SU1267242A1

SU1267242A1 - Способ определени теплофизических свойств материалов

Info

Publication number: SU1267242A1
Application number: SU853839492A
Authority: SU
Inventors: Радик Рафикович МУЛЮКОВ; Владислав Евгеньевич Зиновьев; Алексей Андреевич Калмыков; Виктор Иванович Бочаров; Дмитрий Германович Матюнин; Светлана Дмитриевна Сажина
Original assignee: Свердловский горный институт им.В.В.Вахрушева; Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова; Западно-Сибирский Научно-Исследовательский Нефтяной Геологоразведочный Институт
Priority date: 1985-01-03
Filing date: 1985-01-03
Publication date: 1986-10-30

Abstract

Способ относитс к области тепловых испытаний и может примен тьс дл определени теплофизических свойств горных пород, строительных, конструкционных материалов и теплоизол торов . Цель изобретени - повышение точности измерений. Она достигаетс заменой измерени амплитуды колебани температуры измерением отношени амплитуд в двух точках сборки, состо щей из эталоиньк и исследуемых тел, а также исключением операции измерени амплитуды мощности теплового потока. В центре сборки размещен плоский источник синусоидальных колебаний мощности, к нему примыкают пластины из исследуемого и эталонного тел. Далее располагаютс полубесконечные в тепловом отношении образцы из исследуемого и эталонного теп, СО при зтом осуществл етс два соединес ни различных материалов. Регистриру температуры в местах указанных соединений, измер ют сдвиг фаз температурных колебаний и отношение амплитуд колебаний. 2 ил. N9 Од tc ю

Description

1

Изобретение относитс к тепловым испытани м, а именно к определению :теплофизических свойств материалов, и может быть использовано дл исследовани горных пород, строительных и конструкционных материалов, теплоизол торов .

Цель изобретени - повышение точности .

На фиг.1 изображено взаимное расположение исследуемых и эталонных тел, источника тепла и регистраторов температуры; на фиг.2 - схема установки , реализующей способ.

Используетс два исследуемых теша : тело 1 в виде пластины и тело 2 бесконечное в текстовом отношении, источник тепловыделени 3, два эталонных тела: тело 4 в виде пластины и тело 5 бесконечное в тепловом отношении; измерители температуры 6 и

7в плоскост х контакта исследуемых и контрольных тел. При синусоидальном тепловыделении источником 3 посредством измерителей 6 и 7 регистрируетс отношение амплитуды температурных колебаний на стыке тел 1 и 4 к амплитуде на стыке тел 2 и 5, а также сдвиг фаз температурных колебаний между регистраторами 6 и 7. Повышение точности достигаетс за счет замены измерений абсолютного знамени амплитуды колебаний температуры на отношение амплитуд, а также за счет исключени операции измере ни амплитуды мощности теплового потока .

При р.еализации способа установка включала измерительную чейку с исследуемыми телами в виде цилиндра 1 и диска 2, плоским малоинерционным нагревателем 3, эталонными телами в виде диска 4 и цилиндра 5, измери .тели температуры 6 и 7, усилители

8и 9, устройство 10 управлени нагревателем , временной синхронизатор

11,аналого-цифровой преобразователь

12,микроэвм 13, печатающее устройство 14.

Временной синхронизатор 11 из колебаний Кварцевого генератора формировал коле1бани электрического тока с заданным периодом которые через устройство 10 управлени нагревателем , задакнцим мощность колебаний, подавались на плоский малоинерционный нагреватель 3. От нагревател исследуемые и эталонные тела распрост672422

ран лись плоские температурные волны, которые в плоскост х контактов исследуемых и эталонных тел регистрировались термопарами 6 и 7. Сигналы с

5 термопар через усилители 8 и 9 подавались на аналого-цифровой преобразователь 12, где преобразовывались в цифровой код.

Цифрова ннформагщ вводилась в

to микроэвм 13, осуществл вшую обработку введенных данных и вычисление теплофизических свойств. ВывОд полученных результатов производили с помощью цифропечатающего устройства 14.

15 Пример. Амплитуда мощности тепловыделени в нагревателе равна 40 Вт, частота и)0,0157 с . Нагреватель изготавливают в виде плоской спирали. Диаметр составного цилиндра

20 30 мм. В качестве эталона используют оптическое стекло ЛК-6, имеющее температуропроводность ,64 10 м /с и тепловую с1ктивность зг 1055 Вт /(м К). Тодищна дискового эталона

25 &,5 мм, щшиндрического - Е 20 мм.Исследуют образцы с известными свойствами: оптическое, стекло ТФ-1 с а 0,3010-бмг/с, 1180 Вт.с°(м2,К), мм, 20 мм и оптическое стекло

30 ТФ-5 с ,36-10 , & 2640 Втх xc°V() 8 мм, Г 2ХГмм.

В результате определенные из опыта температуропроводность и теплова активность материалов отличаютс от -- справочных данных по ним не более

j54 at

чем на 1%.

Claims

Формула изобретени

jQ Способ определени теплофизических свойств материалов, заключающийс в том, что исследуемое тело в виде пластины привод т по двум плоскост м в тепловой контакт с эталонными телами,

д первое из которых сопр гают с исследуемым телом по плоскости, на которой осуществл ют периодические колебани тепловьщелени , а второе выполненное полубесконечным в тепловом отношении, сопр гают с исследуемым телом по плоскости , на которой регистрируют изменение температуры, отличающийс тем, что, с цепью повышени точности, свободную поверхность первого эталонного тела, выполненного, в виде пластины, привод т в тепловой контакт с телом, выполненньм из исследуемого материала, и телом полубесконечным в тепловом отношении, регистрируют изменение температуры на плоскост х их .контакта, отношени амплитуд и фазовый сдвиг температур ных колебаний в местах контактов ис следуемых тел и эталонов, а теплофи эические свойства определ ют из соо ношений тг-Л J1 -КЗ- -20cos2Zi l + n +2 cos2Z 7 -t-Qf A barctg (j,) -arctg (p-Gf-T/ -tgZ,); . .i i-li/i 1 + ,/1 отношение амплитуд температурных колебаний в плоскост х контактов исследуемых и эталонных теп; сдвиг фаз температурных колебаний в плоскост х, контактов исследуемых и эталонных тел; частота синусондальньос колебаний теплового потока; коэффищ«енты температуропроводности исследуемого и эталонного тел соответственно; толщины исследуемого и эталонного теп в виде пластины соответственно; теплова активность исследуемого и эталонного тел соответственно .

i

фиг. 1

N

ai

:э

&