Способ определения теплопроводности твердых тел
Изобретение относится к области технической физики и решает задачу определения теплопроводности твердых тел, например горных пород. Цель изобретения - снижение продолжительности процесса измерений теплопроводности. Осуществляют нагрев эталонного и исследуемого образцов подвижным точечным источником тепловой энергии. Регистрируют предельные температуры на линии нагрева при некотором первоначальном и измененном расстояних отставания датчика температуры от источника энергии для каждого из образцов. По разности предельных температур, измеренных при первоначальном и измененном расстояниях отставания, рассчитывают искомую величину теплопроводности. 1 ил. О5 О со со
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК д 4 G 01 N 25 18
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY:CÂÈÄÅTÅËÜÑÒÂÓ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3889868/31-25 (22) 23.04.85 (46) 30.09.86. Бюл. № 36 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Ю. А. Попов, В. В. Березин, В. М. Коростелев и Г. А. Соловьев (53) 536.6 (088.8) (56) Попов Ю. А. и др. Обнаружение отслоений в трехслойных изделиях с использованием быстродействующего тепловизора. — Дефектоскопия, 1971, № 6, с. 62.
Авторское свидетельство СССР № 1032382, кл. G 01 N 25/18, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
„„SU „„1260799 (57) Изобретение относится к области технической физики и решает задачу определения теплопроводности твердых тел, например горных пород. Цель изобретения — снижение продолжительности процесса измерений теплопроводности. Осуществляют нагрев эталонного и исследуемого образцов подвижным точечным источником тепловой энергии. Регистрируют предельные температуры на линии нагрева при некотором первоначальном и измененном расстояних отставания датчика температуры от источника энергии для каждого из образцов. По разности предельных температур, измеренных при первоначальном и измененном расстояниях отставания, рассчитывают искомую величину теплопроводности. 1 ил.
1260799
Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для определения теплопроводности твердых тел, в том числе горных пород.
Цель изобретения — повышение эффективности способа путем увеличения его производительности.
На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.
Точечный источник 1 тепловой энергии и датчик 2 температуры, регистрирующий температуру в точке А и Б, связаны между собой устройством 3 изменения расстояния отставания датчика температуры 2 от источника энергии 1 и размещены над эталонным 4 и исследуемыми образцами 5. На чертеже стрелкой обозначено направление перемещения источника 1 энергии и датчика 2 температуры относительно эталона 4 и образцов 5.
В качестве точечного источника 1 тепловой энергии постоянной мощности может быть использован, например, луч лазера. Регистрация температуры может осуществляться бесконтактным датчиком температуры, измеряющим температуру поверхности по ее электромагнитному излучению. В качестве устройства 3 может быть использован какой-либо механизм, обеспечиваюгций поступательное перемещение датчика температуры вдоль линии нагрева относительно источника энергии с двумя фиксированными положениями, соответствующими регистрации температуры в точках А и Б.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.
Устройство 3 устанавливают в положение, соответствующее измерению температуры в точке А. Перемещают точечный источник 1 и датчик температуры 2 с постоянной скоростью вдоль поверхности эталона
4. В процессе перемещения осуществляют нагрев эталона точечным источником 1 и регистрацию предельной температуры в точке
А датчиком 2 на части эталона. Затем с помощью устройства 3 изменяют расстояние отставания датчика температуры от источника энергии и регистрируют предельную температуру на другой части эталона в точке Б Аналогично при перемещении источника энергии и датчика температуры вдоль поверхности исследуемого образца на его части измеряют предельную температуру при первоначальном расстоянии отставания (в точке А),затем изменяют расстояние отставания и измеряют предельную температуру другой части образца (в точке Б), а коэффициент теплопроводности каждого из исследуемых образцов определяют по формуле
T3TrAr — Тэт< Бт
Аобр.= Аэт
Тобр А> — Тобр<Б1 (1) где Т--(А,, ТэчБ1 — предельные температуры поверхности эталона на линии нагрева соответственно при первоначальном и измененном расстояниях отставания;
Тобр<АБ To6p
Регистрация непосредственно в процессе нагрева предельных температур поверхности эталонного и исследуемого образца при первоначальном и измененном в пре15 делах каждого образца расстояниях отставания датчика температуры от источника энергии позволяет исключить значительные затраты времени на измерение начальных температур эталонного и исследуемого образцов, т.е. сокращается продолжительность исследований серии из 10 образцов на 3 мин и повышается производительность более чем в 2 раза.
Формула изобретения
Способ определения теплопроводности твердых тел, включащий последовательный нагрев поверхности эталонного и исследуемого образцов подвижным источником энергии, измерение предельной температуры поверхности эталонного и исследуемого образцов по линии нагрева датчиком температуры, перемещаемым с фиксированным отставанием от источника, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения проязводительности процесса измерений, для каждого из образцов непосредственно после измерения предельной температуры на начальном участке поверхности образца изменяют расстояние отставания датчика температуры от источника энергии в пределах на греваемой поверхности образца, измеряю
40 предельную температуру поверхности об разца по линии нагрева при новом расстоянии отставания, а искомую величину определяют по формуле
Тэт(А1 — Тэт(Б1 обр.= Лэт. т
4g Тобр<А) — Тобр<Б)
ГдЕ Т- АЬ Тэт(Б> — ПрЕдЕЛЬНЫЕ тЕМПЕратурЫ ПОверхности эталона на линии нагрева соответственно при первоначальном и изменен50 ном расстоянии отставания;
Тобр.(A>, Тоб (Б) — ПРЕДЕЛЬНЫЕ тЕМПЕРатУРЫ ПОверхности исследуемого образца на линии нагрева соответственно при первоначальном и измененном расстояних отставания;
Х ° — теплопроводность эталона;
Хобр — тЕПЛОПрОВОдНОСтЬ ИССЛЕдуЕмого образца.
1260799
Редактор И. Сегляник
Заказ 5221/42
Составитель В. Гусева
Техред И. Верес Корректор Г. Решетник
Тираж 778 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4
