Способ определения теплофизических характеристик материалов

Авторы патента:

G01N25/18 - путем определения коэффициента теплопроводности (с помощью калориметрических измерений G01N 25/20; путем измерения сопротивления электрически нагреваемого тела G01N 27/18)

Владельцы патента RU 2436078:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО ТГТУ (RU)

Предлагаемое изобретение относится к области теплофизических измерений методами мгновенного источника тепла. Воздействуют тепловым импульсом на поверхность образца и регулируют температуру на заданном расстоянии от места теплового воздействия. Определяют временной интервал от начала теплового воздействия до достижения температурой в точке регистрации своего заранее заданного интегрального значения, определяемого тарировкой по материалу с известной температуропроводностью. Технический результат - повышение помехоустойчивости и точности измерений. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области теплофизических изобретений методами мгновенного источника тепла.

Известен метод мгновенного источника тепла для определения коэффициента температуропроводности материалов (Чудновский А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов, М.: Физматгиз, 1962 г., 456 с.).

Недостатками этого метода являются сравнительно длительное время проведения эксперимента и большая погрешность определения экстремума температурной кривой вследствие «размытости» характера термограммы нагрева в области ее максимальных значений.

Известен способ определения теплофизических характеристик материалов методом мгновенного источника тепла (авт. свид. №1636752, 23.03.91, бюл. №11 A1, SU, G01N 25/18), принятый за прототип, заключающийся в воздействии на поверхность образца тепловым импульсом и регистрации температуры на определенном расстоянии от места теплового воздействия и регистрации временного интервала от начала теплового воздействия до превышения температурой порога срабатывания в точке регистрации, определяемого тарировкой по материалу с известной температуропроводностью с последующим расчетом температуропроводности испытуемого образца по формуле косвенных измерений.

Недостатками этого способа являются низкая помехозащищенность измерений в условиях действия помех ввиду проведения измерений в области порога срабатывания измерительного прибора и, как следствие, большая погрешность косвенных измерений коэффициента температуропроводности.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение помехоустойчивости и, соответственно, точности измерений.

На чертеже представлено взаимное расположение испытуемого материала, источника тепла и регистратора изменения температуры.

К исследуемому материалу 1 на его поверхности подводят импульсно тепловую энергию от точечного (или иного) источника 2. Регистрируют на заданном расстоянии S от источника интегральное значение температуры . Теплоизоляция 4 устраняет прямое тепловое взаимодействие между источником 2 и интегральным измерителем 3.

Способ осуществляют следующим образом.

Импульсно воздействуют на поверхность материала 1 точечным (или иным) источником 2 теплоты и регистрируют временной интервал τ от начала теплового воздействия до момента достижения интегральной температуры определенного значения, принимаемого за интегральное пороговое, фиксируемое измерителем-интегратором 3. Проводится подобное испытание материала с известным коэффициентом температуропроводности a₀ для определения временного интервала τ₀ путем регистрации интегрального значения температуры с последующим расчетом коэффициента К в соотношении;

Температуропроводность исследуемого материала рассчитывают по формуле

Определенное значение К при постоянстве S обеспечивает высокую помехозащищенность косвенных измерений температуропроводности ввиду сглаживающих свойств интегрирующих систем.

Способ может найти широкое применение при экспресс-контроле материалов и конструкций в условиях действия сильных электрических и магнитных полей.

Способ определения теплофизических характеристик материалов, состоящий в том, что воздействуют тепловым импульсом на поверхность образца и регистрируют температуру на заданном расстоянии от места теплового воздействия, отличающийся тем, что регистрируют временной интервал от начала теплового воздействия до достижения температурой в точке регистрации своего заранее заданного интегрального значения, определяемого тарировкой по материалу с известной температуропроводностью.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам и устройствам для определения физических свойств веществ путем измерения электрической емкости, и может быть использовано для экспрессного определения теплофизических характеристик неметаллических материалов, например строительных.

Способ определения коэффициента теплопроводности тонкостенных теплозащитных покрытий и устройство для его осуществления // 2426106

Изобретение относится к теплофизическим исследованиям теплозащитного покрытия на материале и условий работы, влияющих на коэффициент теплопроводности, и может быть использовано для определенна коэффициента теплопроводности тонкостенного теплозащитного покрытия (ТЗП) на лопатках турбин газотурбинных двигателей для создания материалов, защищающих рабочие лопатки от перегрева, так как современные материалы рабочих лопаток исчерпали свои возможности по предельно допустимым температурам.

Способ определения коэффициента теплопроводности теплоизоляции теплоизолированной лифтовой трубы в скважине // 2424420

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для определения коэффициента теплопроводности теплоизоляции теплоизолированной лифтовой трубы (ТЛТ) в скважине, имеющейся в составе конструкций нефтяных, газовых, термальных и других скважин.

Способ определения температурной зависимости коэффициента теплопроводности твердых изотропных электропроводящих материалов // 2419782

Изобретение относится к теплофизическим измерениям. .

Способ термической обработки изделий из стали и сплавов // 2413777

Изобретение относится к области термической обработки деталей из стали, в том числе деталей, имеющих сложную форму. .

Скважинный зонд для измерения тепловых свойств горных пород и плотности геотермальных тепловых потоков // 2406081

Изобретение относится к измерению тепловых свойств горных пород и плотности геотермальных тепловых потоков (ПТП) в скважинах на суше или ниже морского дна. .

Способ теплового неразрушающего контроля теплотехнических характеристик многослойных конструкций в нестационарных условиях теплопередачи // 2403562

Изобретение относится к области измерительной техники. .

Способ определения теплофизических характеристик строительных материалов (варианты) // 2399911

Изобретение относится к теплофизическим измерениям. .

Способ идентификации скрытых объектов в грунте // 2395074

Устройство для определения характеристик материалов // 2392612

Изобретение относится к области теплового контроля материалов. .

Способ комплексного определения теплофизических характеристик материалов // 2439543

Изобретение относится к области тепловых испытаний дисперсных и пастообразных материалов

Способ определения термического сопротивления участка элемента конструкции при нестационарном режиме теплопередачи // 2457471

Изобретение относится к области измерительной техники и найдет применение практически во всех процессах строительства, производства, эксплуатации и ремонта различных технических объектов, где необходимы диагностика, контроль качества, обеспечение работоспособности и безопасности эксплуатации непосредственно объектов и их отдельных узлов, блоков и деталей

Способ определения теплопроводности и температуропроводности твердого тела при нестационарном тепловом режиме // 2460063

Изобретение относится к нестационарным способам определения теплофизических свойств твердых тел

Способ измерения теплопроводности пористых тел при всестороннем давлении // 2461818

Изобретение относится к способам измерения теплофизических свойств веществ

Способ определения тепловой активности материалов и устройство для его осуществления // 2462703

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано при неразрушающем контроле параметра тепловой активности горных пород

Способ определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций строительных сооружений // 2468359

Изобретение относится к области измерения теплофизических свойств ограждающих конструкций строительных сооружений и может быть использовано для определения их количественных характеристик в условиях нестационарного теплообмена с окружающей средой

Способ измерения интегрального коэффициента излучения поверхности теплозащитных материалов // 2468360

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при определении коэффициента излучения поверхности материалов

Устройство измерения сопротивления теплопередаче строительной конструкции // 2476866

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано при определении сопротивления теплопередаче строительной конструкции

Способ определения коэффициента теплопроводности сверхтонких жидких теплоизоляционных покрытий // 2478936

Изобретение относится к области исследования и анализа теплофизических свойств материалов и может быть использовано при определении коэффициента теплопроводности сверхтонких жидких теплоизоляционных покрытий - u

Способ измерения удельного сопротивления теплопередаче через исследуемый объект (варианты) и устройство для его осуществления // 2478937

Изобретение относится к строительной технике и может быть преимущественно использовано для измерения теплофизических характеристик различных строительных конструкций, например стен, потолков, полов, переборок, подволоков и др