SU1755151A1 - Устройство дл определени теплопроводности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплофизиче- ским измерени м и может найти применение при определении коэффициента теплопроводности строительных материалов и ограждающих конструкций. Устройство дл  определени  теплопроводности, содержащее изотермический зонд, включенный в плечо моста, дополнительно снабженорегул тором-измерителем температуры, счетчиком контрол  выделенной энергии и счетчиком времени рассеивани  энергии.1 ил.

Description

Изобретение относитс  к теплофизиче- ским измерени м и может найти применение дл  определени  коэффициента теплопроводности строительных материалов , грунтов, ограждающих конструкций.

Известно устройство дл  определени  теплопроводности, содержащее изотермический зонд, включенный в плечо моста, усилитель , детектор и генератор переменной длительности импульсов.

Известно также устройство дл  опреде- лени  теплопроводности материалов, содержащее изотермический зонд, включенный в плечо моста, источник питани  и квадратор.

Недостатками известных устройств  вл ютс  низка  точность измерени  из-за отсутстви  в устройстве измерител  температуры, позвол ющего определить начальную температуру исследуемого образца и зонда и невозможность использовани  их дл  ограждающих конструкций из-за сферической формы зонда.

Цель изобретени  - повышение точности измерени , сокращение времени.

Цель достигаетс  тем, что устройство дл  определени  теплопроводности, содержащее изотермический зонд, включенный в плечо моста, дополнительно снабжено регул тором-измерителем температуры, счетчиком контрол  выделенной энергии и счетчиком времени рассеивани  энергии.

Отличительным признаком за вленного устройства  вл етс  наличие в последнем регул тора (измерител ) температуры. Это позвол ет определить температуру изотермического зонда и исследуемого образца (строительного материала или ограждающей конструкции) с большей точностью. Кроме того, использование регул тора темVJ

сл

СП

J

сл

пературы позвол ет задавать перепад температуры до 50°С, тогда как в известных устройствах перепад составл ет всего 0,5 - 1°С. Это значительно уменьшает действие дополнительного термического сопротивлени , возникающего за счет воздушной прослойки между поверхностью зонда и исследуемым образцом.

Другой отличительный признак - наличие в устройстве одновременно двух счетчиков: контрол  выделенной энергии и времени рассеивани  энергии. Это обеспечивает сокращение времени измерени , простоту и компактность измерительной схемы.

На чертеже представлена схема устройства .

Устройство дл  определени  теплопроводности состоит из цилиндрического изотермического зонда 1, включенного в плечо моста Уитсона регул тора 2 температуры, счетчика 3 контрол  выделенной энергии, триггера 4, счетчика 5 времени рассеивани  энергии, ключа 6, формировател  7.

Изотермический зонд 1 состоит из термометра 8 сопротивлени ,  вл ющегос  плечом моста регул тора 2 температуры и нагревательного элемента 9, подключенного к трансформатору 10 через контакты реле регул тора температуры.

Измерение теплопроводности производ т следующим образом.

Погружают изотермический зонд 1 в исследуемый материал или вставл ют в просверленное в исследуемой ограждающей конструкции отверстие. Регул тором 2 температуры определ ют начальную температуру зонда 1 и исследуемого образца и задают требуемый перепад температуры ЛТ с помощью задатчика, расположенного на регул торе 2 температуры. После этого подают питание на нагревательный элемент 9, который разогревает зонд 1 до температуры , установленной на задатчике. и поддерживает ее посто нно. Одновременно с подачей питани  включают счетчик 3 контрол  выделенной зондом энергии, при этом автоматически включаетс  счетчик 5 времени рассеивани  энергии, на который от формировател  7 через ключ 6 подаютс  импульсы напр жени . После переполнени  счетчика 3 импульсами происходит срабатывание триггера 4, в результате чего закрываетс  ключ 6 и останавливаетс  счети

чик 5. По показани м N на счетчике 5 определ ют коэффициент теплопроводности по формуле

А -

U-I -К

N ДТ

где U - напр жение нагревательного элемента , В;

I - сила тока нагревательного элемента, А;

N - показани  счетчика времени рассеивани  энергии;

Д Т - перепад температур, град,;

К- коэффициент, завис щий от геометрических размеров зонда и определ емый при тарировке.

П р и м е р . В стеновой панели из керамзитостиропорбетона толщиной 350

мм сверлили отверстие на глубину зонда. Вставл ли в отверстие цилиндрический зонд диаметром 10 мм и длиной 220 мм, Измерителем температуры замер ли температуру зонда и стеновой панели Т 15°С.

Задавали регул тором перепад ДТ 50°С. Напр жение, подаваемое на зонд U 16,75 В, сила тока I 3,17 А. Показание счетчика N 365 (ед.). Коэффициент К при предварительной тарировке - 167,15 1/м.

По полученным данным рассчитывали коэффициент теплопроводности

Я 0,489

Вт

35

мград

Использование устройства такой конструкции позволит ускорить процесс определени  теплопроводности, повысить точность измерени , расширить область его

применени  и значительно сократить стоимость работ.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  определени  теплопроводности , содержащее изотермический

   зонд, включенный в плечо моста, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и сокращени  времени измерени , оно дополнительно содержит регул тор-измеритель температуры, к которому подключены нагревательный элемент, размещенный в изотермическом зонде, и счетчик контрол  выделенной энергии, выход которого соединен со счетчиком времени рассеивани  энергии.

   в