплофизические характеристики 53t 94 Недостатком известного способа  вл етс  значительна  погрешность определени  искомых теплофизических характеристик, так как измерение момента времени достижени  наперед заданного соотношегад  между температурами в двух точках поверхности тела осуществл етс  путём сопос- ав- лени  низких по уровню искаженных случайными помехами температурных кривых в этих точках, что влечет за собой значительную долю случайной составл ющей общей погрешности измерений . Кроме того, необходимость в измерении температуры в двух точках поверхности тепа обусловливает возм тцающее вли ние термопреобразо-, вателей (термоприемников) на картину температурного пол , что также способствует возрастанию погрешности измерени . Устройство дп  неразрушающего контрол  теплофизических характеристик материала нагреватель с источником питани , термопару, под;клкзченную к усилителю, выход кото-, рого соединен с компаратором и электронным ключом, в цепь управлени  которого включен генератор пр моугольных импульсов, триггер и запоминающий конденсатор, включенный между электронным ключом и одним из входов компаратора, вьвсод которого соединен с входом триггера, и регистр времени СбЗ. Недостатками данного устройства  вл ютс  мала  информативность, обусловленна  возможностью определени  только кбэффициента теплопроводности , мала  точность результатов измерени  из-за значительной доли случайной погрешности в общей погрешности измерений, а также низка  помехозащищенность при действии внешних . возмущающих воздействий, так как измерительна  информаци  снимаетс  при этом с искаженной случайными помехами термограммы в виде мгновенного значени  температуры. Кроме того, устройство не позвол ет получить численное значение искомого коэффициента , а только фиксирует момент наступлени  максимума термограммы . нагрева, что влечет за собой необходимость последующего расчета значени  теплопроводности исследуемых тел. 511 Цель изобретени  - повьшение точности определени  теплофизических характеристик исследуемых материалов Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу нераэрутающего контрол  теплофизических характеристик материала с использованием полубесконечного в тепловом отношении тела, состо щему в импульс ном тепловом воздействии по пр мой линии на поверхность исследуемого тела, измерении температуры в точке поверхности тела, расположенной на заданном рассто нии от линии действи  -источника теплового воздействи  и энергии теплового воздействи , по которым определ ют теплофизические характеристикиJ фиксируют интегральное во времени значение температуры с момента подачи теплового импульса до момента наступлени  максимума тем пературы j измер ют момент времени, когда интегральное во времени значение температуры после наступлени  максимума температуры станет равным значению зафиксированной интегральной во времени температуры, а исковые теплофизические характеристики рассчитывают по X V -Т 1 X 1 (J,J MWKC д- Q ±руо1 л- - -;с х - координата точки, распо ложенной на заданном рассто нии от линии дей стви  источника теплового воздействи , м, - заданный момент времени , С-, MCSKC момент наступлени  макси мума тем11ературы; tx момент времени, когда интегральное во времени значение температуры пос ле наступлени  максимума температуры равно значению интегральной во времени температуре на инт тервале времени от С;, ДО I 5 - интегральное во времени значение температуры на интервале времени от ДО .ке; 0 - количество тепла, выде- ленное импульсным источником на единицу длины, Дж/Mi |С( - соответственно коэффици- енты тепло- и температуропроводности , Вт/(мК), . В устройство дл  неразрушающего контрол  теплофизических характеристик материала, содержащее нагреватель с источником питани , термопару , подключенную к усилителю, выход которого соединен с компаратором и электронным ключом, в цепь управлени  которого включен генератор пр моугольных импульсов, триггер и запоминающий кон,денсатор, включенный между электронным ключом и одним из входов Компаратора, выход которого соединен с входом триггера,и регистратор времени, дополнительно введены преобразователь напр жени  в частоту , реверсивный счетчик импульсов, блок ввода посто нных коэффициентов, икpoпpoцeccop и блок управлени , причем вход преобразовател  напр жени  в частоту соединен с усилителем, а выход - с первы1-г входом управлени  реверсивным счетчиком, второй управл ющий вход которого подключен к выходу триггера, а инфop iaциoнный Е1ьгход реверсивного счетчика соединен с микропроцессорам, к которому подключен также регистратор времени, один из управл ющих входов которого соединен с реверсивным счетчикоНз а второй - с блоком управлени , причем п ть других выходов блока управлени  подключены соответственно к источнику питани  нагревател , преобразователю напр жени  в частоту, микропроцессору, триггеру и блоку , ввода посто нных коэффициентов, при этом выход последнего соединен с микропроцессоромо Кроме того, в устройстве выход щзеобразовател  напр жени  в частоту подключен к цепи управлени  электронным ключом. На фиг. 1 показана термограмма нагрева; на фиг. 2 - структурна  схема устройства; на фиг. 3 - структурн;1Я схема устройствй, содержащего преобразователь в частоту пр моугольHijx импульсов; на фиг. 4 - термограмма нагрева с дискретизацией. Сущность предлагаемого способа заключаетс  в следующем. 71t2 На теплоизолированную поверхность исследуемого тела помещают линейный импульсный источник тепла посто нной мощности. После подачи теплового импульса с заранее заданного момента времени tr (обычно задают t из .диапазона, соответствующего значени м температуры (0,4-0,5) дп  материалов с 7, 0,05-5 Вт/(м,К), при рассто нии от источника тепла до точки контрол  1 мм величина .fr равна 1-2 с), фиксируют интегральное во времени значение температуры до момента наступлени  максимума термограммы нагрева, которьй определ етс  дифференцированием температурной кривой. Затем измер ют момент времени t, когда интегральное значение температуры после наступлени  максимума термограммы нагрева равно значению интегральной во времени тем перат тзы, зафиксированной на первом интервале времени, т.е. от f до (.(фиг. 1) . Искомые теплофизичес кие характеристики определ ют по формулам, полученным на основании следующих рассуждений. Тепловой процесс при действии линейного импульсного источника тепла на поверхность полуограниченного в тепловом отношении тела описываетс  следующей краевой задачей.теплопровод ности Т(х,2.-) /аЧ(х.г,г) ,(х,2.г)) д V ах дг / X,Z,f 0 ; Т(х,г.0)0-, Т(х,2,Г) при Vат (х,г.Г) JQ( пР при , Т(У,2,Г) .р )х - температураi X и г - текущие, координаты Я, м - козффициенты теплотемпературопроводнос О - количество тепла, вы л емого с единицы дл линейного источника, 0, - дельта-функци , f - врем . Примен   к (1)-(4) преобразов Лапласа и косинус-преобразование Фурье, а затем произвед  обратны реобразовани , получают решение анной краевой задачи дл  поверхноси исследуемого тела () в слеующем виде: |T(x,i) -J-ехр{-А) . (5) л 257Air 4о(Г / . Использу  полученное вьфажение (5) TefffleparypHoro пол  дл  поверхости исследуемого тела и услови  существлени  предлагаемого способа 5.,(х , tr) ,g.(x,J)после /несложных маематических преобразований получакув ормулы дл  расчета коэффициентов епло- и температуропроводности в ледующем виде: ) -i (Ч 4, х « (% / % ). 2F4,.rjJ i-K-4). х - координата точки-, расположенной на заданном рассто нии от линии действи  импульсного тепла-, Т - заранее заданный мо- ; мент времени - момент времени, когда интегральное значение температуры на первом интервале времени Цравно значению интегральной температуры на втором интервале от до i - -момент наступлени  максимума температурной кривой; 5((х)- соответственно интегральное значение тем пературы на первом интервале времени от , ДО .кс « «а °ром от f ДО V. Таким 96pa3QM, измерив момент времени V к интегральное во времени значение температуры 5.,() и знгш мощность теплового воздействи , по формулам (6) и (7) можно рассчитать значени  коэффицентов тепло-и тем пературопроводности исследуеьвлс тел. Устройство (фиг.2) содер сит линейный импульсный нагреватель 1, расположенный на поверхности исследуемого полуограниченного тела 2, ;термопару 3, подключенную к усилителю 4, электронный ключ 5, в цепь управлени  которого включен генератор пр моугольных импульсов 6, компаратор 7, один из входов которого подключен к усилителю, а второй - к электронному ключу 5 и запог-шнающему конденсатору 8, выход конденсатора соединен с одним из входов триггера 9 преобразователь 10 напр женкл в частоту, вход которого соединен с усилителем 4, а выход с реверсивным счетчиком 11J информационный выход которого Подключен к микропроцессор 12, а выходна  цепь управлени  - к регистратору i3 времени, Информагщонньш вьжод регистратора 13 времени соединен с микропроцессором 12, на вход которого поступает информагр-а  с блока 14 посто нных коэффициентов Блок 15 управлени  подключен соответственно к преобразователю напр жени  в частотуS регистратору 13 времени„ триггеру 95 блоку 14 введени  посто нных коэффициентов и источнику 16 гштани  нагревател .
Устройство работает следуюир-гм образом.
Линейный импульсный нагреватель 1 помещают на теплоизолированн-уто поверхность исследуемого тела 2 и на заданном рассто нии х от линии дестви  источника тепла - термопару 3 По сигналу с блока 15 ущ авлени  включаетс  питание источника 16, при этом на поверхность исследуемого тела наноситс  тепловой импульс; осуществл етс  ввод посто нных коэффициентов в микропроцессор из блока 14, включаетс  регистратор времени 13 и триггер 9 приводитс  в исходно состо ние. Сигнал с термопары 3 через усилитель 4 поступает на один из входов компаратора 7 и через электронный ключ 5 на запоминающий конденсатор 8, Потенциал на емкости 8 дискретно измен етс  во времени с частотой; определ емой генератором пр моугольных импульсов 6, На входы компаратора 7 поступает разность потенциалов мелсду посто лно расту1цим напр жением, снимаемым с термопары, и напр жением ка запоминающем конденсаторе 8. При достижении момента времени когда напр жени  станут равными между собой, что соответствует максимуму температур ной кривой, компаратор 7 переключает триггер 9,
В заданньй момент времени f блок tS управлени  включает преобразователь 10 напр жени  в частоту, при этом на вход реверсивного счетчика I1, работающего в режиме суммироваьги , поступают импульсы, число кото-рьп гфопорционально интегральному so времени значению температурь;. При достижении тег-4пературного максимума термограмг-гы нагрев а по сигналу с триггера 9 осуществл етс  считываш-ге измерительной информации о значении интегральной температуры 5 ( на интервале времени от f до f
ЛЛ И Н Ссо счетчика в мргкропроцессор и переключение счетчика на режи1-1 вычитани  В момент равенства интегрального значени  температ фы на первом интервале от сГ до . значению интегральной те.мпе ратуры на втором интервале от Тдо fj- происходит обнуллакс
ление реверсивного счетчика 11, и с него подаетс  сигнал на регистратор 13 времени. По этому сигналу информаци  о значении ty, поступает в микропроцессор . Затем с блока управлени  подаетс  команда в ьдакропроцессор на обсчет полученной измерительной информации по заданному алгоритму5 построенному в соответствии с рас етныг-ш фop ryлaми {6) и (7). Значени  полученных результатов хран тс  в оперативной паь-шти г дакротфоцессора и могут быть вызваны оператором на индикаторное устройство микропроцесс сфа в любое врем  после окончани  эксперимента,
На фиг„ 3 представлена структурна  схема варианта устройства, отличающегос  от описанного вьпие тем, что с цельк: noBbmjeiniH точности вьжод преобразовател  напр жени  в частоту под.1а:ючек к цепи управлени  электронньпч ключом.
Работа данного устройства отличаетс  тем, что потенциал на емкости 3 будет дискретно измен тьс  во времени с частотой, возрастающей пропор:ционально амплитуде сигнала с термопары j т.е. по мере приближени  к макCHKs iy те гператьфной кривой шаг дискретизации т екьшаетс  (фиг,4).
На входы компаратора 7 поступает разность потет-ищалов между посто нно растущим напр жением с термопары и напр жением на запоминающем конденсаторе 9 о При достржении момента времени, когда эти напр жени  станут равныг-зи между собой, что соответствуIt ет максимуму температурной кривой, компаратор 7 переключает триггер 9, осуществл   считывание измерительно информации о значении интегральной температуры на интервале от IX, до v..,co счетчика в микропроцессор и переключение счетчика в режим вычитани . Погрешность определени  теплофиз ческих характеристик в предлагаемом способе значительно меньше, чем в способе-прототипе по следующим причинам . В способе-прототипе измерительну информацию о температурно-временных изменени х на поверхности исследуемого тела определ ют случайным обра зом (в любой точке термограммы нагрева ) , так как врем  наступлени  максимального значени  -температурно кривой не фиксируетс  и информативным :параметром дл  расчета искомых коэффициентов  вл етс  мгновенное . значение температуры в любой момент времени, отличающийс  от оптимального значени  дл  исследуемого мате риала с точки зрени  амплитуды конт ролируемой температуры, котора  может быть значтггельно меньшей максимального или близкого к нему значени . В предлагаемом способе измерительна  информаци  о температурновременных изменени х снимаетс  на максимальном по амплитуде участке термограммы нагрева, так как определ етс  момент наступлени  максиму ма температурной кривой, и температурно-временные измерени  производ т около этого значени , в результате относительна  погрешность температурных измерений в предлагаемом способе значительно меньше, чем.в прототипе, так как большие по ампли туде значени  температуры измер ютс с меньшей погрешностью. Например, измер ют температуру Т 10°С и Tji 50°С одним и тем же прибором с абсолютной погрешностью ЛТ +1°С Тогда относительна  погрешность ± 1 100% в первом случае 100 10%, во втором случае -100 J 50 100 2%, ОчесЛ2 «Л. видно, что в способе-прототипе измер ют температуру в двух точках поверхнос 9 ти исследуемого тела, тогда как в предлагаемом способе температуру измер ют только в одной точке, что значительно повышает точность измерительной И1 ормации из-за устранени  погрешности от возмущающего воздействи  второго термоприемника (отвод тепла по электродам, собстЕЗНнай теплоемкость, контактное термосопро- тивление, погрешность расположени  в заданной точке и т.д.|, причем погрешность от перечисленных возмущающих факторов составл ет 20-30%. Дол  случайной составл ющей общей погрешности измерени  в предлагаемом способе меньше, чем в способепрототипе , так как измерительна  информаци  усредн етс  на интервале времени от т до С,тогда как в прототипе измерительна  информаци  определ етс  как мгновенное значение температуры в один момент времени. Отснада достоверность результатов и помехозащищенность при реализации предложенного способа значительно вьш1е, чем в прототипе. Основным преимуществом устройства по изобретению по сравнению с устройством-прототипом  вл етс  значительное увеличение информативности, обусловленное возможностью определени  за один эксперимент всего комплекса теплофизических характеристик (а , А , С), тогда как в прототипе определ етс  только теплопроводность. Точность определени  искомых коэффициентов в предлагаемом устройстве также вьппе, чем в прототипе, так как измерительна  информаци  о темпера- . |турно-времениых изменени х в исследуемых объектах снимаетс  с большой точностью, тогда как в прототипе информативным параметром  вл етс  значение мсмента времени наступлени  максимума термограм1« 1 нагрева, который определ етс  со значительной долей случайной составл ющей погрешности измерени . В метрологическом отношении устройство выгодно отличаетс  от прототипа, так как реализуемый им способ позвол ет получить с .большей- точностью измерительную информацию о температурных изменени х в исследуемых телах по сравнению с известными способами. Кроме того,устройство C6J йе позвол ет получить численное значение искомого коэффициента, что влечет 1311 за собой необходимость последующего расчета значени  теплопроводности, тогда как в устройстве по изобретению осуществл етс  расчет и хранение информации о всем комплексе теплофизических параметров исследуемого объекта, Погрешность определени  времени наступлени  максимума температурной кривой в прототипе определ етс  величиной ) Де интервал дискретизации ( дт const )j л А/ -- рде f частота генератора пр моугольных импульсов; Т интервал времени от начала теплофизи ческого эксперимента до момента наступлени  максимума T(ir)i сл - погрешность определени  У.-.ъ протоВ предлагаемом устройстве дЕ voif ЛС„ 4г;...,где4Т,ДГ„ - интервалы дискретизации на предпоследнем и последнем шагах поиска темпера турного максимума Кг), &V - интер вал дискретизации на первом шаге поиска температурного максимума Т( т); f - интервал дискретизации в прототипе. Отсюда погрешность определени  времени наступлени  максимума температурной кривой вычисл етс  по форcT- .Aiii , при этом очевидно. что cf
32(х,г) Таким образом, погрешность определени  времени наступлени  максимума температурной кривой в предложенном устройстве меньше, чем в прототипе, Дл  проверки работоспособности изобретени  был создан макет, вьтолненный на интегральных микросхемах второй и третьей сте.пени интеграции серии 133,140, 145 и микропроцессорной техники. Измерительный преобразователь .устройства вьшолнен в виде выносного зонда, на контактной поверхности которого закреплены линейные нагреватели в виде нихромовой проволоки - 0,2 мм и хромель-копелева  микротермопара , электроды которой ф 0,15 мм .сварены встык и расположены параллельно линии действи  источника тепла. При проведении эксг1еримента измерительный зонд прижимали с посто нным усилием к поверхности исследуемого тела, на нагреватель подавали мощность Q 60-75 Вт/м, в качестве микропроцессорной системы использовали клавишную ЭВМ Электроника-БЗ-21 , Исследовали полубесконечные в тепловом отношении образцы из полиметилметакрилата, оптических стекол марки КВ,ЛК5,ТФ-1, кварца КБ, фторопласта и т,д,.ПоrpeiBHocTb результатов измерени  комплекса ТФХ дл  данных материалов составл ла 6-8%, врем  измерени  не более 1 мин.

Claims (3)

1. Способ неразрушающего контроля теплофизических характеристик материалов с использованием палубесконечного в тепловом отношении тела, состоящий в импульсном тепловом воздейстншг по прямой линии на поверхность исследуемого тела, измерении температуры в точке поверхности тела, расположенной на заданном расстоянии от линии действия источника теплового воздействиями энергии теплового воздействия, по которым определяют теплофизические характе ристики, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности определения теплофизических характеристик материала, фиксируют интегральное во времени значение температуры с момента подачи теплового импульса до момента наступления максимума температуры, измеряют момент времени, когда интегральное во времени значение температуры после наступления максимума температуры станет равным значению зафиксированной интегральной во времени температуры, а искомые теплофизические характеристики рассчитывают по формулам
SU .... 1124209 гдё х, - координата точки, расположенной на заданном расстоянии от линии действия источййка теплового воздействия, м·,
Чц - заданный момент времени,с) ^м«кс “ момент наступления максимума температуры;
Х - момент времени, когда интегральное во времени значение температуры после наступления максимума тем-, пературы равно значению интегральной во времени температуре на интервале времени от до
5, “ интегральное во времени значение температуры на интервале времени от 'ϊ'^ до ^акс ;
& - количество тепла, выделенное импульсным источником на единицу длины, Дж/м;
?),ο - соответственно коэффициент тепло-’ и температуропроводности, Вт/(м-К), м2 /с.
2. Устройство для неразрушающего контроля теплофизических характеристик материалов, содержащее нагреватель с источником питания, термопару, подключенную к усилителю, выход которого соединен с компаратором и электронным ключом, в цепь.управления которого включен генератор прямоугольных импульсов, триггер и запоминающий конденсатор, включенный между электронным ключом и одним из входов компаратора, выход которого соединен с входом триггера, и регистр времени, от л- и ча ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и информативности, в него введены преобразователь напряжения в частоту, реверсивный счетчик им пульсов, блок ввода постоянных коэффициентов, микропроцессор и блок управления, причем вход преобразователя напряжения в частоту соединен с усилителем, а выход - с первым входом управления реверсивным счетчиком, второй управляющий вход которого подключен к выходу триггера, а информационный выход реверсивного счетчика соединен с микропроцессором, к которому подключен также регистратор времени, один из управляющих входов которого соединен с реверсивным счетчиком, а второй - с блоком управления, при этом пять других выходов блока управления подключены соответственно к источнику питания нагревателя, преобразователю напряжения в частоту, микропроцессору, триггеру и блоку ввода постоянных коэффициентов, при этом выход последнего соединен с микропроцессором.· ..
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что выход преобразователя напряжения в частоту подключен к цепи управления электронным ключом.
SU833549461A 1983-02-09 1983-02-09 Способ неразрушающего контрол теплофизических характеристик материалов и устройство дл его осуществлени SU1124209A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833549461A SU1124209A1 (ru) 1983-02-09 1983-02-09 Способ неразрушающего контрол теплофизических характеристик материалов и устройство дл его осуществлени

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833549461A SU1124209A1 (ru) 1983-02-09 1983-02-09 Способ неразрушающего контрол теплофизических характеристик материалов и устройство дл его осуществлени

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1124209A1 true SU1124209A1 (ru) 1984-11-15

Family

ID=21048626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833549461A SU1124209A1 (ru) 1983-02-09 1983-02-09 Способ неразрушающего контрол теплофизических характеристик материалов и устройство дл его осуществлени

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1124209A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2534429C1 (ru) * 2013-06-13 2014-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО "ТГТУ" Способ измерения теплофизических свойств твердых материалов методом плоского мгновенного источника тепла
RU2601234C1 (ru) * 2015-07-13 2016-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО "ТГТУ" Способ измерения теплофизических свойств теплоизоляционных материалов методом плоского импульсного источника теплоты

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР И 305397, кл. G 01 Н 25/18, 1969 2.Коротков П.А., Лондон Г.Е. Динамические контактные измерени тепловых величин. Л., Машиностроение, 1974, с. 149. 3.Авторское свидетельство СССР 879422, кл. G, 01 N 25/18, 1980. 4.Авторское свидетельство СССР № 264734, кл. G 01 N 25/19, 1968. 5.Авторское свидетельство СССР № 774383, кл. G 01 N 25/18, 1980 (прототип). 6.Авторское свидетельство СССР № 694805, кл. G 01 N 25/18, 1978 (прототип). *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2534429C1 (ru) * 2013-06-13 2014-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО "ТГТУ" Способ измерения теплофизических свойств твердых материалов методом плоского мгновенного источника тепла
RU2601234C1 (ru) * 2015-07-13 2016-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО "ТГТУ" Способ измерения теплофизических свойств теплоизоляционных материалов методом плоского импульсного источника теплоты

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Klonz et al. Measuring thermoelectric effects in thermal converters with a fast reversed dc
US3498128A (en) Apparatus for measuring a physical quantity by the use of pulsed energy
SU1124209A1 (ru) Способ неразрушающего контрол теплофизических характеристик материалов и устройство дл его осуществлени
Phillips et al. Thermal conductivity of dental cement: a method and determinations for three commercial materials
Reboul et al. A new method for space charge measurements in dielectric films for power capacitors
SU1201742A1 (ru) Способ неразрушающего контрол теплофизических характеристик материалов и устройство дл его осуществлени
SU1711052A1 (ru) Способ контрол теплофизических характеристик теплоизол ционных материалов
SU1695203A1 (ru) Способ определени температуропроводности материалов
SU771518A1 (ru) Способ определени теплофизических характеристик материалов
SU1314236A1 (ru) Способ комплексного определени теплофизических характеристик материалов и устройство дл его осуществлени
SU1718080A1 (ru) Способ измерени теплофизических характеристик и устройство дл его осуществлени
SU1712849A1 (ru) Способ определени теплофизических характеристик материалов
RU2250454C1 (ru) Способ неразрушающего контроля теплофизических характеристик твердых материалов
RU2248562C2 (ru) Способ определения теплофизических характеристик анизотропных материалов и устройство, его реализующее
RU2011977C1 (ru) Способ бесконтактного измерения теплофизических характеристик материалов и устройство для его осуществления
KR100356994B1 (ko) 액상 및 기상의 열전도도 측정장치
SU1004843A1 (ru) Способ неразрушающего контрол теплопроводности и температуропроводности материалов
Trevisan et al. Transient method for measuring thermal properties of saturated porous media
JPS5832177A (ja) Mosfetチヤネル部温度測定方法
RU1775677C (ru) Устройство дл измерени тепловых потерь в вентильных полупроводниковых приборах
JP2017194323A (ja) 熱伝導率計
SU1054755A1 (ru) Устройство дл измерени теплофизических коэффициентов веществ
SU1002930A1 (ru) Способ определени влажности материалов
SU1753252A1 (ru) Способ бесконтактного неразрушающего контрол толщины пленочных покрытий изделий и устройство дл его осуществлени
SU1173206A1 (ru) Способ поверки термоэлектрических преобразователей