Способ определения теплофизических свойств

 

Изобретение относится к спосо- :бам определения теплофизических свойств материалов и может применяться в сельском хозяйстве, пищевой и химической промьшшенности. Цель изобретения - повьшение точности и информативности за счет определения электрофизических характеристик образца. В способе используется нагрев образца за счет воздействия на него электромагнитным полем высокой частоты. Используется как стадия нагрева материала, так и стадия охлаждения - после прекращения высокочастотного воздействия. На обоих стадиях регистрируется изменение во времени слоев материала внутри материала , охваченных зоной нагрева. На стадии воздействия обеспечиваются адиабатические условия на поверхности , подвергаемой высокочастотному нагреву, а на стадии охлаждения на этой поверхности задается и поддерживается постоянная температура. 2 ил. i (Л

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИИ (191 (11) 1511 4 G 01 N 25/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и отнРытий (21) 3861410/31-25 (22) 06.12.84 (46) 30 ° 01.87. Бюл. В 4 (71) Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П.Горячкина (72) И.Ф.Бородин, С.П.Рудобашта, Г.А.Шарков и Э.M.Êaðòàøîâ (53) 536.02(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 681359, кл. G 01 N 25/18, 1977.

Авторское свидетельство СССР

:У 890204, кл. G 01 N 25/72, 1980.. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ (57) Изобретение относится к способам определения теплофизических свойств материалов и может применяться в сельском хозяйстве, пищевой и химической промьппленности.

Цель изобретения — повышение точности и информативности за счет определения электрофизических характеристик образца. В способе используется нагрев образца за счет воздействия на него. электромагнитным полем высокой частоты. Используется как стадия нагрева материала, так и стадия охлаждения — после прекращения высокочастотного воздействия ° На обоих . стадиях регистрируется. изменение во времени слоев материала внутри материала, охваченных зоной нагрева.

На стадии воздействия обеспечиваются адиабатические условия на поверхности, подвергаемой высокочастотному нагреву, а на стадии охлаждения на этой поверхности задается и поддерживается постоянная температура.

2 ил.

1286977 найдены значения

xz - х, 45

Изобретение относится к тепловым испытаниям, а именно к определению теплофизических свойств материалов, и может применяться в сельском хозяйстве, пищевой,и химической про- 5 мьппленности.

Целью изобретения является повы шение точности и информативности.

Способ реализуется при воздействии на образец испытуемого материала электромагнитным полем высокой частоты, информацию о теплофизических свойствах получают, регистрируя изменения температуры в точках, расположенных внутри материала в зоне нагрева.

Определяли свойства тепличного компоста (состав, 7: торф 20; сугли,нок 60; навоз 20).

Источник энергии состоял из СВЧ- 20 .генератора мощностью 0,5 кВт (2450 мГц), нагруженного на рупорный излучатель, раскрыв которого был направлен на почву, и установленного на высоте 5 см над ее поверхностью.

Температуру почвы измеряли ртутным термометром в центральной зоне под излучателем. Время облучения 6 мин.

Время фиксировали секундомером. Вычисления проведены на программиро- 30 ванном микрокалькуляторе типа "Электроника БЗ-34" °

На фиг. 1 приведены опытные кривые нагрева компоста на глубинах х

=. 0,022 м и х = 0,062 м.

Полученные кривые t = Й() дифференцировали по времени при = 0 (фиг. 1), и из найденных таким образом производных вычислили коэффициент экстинкции k no формуле 40!

1п t (6)/х, о -0 — 1n t (ь)/х, ь -0

В данном случае k = 10,7 м

Для двух значений координат находили два значения W. — отношения о удельных диэлектрических потерь к объемной теплоемности почвы . хх, W t t (c)/õ,, = 0)Р =0,181)

Чп tt ()/x, = 0)Р =0 180 °

На фиг. 2 представлена зависимость температуры от времени при х=0,022 м после выключения источника СВЧ.

Из этой зависимости в соответствин с уравнением, соответствующим первому моменту остывания

t(x,0) = с„ехр(-k,, х), t„î = 73,8 С и k, = 3,08 м.

Коэффициент температуропроводимости а найден методом диахомии как корень уравнения, описывающего остывание материала при поддержании на его поверхности постоянной температуры

+ х с(х".) =СФ(— )—

> 0 2-Гат

Г1 -кх «z

Р Ф(— -к-5Л)+

Ч (2 г а-.

+ — Р Р (, + k,)аТ) " ") ""

2 1

2 (z. где ф (z) = — Р dz. о

После осреднения значений а, вычисленных для ряда моментов, получено а = 2,06 10 м /с.

-т

Адиабатические условия на поверхности материала на стадии нагрева обеспечиваются за счет существенного превышения мощности, вводимой в материал над мощностью, отводимой от материала в окружающую среду.

Скачкообразное изменение температу— ры поверхности и поддержание ее постоянной обеспечивают интенсивным обдуванием.

Повьппение точности достигается проведением испытаний в условиях, когда сохраняется естественное состояние материала — его влажность, плотность, учитывается зависимость от частоты электромагнитного поля параметров, необходимых для теплофизических расчетов процессов и установок высокочастотного нагрева.

Повьппение информативности достигается за счет определения наряду с температуропроводимостью параметров

И и k важных для описания процессов высокочастотного нагрева. Формула изобретения

Способ определения теплофизических свойств, заключающийся в том, 1286977

02Яру

0 Ъ%) Е Г60с

Фие.1

Составитель В.Вертоградский

Техред Л.. Олейник Корректор М.Демчик

Редактор Н.Слободяник

Заказ 7706/43

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 что нагревают образец, взаимодействуя .на него электромагнитным полем высокой частоты в направлении от поверхности в глубину образца, и регистрируют изменение температуры образца во времени, на основании чего судят о теплофизических свойствах образца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и информативности за- счет определения отношения удельных диэлектричессих потерь к объемной теплоемкости и коэффициента экстинкции, в период воздействия электромагнитным полем обеспечивают адиабатические условия на поверхности образца и регистрируют изменение температур в зоне нагрева в двух точках на различных расстояниях от поверхности образца, а после прекращения воздействия скач. кообразно изменяюттемпературу поверх10 ности, поддерживают ее постоянной ирегистрируют изменение температуры в одной из упомянутых точек образца.