Способ определения температуропроводности материалов

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ путем создания периодических колебаний теплового потока, воздействующего на поверхность образца в виде пластины. отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения и упрощения реализации, создают и поддерживают в течение всего измерения режим автоколебаний источника теплового потока путем подачи инвертированного сигнала, пропорционального температуре поверхности образца , противоположной подвергаемой воздействию теплового потока и измеряют частоту возникающих автоколебаний , а коэффициент а температуропроводности определяют по формуле о a ;ji4o8% W где 8 - толщина образца; W - частота автоколебаний. 00 О 4 К частотомеру/

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! )) (5))4 G 01 N 25 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 а= — ы3 лt р омеру

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3745187/24-25 (22) 09.04.84 (46) 23.10.85. Бюл. ¹ 39 (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Вели-. кой Октябрьской социалистической ре.волюции (72) В.Ф.Заворотный и Ю.М.Поплавко (53) 536.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1004844, кл. G 01 N 25/18, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 748207, кл. G 01 N 25/18, 1980. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ путем создания периодических колебаний теплового потока, воздействующего на поверхность образца в виде пластины, отличающийся тем,что, с целью повыщения точности определения и упрощения реализации, создают и поддерживают в течение всего измерения режим автоколебаний источника теплового потока путем подачи инвертированного сигнала, пропорционального температуре поверхности образца, противоположной подвергаемой воздействию теплового потока и измеряют частоту возникающих автоколебаний, а коэффициент а температуропроводности определяют по формуле где 0 — толщина образца

6) — частота автоколебаний.

30 где 3 - толщина образца, — частота автоколебаний.

Составитель В. Гусева

Редактор О.Черниченко Техред А.Бабинец Корректор О.Луговая

Заказ 6541/48 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 1 1187

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в материаловедении, теплотехнике, энергетике и строительстве.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение реализации предлагаемого способа.

На чертеже изображено устройство для реализации предлагаемого способа.

Способ осуществляется следующим 1О образом.

Берут исследуемый образец 1 в виде пластины воздействуют на одну поверхность пластины тепловым лотоком 2 от источника тепла. С противо- 1 положной стороны пластины с помощью датчика 3 температуры, преобраэующего температуру в напряжение, снимают напряжение, пропорциональное температуре грани и подают через 20 фазоинвертор 4 на источник 2 теплового потока.

В результате возникают автоколебания, которые поддерживают постоянными в течение всего измерения. Из- 2 меряют частоту колебаний частотоме— ром и, зная толщину образца, определяют искомый коэффициент температуропроводности по формуле

047 2

Автоколебания возникают на определенной частоте, для которой выполняется баланс фаэ. На толщине образца укладывается четверть длины волны, т.е. сдвиг фазы составляет — . КоI лебания температуры грани, подвергаемой воздействию теплового потока, отстают от колебаний теплового потоИ ка на — и, наконец, фазовый сдвиг л фазоинвертора составляет и (суммарный сдвиг фазы 2 9) .

В предлагаемом способе нет необходимости в фаэометре и генераторе, по- . скольку возникают автоколебания, частота которых несет всю информацию о температуропроводности образца и может быть измерена с высокой точностью частотомером-хронометром, например, Ф5041, ЧЗ-43 и т.п. При этом исключается погрешность, вносимая измерением сдвига фазы, упрощается реализация и расчет искомого коэффициента температуропроводности.

Преимуществами предлагаемого способа является прямая зависимость показаний регистрирующего прибора от величины коэффициента температуропроводности образца, высокая точность, простота реализации и расчета, что позволяет его использовать в экспрессметодах определения температуропроводности материалов.