SU1711052A1

SU1711052A1 - Method of testing heat-insulating material thermophysical characteristics

Info

Publication number: SU1711052A1
Application number: SU884625240A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Казаков; Евгений Иванович Глинкин; Сергей Васильевич Близнецов
Original assignee: Тамбовский институт химического машиностроения
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1992-02-07

Abstract

Изобретение относитс к области тепло- физических исследований и может Найти применение на производстве при тест-конг- троле теплоизол ционных образцов серий ного производства. Целью предлагаемого изобретени вл етс повышение оперативности .и точности контрол . Способ состоит в импульсном тепловом воздействии с посто нной частотой на термостатируе- мые при посто нной температуре исследуемый и нормированный образцы линейным источником с посто нной энергией, регистрации изменени температуры образцов в точке, расположенной на фиксированном рассто нии от нагревател на поверхности образца. Осуществл ют линейный нагрев материала тепловыми импульсами. Интервал между импульсами выбирают пропорци- онально времени.тепловой релаксации образца с нормированными характеристиками/Число импульсов измер ют за интервал времени от момента подачи первого импульса до момента, достижени температуры образцов в указанной точке заданного значени , по которым затем методом сравнени осуществл етс экспресс-контроль теплофизических свойств материалов. ЁThe invention relates to the field of thermophysical research and can find the use in the production of thermal insulation samples of mass production during test congtrol. The aim of the invention is to increase the speed and accuracy of control. The method consists of pulsed thermal effects with a constant frequency on the studied and normalized samples thermostatted at a constant temperature by a linear source with a constant energy, recording the change in the temperature of the samples at a point located at a fixed distance from the heater on the sample surface. The material is linearly heated by thermal pulses. The interval between pulses is chosen proportionally to the time. Thermal relaxation of a sample with normalized characteristics / The number of pulses is measured during the time interval from the moment of the first pulse to the moment the temperature of the samples at the specified point reaches the specified value, which is then followed by a rapid control method thermophysical properties of materials. Yo

Description

Изобретение относитс к технической физике, в частности к контролю свойств теплоизол ционных материалов.The invention relates to technical physics, in particular, to the control of the properties of thermal insulation materials.

Известен способ определени теплофизических характеристик материалов, состо щий в воздействии на теплоизолированный образец несколькими линейными источниками тепла, расположенными симметрично относительно одного датчика температуру и регистрации изменени температуры в 66разце . ; - : . V-- . ;- К недостаткам данного способа отноThe known method for determining the thermophysical characteristics of materials consists in exposing a thermally insulated sample to several linear heat sources arranged symmetrically with respect to a single temperature sensor and recording the change in temperature in 66 degrees. ; -:. V-- ; - The disadvantages of this method are

ситс сложность технической реализации,sitts complexity of technical implementation,

низка точность.low accuracy.

Известен также способ комплексногоAlso known is the method of complex

определени теплофизических характеристик материалов, Состо щий в воздействии на термостатированную поверхность исследуемого тела импульсами с заданной скважностью и регистрации числа импульсов за врем достижени установленного значени температуры в двух точках контрол .determining the thermophysical characteristics of materials, consisting in influencing the thermostatted surface of the test body with pulses with a given duty cycle and recording the number of pulses during the time when the set temperature is reached at two points of control.

Недостатками этого способа вл ютс длительное врем измерени и низка точность , так как не определено, врем фиксировани температур, а следовательно, и число тепловых импульсов.The disadvantages of this method are a long measurement time and low accuracy, since it is not defined, the time of fixing the temperature, and hence the number of heat pulses.

Наиболее близким к изобретению вл етс дифференциальный способ измерени теплопроводности материала, основанный на сравнении теплопроводности образца и- эталона, заключающийс в нагреве поверхОThe closest to the invention is a differential method for measuring the thermal conductivity of a material, based on a comparison of the thermal conductivity of the sample and the standard, which consists in heating above surface.

ел юate yu

ностей образцов тепловыми импульсами, регистрации изменени температуры во времени, измерении времени экстремальных значений изменени температуры и определении искомой характеристики по экстремальным интервалам времени образца и эталона..samples by thermal pulses, recording temperature changes over time, measuring the time of extreme values of temperature changes, and determining the desired characteristic over extreme time intervals of the sample and reference ..

Недостатками способа вл ютс низкое быстродействие и точно.сть определени характеристик, обусловленные трудоемкостью вы влени экстремума изменени температур и регистрации интер- валов времени из-за измерени дифференциальных значений температур, которые на пор док меньше абсолютных теммператур.The disadvantages of the method are low speed and accurate determination of characteristics, due to the laboriousness of detecting the extremum of temperature changes and recording time intervals due to measurement of differential values of temperatures that are an order of magnitude smaller than the absolute temperatures.

Цель изобретени - повышение оперативности и точности определени теплофизи- ческих характеристик теплоизол ционных материалов,The purpose of the invention is to increase the speed and accuracy of determining the thermal characteristics of thermal insulation materials,

Сущность изобретени заключаетс в линейном нагреве поверхности образцов импульсами, период следовани которых выбирают пропорционально,времени тепловой релаксации Ьбразца с нормирован- нымихарактеристиками, а также, в измерении числа импульсов от момента подачи первого импульса до момента достижени температуры образцов заданного значени .лThe invention consists in linearly heating the surface of the samples with pulses, the follow-up period of which is chosen proportionally, the thermal relaxation time of the sample with normalized characteristics, and also in measuring the number of pulses from the moment the first pulse is applied until the temperature of the samples reaches the specified value.

Это позвол ет измер ть абсолютные значени температуры, которые на пор док превышают трудоемкие дл регистрации дифференциальные значени , исключить неопределенность интервалов времени вы- влени экстремальных значений изменени температуры. This makes it possible to measure the absolute values of temperature, which are by an order of magnitude higher than the time-consuming differential values for recording, to eliminate the uncertainty of the time intervals for the determination of extreme values of temperature changes.

Способ осуществл етс следующим образом . , . . ,. . : : . ; ..The method is carried out as follows. , . , . ::. ; ..

Термостатируют образцы до посто н- ной температуры, после этого воздействуют на образец с нормированными характеристиками тепловыми импульсами с посто нной частотой и мощностью q от линейного источника тепла. Линейный нагреватель располагают на поверхности образца, период частоты подачи тепловых импульсов4 г0 выбирают пропорционально времени тэ тепловой релаксации образца с нормированными характеристиками (аи, АН - темпе- ратуро- и теплопроводность)Thermostatic samples to a constant temperature, then affect the sample with normalized characteristics of thermal pulses with a constant frequency and power q from a linear heat source. A linear heater is placed on the surface of the sample, the period of the frequency of supplying heat pulses 4 r0 is chosen proportionally to the time te thermal relaxation of the sample with normalized characteristics (au, AN - temperature and thermal conductivity)

То -That -

2ан2an

При этом осуществл етс линейный нагрев поверхности образца и регистрируетс In this case, the sample surface is heated linearly and is recorded.

температура на рассто нии х от нагревател с погрешностью: нелинейности Idl.temperature at a distance x from the heater with the error: nonlinearity Idl.

Нагрев провод т до тех пор, пока температура образца с нормированными характеристиками не достигает напередзаданного значени Т. Определ ют количество импульсов п., необходимых дл достижени , за- даншГго значени Т на образце с нормированными характеристиками за ука- Зан.ный интервал времени. Затем осуществ л ют нагрев исследуемого образца с тепловыми характеристика а, А тепловыми импульсами с тем же периодом следовани , что и нагрев нормированного образца, и подсчитывают количество импульсов пл. необходимых дл нагрева исследуемого образца до той же температуры Т в точке, наход щейс на рассто нии х от нагревател . Контроль характеристик исследуемого образца осуществл ют путем сравнени его характеристик с характеристиками нормированного образца по следующим форму- лам ..; ...-. . . ; .; Heating is carried out until the temperature of the sample with normalized characteristics does not exceed the predetermined value T. Determine the number of pulses needed to achieve the specified T value on the sample with normalized characteristics for a specified time interval. Then, the sample under study is heated with thermal characteristics a, A with thermal pulses with the same period as the heating of the normalized sample, and the number of pulses of pl is calculated. required to heat the test sample to the same temperature T at a point located at a distance x from the heater. The characteristics of the test sample are monitored by comparing its characteristics with the characteristics of the standardized sample according to the following formulas; ...-. . . ; ;

.а а ггТ;А Ангг7При этом необходимо отметить, что образцы t нормированными характеристиками необходимо выбирать из материалов, относ щихс к одному и тому же классу, что и контрольный образец, например дл стекол - стекла, дл бетонов -бетоны и т.п..a a gt; A Angg7At the same time, it should be noted that samples t with normalized characteristics must be selected from materials belonging to the same class as the control sample, for example for glasses - glass, for concrete - concrete, etc.

При этом наиболее эффективен способ при экспресс-контроле образцов из одного и того же материала.In this case, the most effective method is for express control of samples from the same material.

Ф о р мул а и з о б р ет е н и Способ контрол - теплофизических ха-. рактеристик теплоизол ционных материалов , включающий импульсный нагрев термостатированных поверхностей эталонного и исследуемого образца источником посто нной частоты и мощности, измерение интервалов времени, по которым определ ют искомые характеристики, о т л и ч а ю- щ и и с тем, что, с целью повышени опреративности и точности, осуществл ют линейный нагрев поверхности образцов импульсами, период следовани которых выбирают пропорционально времени тепловой релаксации образца с нормированными характеристиками, при этом интервалы времени определ ют числом импульсов от момента подачи первого импульса до момента достижени температуры образцов заданного значени в точках, расположенных на фиксированном рассто ний от точки нагрева на поверхности образцов.F o rumul and z o b r e n i Method of control — thermal physics. characteristics of thermal insulation materials, including pulsed heating of thermostated surfaces of a reference and test sample by a source of constant frequency and power, measurement of time intervals, which determine the desired characteristics, so that increase operability and accuracy, carry out linear heating of the sample surface with pulses, the period of which is chosen in proportion to the time of thermal relaxation of the sample with normalized characteristics, while ala time determined number of pulses from the moment the first pulse until the temperature reached a predetermined value samples at points located at fixed distances from the point of heat on the sample surface.

Claims

. Claim

The method of control is the thermophysical characteristics of the insulating materials, including pulsed heating of thermostated surfaces of the reference and the test sample with a constant frequency and power source, measuring time intervals by which the desired characteristics are determined, characterized in that, in order to increase the efficiency and accuracy, linear heating the surface of the samples by pulses, the repetition period of which is selected in proportion to the thermal relaxation time of the sample with normalized characteristics eristikami, wherein the time intervals determined by the number of pulses from the moment the first pulse until the setpoint dostizheniya'temperatury samples at points situated at a fixed distance from the point of heat on the sample surface.