Способ определения теплопроводности теплозащитных покрытий высокотеплопроводных материалов

Авторы патента:


Способ определения теплопроводности теплозащитных покрытий высокотеплопроводных материалов
Способ определения теплопроводности теплозащитных покрытий высокотеплопроводных материалов
Способ определения теплопроводности теплозащитных покрытий высокотеплопроводных материалов
Способ определения теплопроводности теплозащитных покрытий высокотеплопроводных материалов
Способ определения теплопроводности теплозащитных покрытий высокотеплопроводных материалов
Способ определения теплопроводности теплозащитных покрытий высокотеплопроводных материалов
Способ определения теплопроводности теплозащитных покрытий высокотеплопроводных материалов
Способ определения теплопроводности теплозащитных покрытий высокотеплопроводных материалов
Способ определения теплопроводности теплозащитных покрытий высокотеплопроводных материалов

 


Владельцы патента RU 2551389:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (RU)

Изобретение относится к области исследования теплофизических свойств материалов и может быть использовано в теплофизическом приборостроении. Способ осуществляют путем двух тепловых воздействий на двухслойную пластину с последующими охлаждениями, измерения разности температур и теплового потока. Образец устанавливают поверхностью покрытия на теплоприемник и нагреватель. Разность температур измеряют в точках на противоположной поверхности пластины, одна из которых находится на ближней к нагревателю границе. Дополнительно измеряют перепад температур между этой точкой и окружающей средой. Время начала интегрирования задают при первом охлаждении, а окончание определяют при втором охлаждении, в момент достижения того же перепада температур, что и в начале. Теплопроводность определяют по формуле. Технический результат - увеличение точности и упрощение определения теплопроводности. 3 ил.

 

Изобретение относится к области исследования теплофизических свойств теплозащитных покрытий высокотеплопроводных материалов и может быть использовано в теплофизическом приборостроении.

Из существующего уровня техники известен способ определения теплопроводности, который заключается в регистрации приращения температуры проволоки, находящейся в контакте с исследуемым материалом образца, состоящего из подложки из жаропрочного сплава и покрытия толщиной от 60 до 500 мкм, при известной и постоянной мощности электрического тока. Теплопроводность λ исследуемого материала определяется по наклону прямой из уравнения:

где q - мощность электрического тока, приходящаяся на единицу длины проволочного зонда;

- приращение температуры за время от τ0 до τ;

λ1- теплопроводность материала, прижимающего зонд к образцу.

(см. Кравчун С.Н., Тлеубаев А.С. Использование метода нагретой проволоки для измерения теплофизических свойств теплозащитных керамических покрытий/Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1996. №6. С. 31-36).

Недостатком данного способа является низкая точность, обусловленная влиянием следующих факторов: контактного теплового сопротивления между зондом и исследуемым материалом, которое соизмеримо с тепловым сопротивлением исследуемого слоя покрытия; теплофизических свойств подложки, поскольку расчетная формула данного способа получена для однородного бесконечного тела; различием реальных условий измерения и теоретических, принятых при получении расчетной формулы.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ определения теплопроводности теплоизолирующего слоя малой толщины, нанесенного на металлическую подложку, включающий нагрев теплоизоляционного слоя постоянным тепловым потоком q, адиабатизацию тыльной грани подложки, измерение толщины слоя и подложки, регистрацию скорости изменения температуры на внутренней поверхности слоя покрытия и определение теплопроводности по формуле (см. Теплофизические измерения и приборы / под ред. Е.С. Платунова. Л.: Машиностроение, 1986. С. 52):

где t1, t2 - температура соответственно, на внешней и внутренней границах теплоизолирующего слоя;

t 2 ' - скорость изменения температуры на внутренней границе теплоизолирующего слоя;

Нпо, λпо, Нпж, Спж - толщина и объемная теплоемкость слоя покрытия и подложки.

Недостатком данного технического решения является низкая точность, обусловленная следующими факторами: влиянием контактного теплового сопротивления при измерении температуры тепловоспринимающей поверхности покрытия, которое соизмеримо с тепловым сопротивлением исследуемого слоя покрытия; измерением скорости изменения температуры; отклонением реальных условий измерения от теоретических, принятых при получении расчетной формулы. Кроме того, сложно технически реализовать измерение температуры на границе покрытие-подложка.

В основу изобретения положена задача разработать способ, обеспечивающий повышение точности и упрощение технической реализации определения теплопроводности.

Для решения поставленной задачи в известном способе определения теплопроводности теплозащитных покрытий высокотеплопроводных материалов, включающем тепловое воздействие на образец, в виде двухслойной пластины, состоящей из теплозащитного покрытия и подложки из высокотеплопроводного материала, измерение разности температур на границах исследуемого участка образца и теплового потока, поступающего в него, пластину укладывают поверхностью с покрытием на теплоприемник и нагреватель, длина которого равна ширине пластины, осуществляют охлаждение образца, наносят повторное тепловое воздействие с последующим охлаждением, разность температур измеряют в точках поверхности подложки, одна из которых находится на ближней к нагревателю и параллельной ему границе данной поверхности, измеряют перепад температур между этой точкой и окружающей средой, указанные величины интегрируют по времени, причем время его начала задают на стадии первого охлаждения, а окончание определяют при втором охлаждении, в момент достижения того же перепада температур, что и в начале интегрирования, и теплопроводность покрытия определяют по формуле

где k0, k1 - коэффициенты, определяемые в процессе градуировки;

- количество тепла, поступившего в образец за интервал [τ1, τ2];

0, L - координаты границ исследуемого участка образца;

Δt(0, τ) - перепад температур между точкой поверхности пластины, на границе исследуемого участка, и окружающей средой;

Hпо, λпо, H, λ - толщина и теплопроводность слоя покрытия и пластины.

В заявленном способе новая совокупность признаков: установка двухслойного образца на нагреватель и теплоприемник, измерение температур на поверхности образца позволяют увеличить разность температур по сравнению с прототипом, где разность измеряют на толщине покрытия. Это уменьшает влияние контактного теплового сопротивления между образцом и термочувствительным элементом. Кроме того, заявленное расположение точек измерения температуры по отношению к основному потоку тепла позволяет уменьшить перепад температуры в зоне контакта термочувствительного элемента с образцом, по сравнению с разностью температур, измеренной на границах участка [0, Lx] образца. Это объясняется существенным различием теплых потоков, проходящих параллельно: через образец и в каждый из термочувствительных элементов. По этим причинам увеличивается точность определения теплопроводности. Новый признак - измерение перепада температур Δt (0, τ) относительно окружающей среды и новое условие окончания интегрирования по времени позволяют также уменьшить погрешность определения теплопроводности: за счет учета тепловых потерь с поверхности образца и выполнения условия (см. ниже условие (2)), определенного теорией заявленного способа. Операция интегрирования по времени измеряемых величин также уменьшает погрешность измерения теплопроводности по сравнению с прототипом. Кроме того, измерение разности температур на поверхности образца значительно упрощает техническую реализацию способа по сравнению с прототипом, поскольку отпадает необходимость внедрять термочувствительный элемент на границу покрытие-пластина.

Для обоснования адекватности расчетной формулы заявленного способа использовано следующее положение теории теплопроводности: математическое описание теплопередачи в объекте исследования представляется в виде интегральной формы уравнения теплопроводности. Получение расчетной формулы способа поясняется рисунками, показанными на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3. При ее выводе не применяется решение краевой задачи теплопроводности. Для пластины интегральная форма по координате x двухмерного (координаты: x, z) уравнения теплопроводности имеет следующий вид:

где - среднее количество тепла по толщине Н пластины, проходящего через ее торцевую поверхность (x=0); Qz(x, zj, τ) (zj=z1, z2) - распределение по координате х количества тепла, проходящего через горизонтальные граничные поверхности пластины на участке измерения теплопроводности [0, L], t ¯ (H) (x, τ) - средняя по толщине пластины температура, как функция координаты х.

Аналогичный вид имеет интегральная форма для покрытия. Вследствие малой толщины пластины и покрытия, их высокой теплопроводности и расположения правой границы исследуемого участка вблизи теплоприемника, температура которого практически не изменяется за время измерения, можно сделать следующие допущения: при учете тепловых потерь из-за теплообмена поверхности образца, перепад температур относительно окружающей среды на правой границе равен нулю;

где t (0, z2, τ), t (L, z2, τ) - температуры на границах исследуемого участка [0, L] поверхности пластины.

Сложим интегральные формы для пластины и покрытия. Для упрощения и в виду малости, из полученной суммы исключим составляющую, учитывающую теплообмен торцевой поверхности образца (х=0). В результате получим:

Левую часть (1), определяющую среднее на интервале [0, L] количество тепла, поступившего от нагревателя и уходящего, вследствие кондуктивного и конвективного теплообмена через нижнюю и верхнюю поверхности образца, можно выразить через перепад температур Δt (0, z2, τ) относительно окружающей среды, используя интерполяционный многочлен Лагранжа:

Где

- среднее на интервале [0, L] количество тепла: соответственно, поступившего в образец и теряемого образцом с его нижней и верхней поверхности, вследствие конвективного и кондуктивного теплообмена. Здесь: Q(τ), Qоп1(τ) - удельное количество тепла, поступившего, соответственно, в образец от нагревателя и с поверхности образца в опору для термопары, измеряющую температуру в точке с координатой х=0; α - коэффициент теплообмена; L - расстояние между точками измерения температуры на поверхности пластины; loп, hоп, λоп - ширина, толщина и теплопроводность теплоизоляционного слоя опоры; lн - ширина нагревателя; xн - расстояние между точкой измерения температуры с координатой (х=0) и внешней границей нагревателя (см. фиг. 1).

В заявленном способе обеспечивается нулевое приращение двойного интеграла за определенный интервал времени [τ1, τ2]:

Это достигается за счет использования двух тепловых воздействий с последующими естественными охлаждениями образца. Для повышения точности выполнения условия (2) в моменты времени τ1 и τ2, в образце необходимо обеспечить режим теплопередачи, близкий к регулярному. Тогда равенство температур t(0, z2, τ1)=t(0, z2, τ2) или их перепадов, относительно окружающей среды, обеспечивает совпадение распределений температуры в данные моменты времени, и, следовательно, выполнение условия (2). В этом случае расчетную формулу определения теплопроводности можно представить в виде, совпадающем с заявленной в формуле изобретения.

В данном способе требование достижения регулярного режима не является жестким, поскольку, как показали исследования, вклад аккумуляционной составляющей в уравнении (1), при данных условиях проведения измерения, является незначащим по сравнению с кондуктивной. Поэтому незначительная погрешность при выполнении условия (2) не приводит к существенной погрешности измерения теплопроводности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг. 1 - тепловая схема образца, поясняющая получение расчетной формулы способа определения теплопроводности: q(τ),qтп(τ) - тепловой поток от нагревателя в образец и от образца в теплоприемник.

На фиг. 2 - схема конструкции измерительной ячейки для определения теплопроводности покрытия

На фиг. 3 - схема расположения образца по отношении к нагревателю и теплоприемнику.

Пример выполнения заявленного способа показан на измерительной ячейке, представленной на фиг. 2. Ее основными элементами являются: двухслойный образец 1, состоящий из прямоугольной пластины и покрытия, тепломер 2, нагреватель 3, теплоприемник 4, две опоры 5, 6 из теплоизоляционного материала, две термопары, выполненные в виде пятачковой, и закрепленные на торцах опор. Образец установлен поверхностью покрытия на нагреватель и теплоприемник, нагреватель закреплен на поверхности тепломера, а свободные спаи термопар закреплены на теплоприемнике. В начальный момент времени τ=0 подают импульс тепла длительностью 5…10 с, обеспечивающий нагрев образца до температуры, близкой к максимальной. После этого образец охлаждают до момента времени, когда перепад температур Δt (0, τ1) между рабочим спаем термопары на первой опоре и окружающей средой достигнет заданной величины или в течение заданного интервала времени, до наступления режима, близкого к регулярному. Затем подают второй импульс тепла той же длительности и, одновременно, начинается измерение количества тепла и интегрирование разности температур, которые продолжаются до момента времени τ2, когда наступает равенство перепадов температур Δt(0, τ1)=Δt(0, τ2). Коэффициенты расчетной формулы k0, k1 предварительно определяются по эталонным однослойным образцам.

Данный способ прошел теоретические исследования методом имитационного моделирования на модели измерительной ячейки, показанной на фиг. 2. Были приняты следующие значения величин, используемых в данной модели: пластина - λ=7Вт/(м·К), а=3,5·10-6 м2/с; покрытие - λпо=0,75…100 Вт/(м·К), апо=(1…20)·10-6 м2/с; толщина двухслойного образца Н+ Нпо=1 мм с отношением H/Hпo=1, H/Hпо=4; нагреватель - hн=0,5·10-3 м, λн=20 Вт/(м·К), ан=5·10-6 м2/с; тепломер и опора - hт=0,1·10-3 м, λ=0,15 Вт/(м·К), а=1,2·10-7 м2/с; зона контакта образца - λ=0,026 Вт/(м·К), а=(0,1÷20)·10-6 м2/с, hк=5·10-6 м, тепловое сопротивление контакта Rк=l,9·10-4 м2·К/Вт; L=10,5 мм. Коэффициенты k0 и k1 были предварительно определены по результатам имитационной градуировки по семи эталонным образцам: из сплава ВТ-6 - λ=7 Вт/(м·К), Н=0,25; 0,5; 1 мм; стали 12Х18Н10Т - λ=14,5 Вт/(м·К), H=0,25; 1 мм; низкоуглеродистой стали - λ=60 Вт/(м·К) - H=0,25; 1 мм; молибдена МЧВП - λ=133 Вт/(м·К) - H=0,25 мм. Без учета погрешности измерения толщины подложки и покрытия, при наличии приведенного теплового сопротивления контактов, погрешность определения теплопроводности покрытия не превышала 2%. Установка образца противоположной поверхностью приводит к существенному увеличению погрешности определения теплопроводности покрытия.

Способ определения теплопроводности теплозащитных покрытий высокотеплопроводных материалов, включающий тепловое воздействие на образец, в виде двухслойный пластины, состоящей из теплозащитного покрытия и подложки из высокотеплопроводного материала, измерение разности температур на границах исследуемого участка образца и теплового потока, поступающего в него, отличающийся тем, что пластину укладывают поверхностью с покрытием на теплоприемник и нагреватель, длина которого равна ширине пластины, осуществляют охлаждение образца, наносят повторное тепловое воздействие с последующим охлаждением, разность температур измеряют в точках поверхности подложки, одна из которых находится на ближней к нагревателю и параллельной ему границе данной поверхности, измеряют перепад температур между этой точкой и окружающей средой, указанные величины интегрируют по времени, причем время его начала задают на стадии первого охлаждения, а окончание определяют при втором охлаждении, в момент достижения того же перепада температур, что и в начале интегрирования, и теплопроводность покрытия определяют по формуле:

где k0, k1 - коэффициенты, определяемые в процессе градуировки;
- количество тепла, поступившего в образец за интервал [τ1, τ2];
0, L - координаты границ исследуемого участка образца;
Δt(0, τ) - перепад температур между точкой поверхности пластины, на границе исследуемого участка, относительно окружающей среды; Нпо, λпо, Η, λ - толщина и теплопроводность слоя покрытия и пластины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам измерений теплопроводности веществ, материалов и изделий и может быть использовано в теплофизическом приборостроении. Способ осуществляют путем теплового воздействие на образец с последующим охлаждением, измерения разности температур на границах исследуемого участка образца и количества тепла, поступившего в него за время интегрирования разности.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и касается определения тепловых свойств пород, слагающих разрез скважины и пласт в целом. Техническим результатом является повышение точности измерения среднеинтегрального значения теплопроводности горных пород по разрезу скважины и определение коэффициентов теплопередачи через НКТ и через обсадную колонну, а также длины циркуляционной системы скважины.

Изобретение относится к бесконтактным методам исследований теплофизических характеристик твердых тел и может быть использовано для исследований теплофизических характеристик изделий, используемых в авиакосмической, машиностроительной и энергетической промышленности.

Изобретение относится к теплофизике и может быть использовано для определения степени черноты поверхности композитных и тонкопленочных материалов. Способ основан на применении нагрева поверхности образца и регистрации радиационной температуры от образца с покрытием известного значения степени черноты и от образца без покрытия.

Изобретение относится к способам определение теплопроводности и температуропроводности материалов. В соответствии с предлагаемым способом регистрируют электрические сигналы, соответствующие начальным температурам поверхностей исследуемого образца материала по меньшей мере двух эталонных образцов с известными теплопроводностью и температуропроводностью.

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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к стационарным способам определения теплопроводности твердого тела и может быть использовано в строительстве и теплоэнергетике для проведения в натурных условиях теплофизических исследований теплоизоляционных материалов, установленных на трубопроводах круглого сечения. Сущность способа заключается в нагреве твердого тела цилиндрической формы контактным способом с помощью трубопровода с движущимся внутри него теплоносителем. По известному массовому расходу и температуре теплоносителя определяют его скорость и режим течения. По известной скорости, режиму течения теплоносителя и предварительно заданной температуре внутренней поверхности трубопровода определяют коэффициент теплоотдачи между теплоносителем и внутренней поверхностью трубопровода. По известной температуре наружной поверхности твердого тела, измеренной контактным или бесконтактным измерителем температуры, и окружающей среды определяют коэффициент теплоотдачи между наружной поверхностью твердого тела и окружающей средой. По уравнению теплопередачи для двухслойной цилиндрической стенки при стационарном тепловом режиме определяют коэффициент теплопроводности твердого тела. Технический результат - повышение точности определения коэффициента теплопроводности твердого тела цилиндрической формы при стационарном тепловом режиме. 4 ил.

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано в теплофизическом приборостроении. Способ заключается в нагревании одной из поверхностей образца или ее участка до максимальной температуры, которую поддерживают до момента времени, когда измеряемая разность температур на границах исследуемого участка уменьшится до заданного значения. Затем снижают мощность нагрева до наступления стадии остывания образца с измеряемой скоростью изменения температуры, не превышающей установленного значения. Измеряют удельное количество тепла, приращения температуры на границах за два последовательных интервала времени, первый из которых определяется моментами времени: подачи тепла и достижения установленной скорости изменения температуры. Теплопроводность и объемную теплоемкость определяют по формулам. Технический результат - увеличение точности определения теплофизических свойств и уменьшение времени измерения. 4 ил.

Изобретение относится к способам определения теплофизических характеристик твердых тел и позволяет измерять теплопроводность образцов твердых тел, являющихся малыми во всех трех измерениях. Систему, состоящую из исследуемого образца, закрепленного между двумя одинаковыми эталонными образцами, изготовленными из одного прозрачного материала известной теплопроводности, где все образцы выполнены в форме прямых цилиндров с одинаковыми основаниями и приведены в контакт торцевыми сторонами, помещают в интерферометр. При создании в системе стационарного одномерного теплового потока, направленного перпендикулярно плоскости контактов, интерференционным методом измеряют изменение профиля фазы светового пучка интерферометра, проходящего через эталонные образцы, а теплопроводность вычисляют из измеренного изменения профиля фазы светового пучка интерферометра, теплопроводности эталонных образцов и высоты исследуемого образца. Технический результат - повышение точности определения теплопроводности образцов малого размера. 1 ил.

Изобретение относится к области изучения теплофизических свойств материалов и может быть использовано для определения теплопроводности материалов. Способы характеристики неоднородности и определения теплопроводности материалов предусматривают нагрев поверхности образцов неоднородных материалов в процессе движения относительно друг друга образцов, источника нагрева и блока регистрации температуры. Предварительно параметры измерений регулируют так, чтобы обеспечить наилучшее пространственное разрешение и требуемую погрешность измерений. Измеряют распределение начальной температуры на поверхности образцов до и после нагрева, и на основе изменения температуры вдоль линии движения блока регистрации температуры определяют неоднородность образцов. Теплопроводность однородных участков исследуемых образцов определяют расчетным путем, используя при этом зарегистрированные значения избыточных температур, соответствующих данным однородным участкам исследуемых образцов. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области технической физики и предназначено для измерения теплопроводности строительных и теплоизоляционных и иных материалов. Устройство для измерения теплопроводности включает тепловой блок, состоящий из малого измерительного нагревателя, малого охранного нагревательного элемента, выполняющего охранную функцию в случае измерения образцов малых размеров или единичного образца крупноформатной конструкции или выполняющего функцию большого измерительного нагревателя в случае измерения образцов больших размеров, большого охранного нагревательного элемента и двух охранных пластин, холодильный блок, состоящий из основания и охранной пластины, установленной под основанием, и измерительную зону, расположенную между тепловым и холодильным блоками. Причем на основании и на каждой из охранных пластин теплового и холодильного блока закреплены трубы, составляющие змеевидный контур, по которым течет теплоноситель в случае теплового блока и хладоноситель в случае холодильного блока. При этом на каждой из двух торцевых сторон устройства дополнительно размещена боковая охранная зона в виде системы по меньшей мере двух труб с теплоносителем. При этом устройство выполнено с возможностью поворота, обеспечивающего поворот измеряемого образца, находящегося в нем. Технический результат - повышение точности проводимых измерений. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных материалов. Сущность заявленного способа заключается в определении измерителем теплопроводности эквивалентного коэффициента теплопроводности плоского трехслойного образца квадратного сечения, состоящего из двух одинаковых теплопроводных эталонов известной толщины с известным коэффициентом теплопроводности материала и слоя жидкой тепловой изоляции известной толщины, расположенного между эталонами. По известным значениям коэффициентов теплопроводности плоского трехслойного образца и теплопроводных эталонов, толщинам отдельных слоев плоского трехслойного образца (эталонов и жидкой тепловой изоляции) вычисляют по специальной расчетной формуле коэффициент теплопроводности жидкой тепловой изоляции. Технический результат - повышение точности определения коэффициента теплопроводности жидкой тепловой изоляции в лабораторных условиях. 1 ил.

Изобретение относится к области теплофизики и может быть использовано для определения тепловой проводимости контактов между прозрачными образцами или между прозрачным и высокотеплопроводным образцами. Систему, состоящую из двух прозрачных образцов либо двух прозрачных и закрепленного между ними высокотеплопроводного образца, где все образцы выполнены в форме прямоугольных параллелепипедов с одинаковыми основаниями, которыми образцы приведены в контакт, помещают в интерферометр. Световой пучок интерферометра направляют перпендикулярно одной из боковых граней каждого прозрачного образца. При создании в системе стационарного одномерного теплового потока, направленного перпендикулярно плоскости контакта, интерференционным методом измеряют изменение профиля фазы светового пучка интерферометра, проходящего через прозрачные образцы. Тепловую проводимость любого из контактов вычисляют из измеренного изменения профиля фазы светового пучка интерферометра, известной теплопроводности и геометрических размеров образцов. Технический результат - повышение достоверности получаемых результатов. 1 ил.

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для определения относительной теплопроводности материалов. Плоский исследуемый образец известной толщины помещают между двумя алмазными наковальнями с теплопроводностью, существенно превышающей теплопроводность образца, и подвергают высокому давлению, предварительно установив в верхнюю наковальню нагреватель. Затем изменяют величину внешнего воздействия давления. По изменению разности температур между верхней и нижней наковальнями рассчитывают относительное изменение теплопроводности образца при изменении давления. Мощность источника теплоты при этом постоянна. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 2 ил.

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано в строительной теплотехнике и различных отраслях промышленности. Согласно заявленному способу осуществляют нагрев исследуемого объекта воздействием импульса СВЧ-излучения, измерение в заданный момент времени после воздействия импульса СВЧ-излучения избыточной температуры на теплоизолированной от окружающей среды поверхности исследуемого изделия в двух точках, находящихся на расстояниях Х1 и Х2 от плоскости электромагнитного воздействия. Определяют зависимость затухания мощности теплового воздействия от глубины исследуемого тела. Затем осуществляют прямолинейную аппроксимацию участка полученной кривой, ограниченного поверхностью исследуемого объекта и точкой, расстояние до которой берется равным значению, превышающим на порядок расстояние до наиболее удаленной от линии теплового воздействия точки контроля х2 избыточной температуры. Измеряют угол α между аппроксимирующей прямой и поверхностью исследуемого тела. Устанавливают рупорную антенну СВЧ-излучения под углом α к поверхности исследуемого тела и осуществляют импульсное тепловое воздействие. Имея информацию о мощности теплового воздействия на исследуемое изделие и измеренных избыточных температур в точках контроля, искомые теплофизические характеристики определяют на основе полученных математических соотношений. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 5 ил., 3 табл.

Изобретение относится к наноэлектронике и наноэлектромеханике. Для нагрева пленочного образца и измерения его электрического сопротивления помещают образец в корпус кварцевого реактора. Внутри корпуса образец размещают в С-образных зажимах с плоскими губками, выполненными из вольфрамовой проволоки. Образец устанавливают в плоских губках с натягом, величина которого достаточна для удержания образца в заданном положении при нагреве С-образных зажимов. С-образные зажимы раскрепляют на растяжках, выполненных в виде пружин из вольфрамовой проволоки меньшего диаметра. При помощи резистивного подогревателя, размещенного на поверхности корпуса, производят нагрев образца до заданной температуры. Через С-образные зажимы и растяжки на образец подают измерительный ток и определяют напряжение. Измерение температуры образца осуществляют при помощи термопары, которую предварительно устанавливают в центральной части корпуса. Необходимое расстояние от поверхности образца до измерительного элемента термопары и его центрирование по отношению к термопаре осуществляют при помощи упомянутых растяжек. Обеспечивается стабильность электрического контакта и равномерный прогрев образцов. 1 ил.
Наверх