SU1635099A1 - Method of complex measurement of thermophysical characteristics of materials - Google Patents

Method of complex measurement of thermophysical characteristics of materials Download PDF

Info

Publication number
SU1635099A1
SU1635099A1 SU894696301A SU4696301A SU1635099A1 SU 1635099 A1 SU1635099 A1 SU 1635099A1 SU 894696301 A SU894696301 A SU 894696301A SU 4696301 A SU4696301 A SU 4696301A SU 1635099 A1 SU1635099 A1 SU 1635099A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
temperature
heat source
points
thermal
measured
Prior art date
Application number
SU894696301A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Васильевич Платонов
Василий Георгиевич Мишутин
Original Assignee
Институт технической теплофизики АН УССР
Опытное Конструкторско-Технологическое Бюро С Экспериментальным Производством Теплофизического Приборостроения Института Технической Теплофизики Ан Усср
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 Институт технической теплофизики АН УССР, Опытное Конструкторско-Технологическое Бюро С Экспериментальным Производством Теплофизического Приборостроения Института Технической Теплофизики Ан Усср filed Critical Институт технической теплофизики АН УССР
Priority to SU894696301A priority Critical patent/SU1635099A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1635099A1 publication Critical patent/SU1635099A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к экспериментальной теплофизике и может быть использовано дл  определени  тепло- и температуропроводности материалов неразрушающим методом. Цель изобретени  - повышение точности. На плоской поверхности исследуемого материала устанавливают линейный источник тепла. После подачи теплового импульса замер ют температуру в трех точках, расположенных по перпендикул ру к линейному источнику тепла. Причем измерение температур осуществл ют в момент достижени  в средней точке максимального значени  температуры 1 ил. ЁThe invention relates to experimental thermophysics and can be used to determine the thermal and thermal diffusivity of materials by a non-destructive method. The purpose of the invention is to increase accuracy. A linear heat source is installed on the flat surface of the studied material. After applying the heat pulse, the temperature is measured at three points located perpendicular to the linear heat source. Moreover, the temperature measurement is carried out at the moment when the maximum temperature reaches 1 point at the midpoint. Yo

Description

Изобретение относитс  к экспериментальной теплофизике и может быть использовано дл  определени  тепло- и температуропроводности материалов неразрушающим методом.The invention relates to experimental thermophysics and can be used to determine the thermal and thermal diffusivity of materials by a non-destructive method.

Цель изобретени  - повышение точности .The purpose of the invention is to improve accuracy.

На чертеже дана схема дл  реализации предлагаемого способа.The drawing is a diagram for the implementation of the proposed method.

На плоской поверхности полубесконечного в тепловом отношении материала устанавливают импульсный источник 1 тепла и датчик температуры с трем  термопарами 2, расположенными по перпендикул ру к линейному источнику тепла на поверхности исследуемого материала 3.On a flat surface of a semi-infinite thermally set material, a pulsed heat source 1 and a temperature sensor are installed with three thermocouples 2 arranged perpendicular to the linear heat source on the surface of the material under study 3.

После подачи теплового импульса на источник тепла включают в работу след щую систему (не показана), подключенную к трем термопарам, и регистрируют момент времени , при котором температура в дополнительной точке (Т2) достигает своего максимального значени . В этот момент измер ют температуру в первой (Ti) и третьей ) точках и используют эти значени  уже дл  расчета тепло- и температуропроводности .After applying the heat pulse to the heat source, a tracking system (not shown) connected to the three thermocouples is put into operation, and the time at which the temperature at the additional point (T2) reaches its maximum value is recorded. At this moment, the temperature is measured at the first (Ti) and third) points and these values are already used to calculate the thermal and thermal diffusivity.

Формулы дл  расчета указанных характеристик получены из решени  уравнени  теплопроводности при действии импульсного линейного источника тепла на поверхности полуограниченного в тепловом отношении материала:The formulas for calculating these characteristics are obtained from solving the heat conduction equation under the action of a pulsed linear heat source on the surface of a material that is semi-thermally limited:

(bf (bf

Т lt-. 0:(2)T lt-. 0: (2)

О CJAbout CJ

ел оate about

|Ю Ю| Yu Yu

, ЭТ fQd(t)npMx O,Z 0; 10 , , ET fQd (t) npMx O, Z 0; ten ,

31 i31 i

TJX Tjx

при: 0at: 0

где Т - температура; X,Z,Y - координаты; т- врем ;where T is the temperature; X, Z, Y - coordinates; t- time;

аД- коэффициенты температуропроводности и теплопроводности;AD - coefficients of thermal diffusivity and thermal conductivity;

Q - количество тепла, выдел емое с единицы длины линейного источника тепла в единицу времени;Q is the amount of heat released per unit length of the linear heat source per unit time;

д (т) - единица времени (дельта-функци ).d (t) is a unit of time (delta function).

Решение системы уравнений (1)-(4) Дл  поверхности тела () имеет видThe solution of the system of equations (1) - (4) For the body surface () has the form

Т(Х- ) (-Та ® Отсюда в момент времени измерени  (г Гизм) температур при условии достижени  в J2 максимальной температурыT (X-) (-Ta ® From here at the time of measurement (g Gism) of temperatures, provided that the maximum temperature is reached in J2

Т2 макс,(6)T2 max, (6)

получаютget

Ti ехр(Ti exp (

ТГАТиэмTGATiem

.-XL.V 4а Гиэм .-Xl.v 4a giam

тQf ХЗ ч.tQf HZ h.

12 2тгАгизмеХр1 12 2tgAgizmeHr1

-г Qг Х§ ч-g Qg X§h

3-2лАгизмеХр(. 3-2lAgismHr (.

Использу  выражение (7) дл  вычисле ни  соотношений Ti/T2; Ti/Тз и Т2/Тз. по лучают зависимость дл  расчета а и А иссле дуемого материалаUsing expression (7) to calculate the Ti / T2 ratios; Ti / Tz and T2 / Tz. dependencies are obtained for calculating a and A of the material under study

хЗ-х2x3-x2

4 Тизм In ()4 Tysm In ()

(8)(eight)

Т2T2

ехр(X2exp (x2

4агИЗм4agism

), W) W

(А 170;(A 170;

ВтW

а 5,8 10a 5.8 10

-5М2,-5M2,

с with

00

м К m K

В момент достижени  вточкеХз максимального значени  температуры расчетна  величина температуропроводности составл ет 5,8228 хЮ м /с. Дл  моментов времени до и после достижени  в точке Х2 максимального значени  температуры расчетные значени  температуропроводности соответственно составл ютWhen the maximum temperature is reached at the XC point, the calculated thermal diffusivity is 5.8228 xU m / s. For the points in time before and after reaching the maximum temperature at point X2, the calculated values of thermal diffusivity are respectively

5,843 10 5м2/си5,945 .5,843 10 5m2 / si5,945.

Наличие оптимального времени измерени  температуры (при Т2 макс), соответс ствующего минимальному значению погрешности определени  искомых характеристик , св зано с наибольшим тепловым откликом зоны исследуемого материала, в которой расположены точки измерени  темQ пературы материала.The presence of the optimal time for temperature measurement (at T2 max), corresponding to the minimum value of the error in determining the desired characteristics, is associated with the greatest thermal response of the zone of the material under investigation, in which the measuring points of the material temperature are located.

Использование данного изобретени  позвол ет повысить точность определени  тепло- и температуропроводности материалов 5 неразрушающим методом.The use of this invention improves the accuracy of determining the thermal and thermal diffusivity of materials 5 by a non-destructive method.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ комплексного определени  теп- лофизических характеристик материалов, включающий нагрев плоской поверхности ма- Q териала линейным импульсным источником тепла посто нной мощности, измерение в заданный момент времени температуры в двух точках, расположенных по перпендикул ру к линейному импульсному источнику тепла, иClaims An integrated method for determining the thermophysical characteristics of materials, including heating a flat surface of the material with a linear pulsed heat source of constant power, measuring at a given time point the temperature at two points located perpendicular to the linear pulsed heat source, and с последующий расчет искомых характеристик, эwith the subsequent calculation of the desired characteristics, e отличающийс  тем. что, с целью повышени  точности, измер ют температуру в дополнительной точке, расположенной между двум  первыми точками, температуру Q в которых регистрируют в момент достижени  максимальной температуры в дополнительной точке, а искомые характеристики определ ют по формулам:different in that. that, in order to increase accuracy, the temperature is measured at an additional point located between the two first points, the temperature Q of which is recorded at the moment when the maximum temperature is reached at the additional point, and the desired characteristics are determined by the formulas: х5-х x5-x 5five аbut 4 Тизм In ()4 Tysm In () где Xi, X2, Хз - координаты расположени  термопар на поверхности материала.where Xi, X2, Xs are the coordinates of the location of thermocouples on the surface of the material. Формула (9) получена из второго равенства (7).Formula (9) is obtained from the second equation (7). Дл  подтверждени  положительного эффекта от использовани  изобретени  проведен параметрический расчет теплового состо ни  исследуемого материала при заданных значени х теплопроводности и температуропроводности материалаTo confirm the positive effect of using the invention, a parametric calculation of the thermal state of the material under investigation is carried out for given values of thermal conductivity and thermal diffusivity of the material. 00 5five А 0/(2л:гиэм Т2) ехр (-Х2/4а гИЗм) ,A 0 / (2l: giem T2) exp (-X2 / 4a gizm), где аД - соответственно температуропроводность и теплопроводность исследуемого материала;where AD is, respectively, thermal diffusivity and thermal conductivity of the material under study; Х1,Х2,Хз - координаты точек, в которых измер етс  температура;X1, X2, Xs are the coordinates of the points at which temperature is measured; Т1.Т2,Тз - измеренные значени  температур в точках Х1,Х2.Хз;T1.T2, Tz - measured temperature values at points X1, X2.Hs; изм врем  достижени  максимального значени  температуры в дополнительной точке Х2;measure the time to reach the maximum temperature at the additional point X2; Q - количество тепла, выдел емого с единицы длины линейного источника тепла.Q is the amount of heat released per unit length of the linear heat source.
SU894696301A 1989-04-20 1989-04-20 Method of complex measurement of thermophysical characteristics of materials SU1635099A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894696301A SU1635099A1 (en) 1989-04-20 1989-04-20 Method of complex measurement of thermophysical characteristics of materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894696301A SU1635099A1 (en) 1989-04-20 1989-04-20 Method of complex measurement of thermophysical characteristics of materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1635099A1 true SU1635099A1 (en) 1991-03-15

Family

ID=21449936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894696301A SU1635099A1 (en) 1989-04-20 1989-04-20 Method of complex measurement of thermophysical characteristics of materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1635099A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9008408B2 (en) 2009-02-05 2015-04-14 D.I.R. Technologies (Detection Ir) Ltd. Method and system for determining the quality of pharmaceutical products

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторг ,ое свидетельство СССР № 1193555, кл.С01 N25/18, 1985. Авторское свидетельство СССР N 834480, кл. G 01 N 25/18, 1981. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9008408B2 (en) 2009-02-05 2015-04-14 D.I.R. Technologies (Detection Ir) Ltd. Method and system for determining the quality of pharmaceutical products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2165675T3 (en) A PRECISE DEVICE FOR MEASURING TEMPERATURE AT HIGH SPEED.
SU1635099A1 (en) Method of complex measurement of thermophysical characteristics of materials
WO2000003208A1 (en) Method and equipment for measuring vapour flux from surfaces
Anosov et al. Use of acoustic thermometry to determine the temperature field in the human forearm
SU1395939A1 (en) Method of checking thickness of sheet material
RU2255329C1 (en) Method of measuring thermo-physical properties of materials
RU2018117C1 (en) Method of complex determining of thermophysical properties of materials
SU958937A1 (en) Thermal resistance determination method
RU2179717C2 (en) Process of non-destructive test of thermal-physical characteristics of materials
SU934255A1 (en) Method of determining thermal diffusivity of material
SU771518A1 (en) Method of determining thermophysical properties of materials
RU2149388C1 (en) Method testing thermophysical characteristics of materials
SU1711052A1 (en) Method of testing heat-insulating material thermophysical characteristics
SU1201742A1 (en) Method of non-destructive testing of material thermophysical characteristics and arrangement for accomplishment of same
SU638854A1 (en) Method of calibration of contact-type temperature sensors
RU2093819C1 (en) Method of nondestructive test of material heat conduction
RU2150695C1 (en) Process of nondestructive test of thermophysical characteristics of materials
SU1124209A1 (en) Method and device for non-destructive checking of material thermal physical characteristics
SU1481656A1 (en) Method of contactless check of material thermal physics characteristics
SU1712849A1 (en) Method for determination of thermophysical characteristics of materials
SU1004843A1 (en) Method of non-destructive checking of material heat conduction
SU1749801A1 (en) Method of determining material thermal diffusivity temperature dependence
RU92009067A (en) METHOD OF NON-DESTRUCTIVE THERMAL CONDUCTIVITY CONTROL OF MATERIALS
RU2179718C2 (en) Process of non-destructive test of thermal and physical characteristics of materials
RU2424505C1 (en) Method for complex determination of thermal and physical characteristics of materials