Способ определения теплофизических характеристик материалов

 

Изобретение относится к технической физике. Цель данного изобретения - повышение точности определения. Способ является сравнительным: используется дополнительный образец из материала с известными теплофизическими свойствами. На этот образец воздействуют импульсами постоянных мощности и частоты от линейного источника теплоты. Такое же воздействие осуществляют на образец из испытуемого материала. После определенного числа воздействий разность температур образцов используют для изменения частоты следования импульсов, воздействующих на один из них. Направление этого изменения должно обеспечить выравнивание температур образцов в конце испытания. Реализация этого условия обеспечивает повышение точности определения. Для вычисления температуропроводности и теплоемкости регистрируют интервалы времени между последним импульсом и моментами достижения максимальных температур, а также используют значения приращений температур.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 И 25/18

ГОСУ А

ПОИ О

ПРИГ Н

К А Т (54) С

ЗИЧЕ

ЛОВ (57) И физик ности нител

Из физик ческих

Це сти on оистик

Су ющем.

Те с иэве ми при вуют н числом источн каждо довани (21) 4 (22) 0 (46) 2 (71) Т шино (72) В ромце (53) 5 (56) А

¹ 111

А

¹ 119

РСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

БРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Т СССР

ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

88786/31-25 .03.88 .11.90, Бюл. ¹ 43 мбовский институт химического матроения .Н.Казаков, Е.И.Глинкин и Ю.Л,Му6.022(088.8) торское свидетельство СССР .512, кл, 6 01 М 25/28, 1985. торское свидетельство СССР

355, . .n,.G 01 N 25/18, 1985, ОСОБ ОПРЕДЕЛЕ -1ИЛ ТЕПЛОФИ.КИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАобретение относится к технической . Цель изобретения — повышениеточпределения. Способ является сравным: используется дополнительный бретение. относится к технической, а именно к измерениям теплофизихарактеристик материалов.

1ь изобретения — повышение точноеделения теплофизических характематериалов. ность способа заключается в следумостатируют образец из материала ными теплофизическими свойствапостоян,ой температуре, воздейстего поверхность фиксированным тепловых импульсов от линейного ка тепла с постоянной энергией q в импульсе с заданным периодом слето . Измеряют температуру образца образец из материала с известными теплофиэическими свойствами. На этот образец воздействуют импульсами постоянных мощности и частоты от линейного источника теплоты, Такое же воздействие осуществляют на образец из испытуемого материала. После определенного числа воздействий разность температур образцов используют для изменения частоты слсдования импульсов, воздействующих HB один иэ них, Направле- ние этого изменения должно обеспечить выравнивание температур образцов в конце испытания. Реализация этого условия обеспечивает повышение точности определения.

Для вычисления температуропроводности и теплоемкости регистрируют интервалы времени между последним импульсом и моментами достижения максимальных температур, а также используют значения приращений температур, в точке, расположенной на фиксированном расстоянии х от линии нагрева в плоскости нагревателя на поверхности образца, Регистрируют временной интервал между подачей последнего импульса и моментом достижения максимальной гемпературы в, точке регистрации. Затем повторяют те же операции для образца — обьекта испытания, причем после подачи определенного числа импульсов изменяют период их следования, исходя из разности температур образцов после равного числа импульсов, Период следования увеличивают пропорционально разности температур обьекта испытания и контрольного образца. Такое изменение частоты обеспечивает наилучшее выравнивание температур обоих образцов к моменту

1608535

Формула изобретения

Выравнивание конечных температур испытания, проводимое без введения дополнительных тепловых воздействий (помимо необходимых для вычисления искомых величин, обеспечивает повышение точности способа.

Пример. При реализации способа испытываются материалы: фторопласт-4, стекло ТФ; кварц, в качестве материала с известными теплофизическими свойствами

Составитель B.Âåðòîãðàäñêèé

Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Редактор И.Горная

Заказ 3611 Тираж 496 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат,"Патент", г. ужгород, ул.Гагарина. 101 достижения регистрируемых максимумов температур, соответствующих последнему импульсу, На основании полученной инфор. мации рассчитывают теплофизические характеристики, исходя из того, что приращения температуры Т образца из материала объекта испытания и образца из материала с известными теплофизическими свойствами при неизменном периоде следования импульсов гп выражаются соотношениями типа

1 В

Т=АУ =1 п П 0 тп П 0 ехр (— ), гдеА — 2 . В=- —

4а

А- теплопроводность; а — температуропроводность; гп — интервал времени от момента подачи последнего импульса (n — число импульсов) до момента наступления максимальной температуры в точке регистрации.

Для вычисления температуропроводности используется формула Гп а — и .à — — где индекс "и" означает принадлежность к образцу из материала с известными теплофизическими свойствами. используется полиметилметакрилат. Применяются микротермопары с диаметром термоэлектродов 100 мкм, расположенные на расстоянии 2 10 м от линейного нагре5 вателя. Значение ro = 4 с, и = 10.

Испытания показали согласование полученных значений температуропроводности и теплопроводности с известными.

Способ рекомендуется к использова10 нию при массовых сравнительных испытаниях однотипных материалов.

15 Способ определения теплофизических характеристик материалов, состоящий в том, что на поверхность объекта испытания воздействуют по линии тепловыми импульсами постоянной мощности и периодом следова20 ния, регистрируют температурно-временные изменения в точке образца, расположенной на фиксированном расстоянии от линии воздействия, от л и ч а ю шийся тем, что, с

1 целью повышения точности, проводят испы25 тания материала с известными теплофизическими свойствами при заданных периоде следования и числе импульсов, регистрируют временной интервал между подачей nGследнего импульса и моментом достижения

30 максимума температуры, воздействут на исследуемый образец тем же количеством импульсов, после нескольких импульсов изменяют период их следования пропорционально разности приращений температур

35 объекта испытания и материала с известными теплофизическими свойствами, после равных количеств импульсов регистрируют временной интервал между подачей последнего импульса и моментом достижения

40 максимума температуры, на основании чего рассчитывают теплофизические характеристики исследуемого материала.