Способ контроля теплофизических характеристик теплоизоляционных материалов

 

Изобретение относится к области теплофизических исследований и может Найти применение на производстве при тест-конгтроле теплоизоляционных образцов серий ного производства. Целью предлагаемого изобретения является повышение оперативности .и точности контроля. Способ состоит в импульсном тепловом воздействии с постоянной частотой на термостатируемые при постоянной температуре исследуемый и нормированный образцы линейным источником с постоянной энергией, регистрации изменения температуры образцов в точке, расположенной на фиксированном расстоянии от нагревателя на поверхности образца. Осуществляют линейный нагрев материала тепловыми импульсами. Интервал между импульсами выбирают пропорционально времени.тепловой релаксации образца с нормированными характеристиками/Число импульсов измеряют за интервал времени от момента подачи первого импульса до момента, достижения температуры образцов в указанной точке заданного значения, по которым затем методом сравнения осуществляется экспресс-контроль теплофизических свойств материалов. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1)) (я)5 G 01 N 25/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4625240/25 (22) 26 12.88 (46) 07.02.92. Бюл. М 5 (71) Тамбовский институт химического машиностроения (72) В.Н.Казаков, Е,И,Глинкин и С.В.Близнецов (53) 536,2(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1081507, кл. G 01 N 25/18, 1933.

Авторское свидетельство СССР

N. 1193555, кл. G 01 N 25/18, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N . 651236, кл. G 01 N 25/18, 1977, (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области теплофизических исследований и может найти применение на производстве при тест-контроле теплоизоляционных образцов серийного производства. Целью предлагаемого

Изобретение относится к технической физике, в частности к контролю свойств теплоизоляционных материалов.

Известен способ определения теплофизических характеристик материалов, состоящий в воздействии на теплоизолированный образец несколькими линейными источниками тепла, расположенными симметрично относительно одного датчика температуры и регистрации изменения температуры в образце.

К недостаткам данного способа относится сложность технической реализации, низкая точность, Известен также способ комплексного определения теплофизических характериизобретения является повышение операгивности и точности контроля. Способ состоит в импульсном тепловом воздействии с постоянной частотой на термостатируемые при постоянной температуре исследуемый и нормированный образцы линейным источником с постоянной энергией, регистрации изменения температуры образцов в точке, расположенной на фиксированном расстоянии от нагревателя на поверхности образца. Осуществляют линейный нагрев материала тепловыми импульсами. Интервал между импульсами выбирают пропорционально времени. тепловой релаксации образца с нормированными характеристиками. Число импульсов измеряют за интервал времени от момента подачи первого импульса до момента достижения температуры образцов в указанной точке заданного значения, по которым затем методом сравнения осуществляется экспресс-контроль теплофизических свойств материалов. стик материалов, состоящий в воздействии на термостатированную поверхность исследуемого тела импульсами с заданной скважностью и регистрации числа импульсов за время достижения установленного значения температуры в двух точках контроля.

Недостатками этого способа являются длительное время измерения и низкая точность, так как не определено. время фикси- рования температур, а следовательно, и число тепловых импульсов.

Наиболее близким к изобретению является дифференциальный способ измерения теплопроводности материала, основанный на сравнении теплопроводности образца и. эталона, заключающийся в нагреве поверх1711052 ностей образцов тепловыми импульсами, регистрации изменения температуры во вреМени, измерении времени экстремальных значений изменения температуры и определении искомой характеристики по экстремальным интервалам времени образца и эталона, Недостатками способа являются низкое быстродействие и точность определения характеристик, обусловленные трудоемкостью выявления экстремума изменения температур и регистрации интервалов времени из-за измерения. дифференциальных значений температур, которые на порядок меньше абсолютных теммператур.

Цель изобретения — повышение оперативности и точности определения теплофизических характеристик теплоизоляционных материалов, Сущность изобретения заключается в линейном нагреве поверхности образцов импульсами, период следования которых выбирают пропорционально времени тепловой релаксации образца с нормированными характеристиками, а также, в измерении числа импульсов от момента подачи первого импульса до момента достижения температуры образцов заданного значения, Это позволяет измерять абсолютные значения температуры, которые на порядок превышают трудоемкие для регистрации дифференциальные значения, исключить неопределенность интервалов времени выявления экстремальных значений изменения температуры.

Способ осуществляется следующим образом.

Термостатируют образцы до постоянной температуры, после этого воздействуют на образец с нормированными характеристиками тепловыми импульсами с постоянной частотой и мощностью о! от линейного источника тепла. Линейный нагреватель располагают на поверхности образца, период частоты подачи тепловых импульсоб ro выбирают пропорционально, времени тэ тепловой релаксации образца с нормированными характеристиками (ан, 5 — температуро- и теплопроводность) х !д!

2 ан

При этом осуществляется линейный нагрев поверхности образца и регистрируется температура на расстоянии х от нагревателя с пог!мшностью. нелинейности д .

Нагрев проводят до тех пор. пока температура образца с нормированными характеристиками не достигает наперед заданного значения Т. Определяют количество импульсов и, необходимых для достижения заданного значения Т на образце с нормированными характеристиками за ука10 эанный интервал времени. Затем осуществляют нагрев исследуемого образца с тепловыми характеристика а, А тепловыми импульсами с тем же периодом следования, что и нагрев HopMMpoBBMHolo образца, и

15 подсчитывают количество импульсов m. необходимых для нагрева исследуемого образца до той же температуры, Т в точке, находящейся на расстоянии х от нагревателя. Контроль характеристик исследуемого

20 образца осуществляют путем сравнения его характеристик с характеристиками нормированного образца по следующим формулам

n n а =ан —,А=Q —.

25 .m m

При этом необходимо отметить, что образцы с нормированными характеристиками необходимо выбирать из материалов, относящихся к одному и тому же классу, что и

30 контрольный образец, нап ример для стекол — стекла, для бетонов — бетоны и т.п.

При этом наиболее эффективен способ при экспресс-контроле образцов из одного и того же материала.

35, Формула изобретения

Способ контроля. теплофизических характеристик теплоизоляционных материалов, включающий импульсный нагрев термостатированных поверхностей эталон40 ного и исследуемого образца источником постоянной частоты и мощности, измерение интервалов времени, по которым определяют искомые характеристики, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

45 опреративности и точности, осуществляют линейный нагрев поверхности образцов импульсами, период следования которых выбирают пропорционально времени тепловой релаксации образца с нор50 мированными характеристиками. при этом интервалы времени определяют числом импульсов от момента подачи первого импульса до момента достижения температуры образцов заданного значения в точках, рас55 положенных на фиксированном расстоянии от точки нагрева на поверхности образцов,