Способ неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов и установка для его осуществления



Способ неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов и установка для его осуществления
Способ неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов и установка для его осуществления
Способ неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов и установка для его осуществления
Способ неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов и установка для его осуществления
Способ неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов и установка для его осуществления
Способ неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов и установка для его осуществления
Способ неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов и установка для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2530441:

Фокин Владимир Михайлович (RU)

Изобретение относится к области теплофизики и может быть использовано при проведении мероприятий неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов. Согласно заявленному предложению исследуемый образец помещают между плоским нагревателем и охлаждают снизу холодильником, со всех сторон закрывают герметичными крышками и выявляют температурную волну на поверхности исследуемого материала со стороны нагревателя. В электронном блоке управления таймером задают время наблюдения, с помощью пульта управления на кнопках устанавливают температуру нагревателя, температуру холодильника, толщину образца, используя их для определения в вычислительном устройстве электронного блока управления значений коэффициента теплопроводности и коэффициента термического сопротивления. Значения температуры поверхности образца со стороны нагревателя заносят в ЭВМ и используют совместно с полученными в вычислительном устройстве электронного блока управления данными для определения искомых теплофизических характеристик. Также заявлено устройство, реализующее данный способ. Технический результат - повышение достоверности определения теплофизических характеристик твердых строительных материалов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к теплофизическим измерениям.

Известен способ неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов, состоящий в измерении температуры и плотности теплового потока на исследуемой поверхности и определении теплофизических характеристик по соответствующим теоретическим зависимостям, при этом в качестве исследуемой поверхности используют ограждающую конструкцию здания, измерение температуры осуществляют посредством установки датчиков на внутренней и наружной поверхностях ограждающей конструкции здания и датчика измерения теплового потока на наружной ее поверхности с занесением данных измерений в электронный блок памяти (см. описание изобретения к патенту РФ №2421711, МПК G01N 25/00, публикация 20.06.2011).

Недостатком известного устройства является то, что применение данного способа возможно только на ограждающей конструкции здания за счет измерения температур и теплового потока в течение 24 часов по периоду колебания температур на наружной поверхности ограждения.

Кроме того, требуется экранировать датчики измерения температуры и теплового потока для увеличения точности измерений.

Известен способ неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов, состоящий в нагреве исследуемого образца в виде призмы прямоугольного сечения подводом тепла к ее поверхности, измерении температуры и плотности теплового потока на этой же поверхности, определении искомых теплофизических характеристик по соответствующим зависимостям, при этом исследуемый образец помещают в цилиндрическую камеру экспериментальной установки, предварительно нагретой до температуры 80-100°C, измеряют изменение во времени температур ребра и середины грани исследуемой призмы соответственно в паре точек сечения призмы, определяют наступление упорядоченного теплового режима в исследуемой призме и определяют коэффициент температуропроводности и объемную теплоемкость исследуемого образца (см. описание изобретения к патенту РФ №2263901, МПК G01N 25/18, публикация 10.11.2005).

Недостатком этого известного способа, принятого за прототип, является то, что экспериментально определяются только две характеристики исследуемого материала, остальные характеристики нужно рассчитывать.

Определение теплофизических характеристик невозможно на образцах других форм и размеров.

Также требуется охлаждение исследуемого образца.

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей.

Техническая задача достигается тем, что по 1 пункту в способе неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов, состоящем в нагреве исследуемого образца в виде призмы прямоугольного сечения подводом тепла к ее поверхности, определении искомых теплофизических характеристик по соответствующим зависимостям, измерении во времени температуры середины грани исследуемой призмы, исследуемый образец помещают между плоским нагревателем и охлаждают снизу холодильником, со всех сторон закрывают герметичными крышками для стабилизации температуры и теплового потока, выявляют температурную волну на поверхности исследуемого материала со стороны нагревателя, в электронном блоке управления таймером задают время наблюдения, с помощью пульта управления на кнопках устанавливают температуру нагревателя, температуру холодильника, толщину образца, заносят значения температуры нагревателя, холодильника и плотности стационарного теплового потока в блок памяти электронного блока управления, используя их для определения в вычислительном устройстве электронного блока управления значений коэффициента теплопроводности и коэффициента термического сопротивления, причем значения температуры поверхности образца со стороны нагревателя, характеризующие температурную волну на указанной поверхности образца, заносят в ЭВМ и используют совместно с полученными в вычислительном устройстве электронного блока управления данными для определения искомых теплофизических характеристик;

при этом по 2 пункту устройство для осуществления способа неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов, состоящее из нагревателя, питающегося от сети переменного тока и обеспечивающего практически симметричный нагрев исследуемого образца в виде призмы квадратного сечения, термопары для измерения температуры середины грани образца, ЭВМ, включает холодильник для охлаждения исследуемого образца снизу с встроенным датчиком теплового потока для определения стационарного теплового потока, который, как и нагреватель, подключен к электрической сети и к электронному блоку управления, связанному также с термопарами для измерения и корректировки температуры нагревателя и холодильника, а также дополнительную термопару, установленную на середину грани исследуемого образца со стороны нагревателя для фиксации температурной волны на поверхности исследуемого материала со стороны нагревателя, связанную с ЭВМ, причем электронный блок управления состоит из пульта управления на кнопках, которые включают или выключают установку, задают нужную температуру нагревателя и холодильника, толщину исследуемого образца, таймера, отсчитывающего время наблюдения, дисплея для отображения информации, блока памяти для занесения показаний температур нагревателя и холодильника, толщины исследуемого образца, времени проведения эксперимента, значений стационарного теплового потока, значений коэффициента теплопроводности, термического сопротивления, вычислительного устройства, рассчитывающего по полученному экспериментальному значению стационарного теплового потока и заданным значениям температуры нагревателя и холодильника коэффициент теплопроводности и термического сопротивления, значения которых используются совместно с данными температуры, полученными дополнительной термопарой, установленной на середину грани исследуемого образца со стороны нагревателя, для определения искомых теплофизических характеристик в ЭВМ.

Это позволяет расширить функциональные возможности заявляемого изобретения.

Изобретение поясняется чертежами:

на фиг.1 приведено устройство для осуществления способа неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов;

на фиг.2 приведен график температурной волны исследуемого материала.

На фиг.1 приняты следующие обозначения:

1 - плоский нагреватель;

2 - холодильник;

3 - датчик теплового потока;

4 - электронный блок управления;

5 - электрическая сеть;

6 - пульт управления на кнопках;

7 - исследуемый образец;

8 - дисплей;

9 - блок памяти;

10 - вычислительное устройство;

11 - термопара нагревателя;

12 - термопара холодильника;

13 - дополнительная термопара;

14 - герметические крышки;

15 - таймер;

16 - ЭВМ.

Сущность способа заключается в следующем. Исследуемый образец в форме призмы квадратного сечения с размерами 250×250×(5…45) мм помещают в устройство, схема которого приведена на фиг.1. Конструкция устройства состоит из плоского нагревателя 1 и холодильника 2, с встроенным датчиком теплового потока 3, которые подключены к электронному блоку управления 4 и к электрической сети 5. В электронный блок 4 входят пульт управления на кнопках 6, которые включают или выключают устройство, задают нужную температуру нагревателя 1, холодильника 2, толщину исследуемого образца 7, дисплей 8 для отображения информации, блок памяти 9, вычислительное устройство 10, которое по полученному экспериментальному значению теплового потока, заданным значениям температур нагревателя 1 и холодильника 2 вычисляет коэффициент теплопроводности и коэффициент термического сопротивления по известным формулам.

Измерение температуры нагревателя 1 и холодильника 2 осуществляется термопарами 11 и 12 соответственно, которые подключены к электронному блоку управления 4.

Измерение температуры исследуемого образца осуществляется с помощью дополнительной термопары 13, установленной на середину поверхности образца 7 со стороны нагревателя 1, для выявления температурной волны, образовывающейся до наступления стационарного режима.

После помещения исследуемого образца 7 в устройство между нагревателем 1 и холодильником 2 торцы образца 7 со всех сторон закрываются герметическими крышками 14 для стабилизации температуры и теплового потока, с помощью пульта управлении на кнопках 6 устанавливают температуру нагревателя 1 в интервале 20…45°C, температуру холодильника 2 в интервале 5…15°C, толщину образца в интервале 5…45 мм и затем включают устройство. По истечении времени, отсчитанного таймером 15, вычислительное устройство рассчитывает коэффициент теплопроводности и коэффициент термического сопротивления.

Искомые теплофизические характеристики рассчитываются в ЭВМ 16 с помощью известных формул по данным, полученным в вычислительном устройстве 9 и дополнительной термопарой 13.

Способ осуществляется следующим образом.

Помещают исследуемый образец в устройство для осуществления способа, определяют в нем коэффициент теплопроводности, коэффициент термического сопротивления, плотность стационарного теплового потока, выявляют температурную волну на поверхности исследуемого материала со стороны нагревателя. Используя полученные экспериментальные данные, по известным формулам определяют искомые теплофизические характеристики строительных материалов.

Устройство работает следующим образом.

На середину грани исследуемого образца устанавливается дополнительная термопара со стороны нагревателя. Помещают образец в устройство для осуществления способа между нагревателем и холодильником, торцы закрываются герметическими крышками. В электронном блоке управления с помощью пульта управления на кнопках устанавливают температуру нагревателя, температуру холодильника, толщину образца и включают устройство. Температуры нагревателя, холодильника, стационарный тепловой поток заносят в блок памяти. Температуру на поверхности образца заносят в ЭВМ. По окончании времени, отсчитанного таймером, устройство выключается. Вычислительное устройство по известным формулам рассчитывает коэффициент теплопроводности и коэффициент термического сопротивления. На ЭВМ рассчитывают комплекс теплофизических характеристик.

Пример конкретного исполнения

На середину грани исследуемого образца - фторопласта - установили дополнительную термопару со стороны нагревателя. Поместили фторопласт в устройство для осуществления способа неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов между нагревателем и холодильником, торцы закрыли герметическими крышками. В электронном блоке управления с помощью пульта управления на кнопках установили температуру нагревателя 30°C, температуру холодильника 15°C, толщину образца 30 мм и включили устройство. Далее нагреватель начинает нагреваться до заданной температуры, холодильник охлаждаться до заданной температуры. Электронный блок управления контролирует заданные температуры нагревателя и холодильника и поддерживает их с точностью ±0,1°C до тех пор, пока тепловой поток, проходящий через испытываемый образец, не стабилизируется.

В дальнейшем наблюдение за тепловым потоком осуществляется автоматически, таймер в электронном блоке управления отсчитывает время наблюдения, по истечении которого производится запись показаний в блок памяти и автоматическое вычисление определяемых значений коэффициента теплопроводности и коэффициента термического сопротивления.

Одновременно после включения устройства производили запись температуры на поверхности фторопласта со стороны нагревателя с интервалом 1…3 мин и заносили значения в ЭВМ. Запись показаний производили до наступления стационарного режима.

Значения коэффициента теплопроводности и коэффициента термического сопротивления рассчитывали вычислительным устройством по известным формулам. Коэффициент теплопроводности вычисляли по формуле:

где q - плотность стационарного теплового потока, проходящего через испытываемый образец, равна 100 Вт/м2; δ - толщина образца, равна 30 мм; Тн - температура нагревателя, равна 30°C; Тх - температура холодильника, равна 15°C.

Коэффициент термического сопротивления вычисляли по формуле:

Для того чтобы определить объемную теплоемкость и температуропроводность исследуемого образца, выявили температурную волну на поверхности образца, которая образуется до наступления стационарного режима, когда температура поверхности перестает изменяться во времени и становится постоянной. До наступления стационарного режима температуры поверхности сопряжения образца и нагревателя будут разные. Поэтому для нахождения температуры поверхности образца со стороны нагревателя на его поверхность установили дополнительную термопару для измерения температуры от начала нагрева до наступления стационарного режима.

Далее по известным формулам автоматически вычислили объемную теплоемкость на ЭВМ:

где B = q ϑ п - тепловая активность плоского образца, B = 100 4 = 25 ; q - плотность стационарного теплового потока, равна 100; ϑп=0,5(Tmax-Tmin) - амплитуда колебаний температурной полуволны, ϑп=0,5(25-17)=4; z - время измерения температуры со стороны нагревателя до наступления стационарного режима, равно 2400 с; λ - коэффициент теплопроводности, равен 0,20; Tmax - максимальная температура поверхности плоского образца со стороны нагревателя, равна 25°C; Tmin - минимальная температура поверхности плоского образца со стороны нагревателя, равна 17°C; при этом коэффициент температуропроводности определили по формуле:

Результаты экспериментального исследования теплофизических свойств фторопласта приведены в таблице.

Время τ, мин Температура плоского образца T, °C Толщина плоского образца δ, м Тепловой поток q, Вт/м2 Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(мК) Объемная теплоемкость сρ, кДж/(м3К) Коэффициент температуропроводности а, м2 Плотность образца ρ, кг/м3
1 17 0,03 100 0,20 1194 0,17·10-6 2222,2
2 17,7
3 18,2
4 18,6
5 18,9
6 19,2
7 19,5
8 19,7
9 19,8
10 20
11 20,3
12 20,4
13 20,5
14 20,6
15 20,7
16 20,9
17 21,2
18 21,4
19 21,7
20 21,8
21 22
22 22,2
23 22,3
24 22,4
25 22,6
26 22,8
27 22,9
28 23
29 23,2
30 23,4
31 23,7
32 23,9
33 24,1
34 24,3
35 24,4
36 24,6
37 24,7
38 24,8
39 24,9
40 25,0

Из таблицы видно, что минимальная температура поверхности фторопласта равна 17°C, а максимальная температура поверхности фторопласта равна 25°C. Плотность стационарного теплового потока составила 100 Вт/мК. Коэффициент теплопроводности равен 0,20 Вт/(мК), объемная теплоемкость - 1194·103, Дж/(м3К), коэффициент температуропроводности - 0,17·10-6 м2/с.

В соответствии с табличными данными температуры поверхности со стороны нагревателя исследуемого образца строили график температурной волны исследуемого материала до наступления стационарного режима.

На фиг.2 приведен график температурной волны исследуемого материала. Максимальное значение температуры достигается через 40 мин и равняется 25°C. Минимальное значение температуры равно 17°C. После 40 минут температура поверхности образца перестала изменяться и стала постоянной.

Заявленное изобретение позволяет расширить функциональные возможности.

1. Способ неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов, состоящий в нагреве исследуемого образца в виде призмы прямоугольного сечения подводом тепла к ее поверхности, определении искомых теплофизических характеристик по соответствующим зависимостям, измерении во времени температуры середины грани исследуемой призмы, отличающийся тем, что исследуемый образец помещают между плоским нагревателем и охлаждают снизу холодильником, со всех сторон закрывают герметичными крышками для стабилизации температуры и теплового потока, выявляют температурную волну на поверхности исследуемого материала со стороны нагревателя, в электронном блоке управления таймером задают время наблюдения, с помощью пульта управления на кнопках устанавливают температуру нагревателя, температуру холодильника, толщину образца, заносят значения температуры нагревателя, холодильника и плотности стационарного теплового потока в блок памяти электронного блока управления, используя их для определения в вычислительном устройстве электронного блока управления значений коэффициента теплопроводности и коэффициента термического сопротивления, причем значения температуры поверхности образца со стороны нагревателя, характеризующие температурную волну на указанной поверхности образца, заносят в ЭВМ и используют совместно с полученными в вычислительном устройстве электронного блока управления данными для определения искомых теплофизических характеристик.

2. Устройство для осуществления способа неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов, состоящее из нагревателя, питающегося от сети переменного тока и обеспечивающего практически симметричный нагрев исследуемого образца в виде призмы квадратного сечения, термопары для измерения температуры середины грани образца, ЭВМ, отличающееся тем, что включает холодильник для охлаждения исследуемого образца снизу с встроенным датчиком теплового потока для определения стационарного теплового потока, который, как и нагреватель, подключен к электрической сети и к электронному блоку управления, связанному также с термопарами для измерения и корректировки температуры нагревателя и холодильника, а также дополнительную термопару, установленную на середину грани исследуемого образца со стороны нагревателя для фиксации температурной волны на поверхности исследуемого материала со стороны нагревателя, связанную с ЭВМ, причем электронный блок управления состоит из пульта управления на кнопках, которые включают или выключают установку, задают нужную температуру нагревателя и холодильника, толщину исследуемого образца, таймера, отсчитывающего время наблюдения, дисплея для отображения информации, блока памяти для занесения показаний температур нагревателя и холодильника, толщины исследуемого образца, времени проведения эксперимента, значений стационарного теплового потока, значений коэффициента теплопроводности, термического сопротивления, вычислительного устройства, рассчитывающего по полученному экспериментальному значению стационарного теплового потока и заданным значениям температуры нагревателя и холодильника коэффициент теплопроводности и термического сопротивления, значения которых используются совместно с данными температуры, полученными дополнительной термопарой, установленной на середину грани исследуемого образца со стороны нагревателя, для определения искомых теплофизических характеристик в ЭВМ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к текстильной и легкой промышленности и может быть использовано для определения теплозащитных свойств материалов и пакетов одежды. Сущность изобретения заключается в измерении времени остывания аккумулятора тепла, помещенного внутрь материала, пакета одежды, в заданном интервале температур и определении суммарного теплового сопротивления образца.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к тепловому неразрушающему контролю объектов, и может быть использовано для определения теплового сопротивления и теплопроводности строительных конструкций.

Изобретение относится к области технической физики, в частности к тепловым методам исследования материалов, и может быть использовано для определения удельной теплоемкости материалов.

Изобретение относится к области исследования изменения теплофизических свойств конструкционных материалов при нанообработке нестационарным методом неразрушающего контроля.

Изобретение относится к области тепловых измерений и может быть при изучении особенностей нестационарного теплового режима, нахождении теплового баланса и определении теплофизических показателей твердых материалов различного предназначения.

Группа изобретений относится к измерительной технике и может быть использована при решении задач энергетического аудита. Заявлен способ и устройство интеллектуального энергосбережения, согласно которым измеряют температуру теплоносителя на входе и выходе энергопотребляющего объекта, измеряют массу теплоносителя за определенный промежуток времени, определяют количество энергии, потребляемой объектом.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для технической диагностики неоднородных конструкций. Устройство для определения сопротивления теплопередачи многослойной конструкции включает датчики температуры и теплового потока и тепловизионное устройство.

Использование: для определения теплопроводности керна. Сущность: заключается в том, что подготавливают образец керна и рентгеновский микрокомпьютерный томограф для сканирования указанного образца керна и получения изображения для каждого сканирования, сканируют указанный образец керна, передают для обработки трехмерное сканированное изображение с томографа на компьютер, предназначенный для анализа изображений, задают толщину слоя внутри полученного трехмерного сканированного изображения для анализа, определяют слой с максимальной теплостойкостью внутри полученного трехмерного сканированного изображения и определяют эффективную теплопроводность образца керна.

Изобретение относится к нестационарным способам определения температуропроводности твердых тел и может применяться в строительстве и теплоэнергетике при проведении тепловых испытаний однородных строительных объектов, теплопроводных и теплоизоляционных материалов.

Изобретение относится к нестационарным способам определения теплопроводности сыпучих материалов и может применяться при изучении термических свойств почв, рыхлых горных пород, сыпучих строительных и прочих дисперсных материалов.

Изобретение предназначено для комплексного определения основных теплофизических свойств твердого тела и может применяться в строительстве и теплоэнергетике. Устройство состоит из источника инфракрасного излучения, твердого тела и системы охлаждения твердого тела, работающей с помощью вентиляционных отверстий на крышке устройства и перфорированной перегородки. Источник инфракрасного излучения осуществляет бесконтактное тепловое воздействие на переднюю лицевую поверхность твердого тела. Температуру твердого тела регистрируют термопреобразователи в период нагрева. Плотность теплового потока регистрирует преобразователь плотности теплового потока. По результатам построения температурного поля твердого тела в период нагрева и дифференциальному уравнению теплопроводности определяют коэффициент температуропроводности твердого тела. В период стационарного теплового режима твердого тела по величине плотности теплового потока, значениям температуры на передней и задней лицевых поверхностях твердого тела и уравнению теплопроводности для плоской стенки при стационарном тепловом режиме определяют коэффициент теплопроводности твердого тела. По найденным коэффициентам температуропроводности и теплопроводности твердого тела расчетным способом определяют коэффициент удельной (объемной, массовой) теплоемкости твердого тела. Технический результат - повышение точности определения основных теплофизических свойств твердого тела. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

Группа изобретений относится к области измерительной техники и может быть использована для исследования температуропроводности материалов. Подготовленный для исследования образец подвергают воздействию тепловой и механической нагрузке, в форме осевого одноосного механического растяжения и угловому отклонению вектора температурного градиента от вектора ускорения свободного падения, совпадающего с вектором силы тяжести. Регистрируют во времени температуру по длине образца и полученные данные используют для определения динамических теплофизических характеристик материала. Установка для исследования температуропроводности материала содержит вакуумную камеру, в которой размещен подготовленный для исследования образец, систему вакуумирования, соединенную с камерой, измерительную систему для мониторинга и регистрации температуры. Камера снабжена регулируемой тягой для механического нагружения образца осевым растяжением посредством перемещения тяги, патрубком, на котором установлен регулируемый фиксатор для фиксированного углового поворота камеры. Измерительная система соединена с термопарами, которые размещены на образце. Технический результат - повышение достоверности определения теплофизических характеристик . 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области исследования теплофизических характеристик материалов и может быть использовано при тепловых испытаниях твердых материалов. Заявлен способ измерения теплофизических свойств твердых материалов методом плоского мгновенного источника тепла, заключающийся в том, что образец исследуемого материала изготавливают в виде трех пластин. Причем тонкую пластину размещают между двумя массивными. Между нижней массивной и тонкой пластинами размещают плоский электронагреватель, а термоэлектрический преобразователь располагают между верхней массивной и тонкой пластинами. Полученную систему предварительно выдерживают при заданной начальной температуре, затем на электронагреватель подают короткий электрический импульс. Для определения теплофизических свойств материала в течение активной стадии эксперимента осуществляют измерение и регистрацию температуры с постоянным шагом во времени, определяют максимальное значение температуры, рассчитывают значение температуры T′ и момент времени τ′, соответствующие заданному значению параметра β. Технический результат изобретения - повышение точности измерения теплофизических свойств твердых материалов за счет выбора оптимальных режимных параметров теплофизического эксперимента. 2 ил.

Изобретение относится к области изучения физических свойств неоднородных материалов и может быть использовано для анализа теплопроводности, температуропроводности, объемной теплоемкости различных материалов. Для определения теплопроводности и температуропроводности неоднородного материала осуществляют нагрев поверхностей образца неоднородного материала и образцов с известной теплопроводностью и температуропроводностью пятном нагрева, движущимся вдоль поверхностей всех образцов. Регистрируют температуру нагреваемой поверхности всех образцов посредством трех датчиков температуры. Возврат источника нагрева и датчиков температуры в исходное положение используют для обратного сканирования с дополнительными измерениями теплопроводности образца для слоя образца неоднородного материала с глубиной и шириной, отличными от глубины и ширины слоя измерений теплопроводности при прямом движении. Для этого устанавливают такое расстояние между одним из датчиков температуры и пятном нагрева, которое вместе с измененными значениями скорости, мощности и размеров пятна нагрева обеспечит требуемые глубину и ширину слоя измерений теплопроводности при обратном движении. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 2 н.п. и 10 з.п.ф-лы, 1 ил.

Устройство относится к области измерительной техники и может быть использовано для теплового контроля материалов. Устройство содержит источник импульсного нагрева, четыре термопары, четыре усилителя, дифференциатор, семь интеграторов, пять компараторов, шесть масштабных усилителей, датчик длительности импульса нагрева, четыре блока деления, три блока умножения, экстрематор, переключатель, два делителя частоты, четыре блока памяти, шесть сумматоров, источник опорного напряжения, пять блоков вычитания, блок управления, шесть блоков памяти, переключатель, четыре блока деления и два квадратора. Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства. 1 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для измерения рабочих характеристик теплообменников. Заявлено устройство для измерения рабочих характеристик теплообменников, включающее теплоизолированный корпус парогенератора с крышкой, изоляторы, электроды, теплообменник, соединенный трубопроводом с крышкой и нижней частью корпуса парогенератора, расширительную емкость, измерительно-вычислительный блок, соединенный с электродами. Устройство также содержит циркуляционный насос, выход которого связан со входом теплообменника, а вход циркуляционного насоса связан с выходом парогенератора, расходомеры жидкости и газа, установленные на входных трубопроводах, датчики давления и температуры теплоносителей, установленные на входе и выходе теплообменника, функционально соединенные с измерительно-вычислительным блоком. Выход теплообменника связан со входом парогенератора. Технический результат изобретения - увеличение диапазонов измеряемых величин и расширение функциональных возможностей устройства. 1 ил.

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано для определения комплекса теплофизических параметров изотропных материалов. Способ включает тепловое воздействие от инфракрасного источника нагрева по всей видимой поверхности исследуемого изотропного материала. Измерение тепловизионным приемником радиационной температуры производят во всех точках пространственной сетки поверхности исследуемого изотропного материала. Перемещают инфракрасный источник нагрева и тепловизионный приемник вдоль поверхности изотропного исследуемого и эталонного материала с постоянной скоростью по криволинейной траектории. При этом с началом перемещения радиационную температуру измеряют в центре поверхности каждого эталонного материала с известными теплофизическими. После чего радиационные температуры измеряют на поверхности исследуемого изотропного материала во всех точках пространственной сетки поверхности исследуемого изотропного материала. Применяют разностную модель с использованием неявных схем. Решают оптимизационную параметрическую задачу для исследуемого изотропного материала в каждой точке пространственного разрешения в соответствии с растром изображения. Определяют из минимума невязки искомые оцененные значения для каждой точки пространственного распределения теплофизических параметров исследуемого изотропного объекта. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 6 ил.

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано для определения комплекса теплофизических параметров изотропных материалов. Способ определения комплекса теплофизических параметров изотропных материалов включает тепловое воздействие от инфракрасного источника нагрева по всей поверхности исследуемого изотропного материала. Измерение тепловизионным приемником радиационной температуры производят во всех точках пространственной сетки поверхности исследуемого изотропного материала. Осуществляют непрерывный равномерный нагрев поверхности эталонного/исследуемого изотропного материала от перемещаемого инфракрасного источника нагрева. При этом с началом перемещения радиационную температуру измеряют на поверхности эталонного изотропного материала с известными теплофизическими параметрами в одной точке пространственной сетки поверхности эталонного изотропного материала, попадаемой в объектив тепловизионного приемника. После чего радиационную температуру измеряют на поверхности исследуемого изотропного материала во всех точках пространственной сетки поверхности исследуемого изотропного материала в процессе остывания. Применяют разностную модель с использованием неявных схем. Решают оптимизационную параметрическую задачу для исследуемого изотропного материала в каждой точке пространственного разрешения в соответствии с растром изображения. Определяют из минимума невязки искомые оцененные значения теплофизических параметров исследуемого изотропного материала. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 7 ил.

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано для определения комплекса теплофизических параметров изотропных материалов. Заявленный способ включает тепловое воздействие от инфракрасного источника нагрева по всей поверхности исследуемого изотропного объекта. Измерение тепловизионным приемником радиационной температуры производят во всех точках пространственной сетки зондируемой поверхности исследуемого изотропного объекта. Располагают тепловизионный приемник на заданном расстоянии d от оси геометрического центра исследуемого объекта и совершают тепловизионным приемником круговое движение с постоянной скоростью относительно геометрического центра объекта, либо тепловизионный приемник, размещают неподвижно на заданном расстоянии d от оси геометрического центра исследуемого объекта, осуществляя вращения с постоянной скоростью исследуемого изотропного объекта и фона относительно оси поворотной конструкции, на которой они расположены. Формируют набор термограмм круговых разверток радиационных инфракрасных изображений объекта и фона, полученных в разные моменты времени. Применяют разностную модель с использованием неявных схем. Определяют из минимума невязки искомые оцененные значения для каждой точки пространственного распределения теплофизических параметров исследуемого изотропного объекта. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 5 ил.

Изобретение относится к теплофизике и может быть использовано для определения степени черноты поверхности композитных и тонкопленочных материалов. Устройство применимо при нагреве поверхности образца и регистрации радиационной температуры от образцов с покрытием известного значения степени черноты и без покрытия. Устройство обеспечивает локализацию области измеряемого участка посредством специального защитного экрана от воздействия помех, а также создание локальной области нагрева, стабильной по температуре и площади от специального источника тепла. Также предусматривается применение ИК-метки для предварительной идентификации параметров теплового поля и работы с наименьшими потерями. Технический результат - повышение достоверности определения степени черноты поверхности материалов. 6 з. п. ф-лы, 5 ил.
Наверх