Способ неразрушающего контроля теплофизических характеристик строительных материалов и изделий

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.

 

Предлагаемое изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано при определении таких теплофизических характеристик строительных материалов и изделий, как коэффициенты тепло- и температуропроводности.

Известен способ неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов [см., например, патент РФ №2263901, кл. G01N 25/18, 2004 г.], состоящий в нагреве исследуемого образца в виде призмы прямоугольного сечения путем подвода тепла к ее поверхности, измерении температуры и плотности теплового потока на этой же поверхности, определении искомых теплофизических характеристик по соответствующим зависимостям.

Недостатками данного способа являются ограниченность функциональных возможностей, обусловленная необходимостью изготовления из строительных материалов и изделий образцов в виде призмы квадратного сечения (параллелепипеда), это возможно только при нарушении целостности и эксплуатационных характеристик исследуемых изделий, малая точность измерения теплопроводности из-за влияния собственной теплоемкости нагревателя и неучтенных тепловых потерь с поверхности исследуемого изделия в окружающую среду, значительное время проведения теплофизического эксперимента, обусловленное необходимостью вывода тепловой системы в квазистационарный (упорядоченный) режим.

Известен способ определения теплофизических характеристик строительных материалов [см., например, патент РФ №2399911, G01N 25/18, 2010 г.], состоящий в нагреве исследуемого образца в виде призмы квадратного сечения (параллелепипеда) через неизолированную торцевую грань воздействием высокочастотного электромагнитного поля (СВЧ-излучением) от переменно-фазовой многощелевой антенны, при этом одну из торцевых и все боковые грани исследуемого образца теплоизолируют от окружающей среды, постепенно увеличивают мощность электромагнитного СВЧ-излучения и контролируют изменение температуры на свободной от теплоизоляции грани и противоположной относительно нее торцевой грани исследуемого образца, определяют значение мощности СВЧ-излучения, при котором прекращается изменение температуры в контролируемых точках, измеряют установившиеся значения температур в контролируемых точках образца, а также температуру окружающей среды и мощность отраженного от поверхности грани СВЧ-излучения и по измеренным данным на основе полученных математических соотношений определяют искомые теплофизические характеристики. Во втором варианте данного способа осуществляют симметричный нагрев образца в виде призмы через торцевые противоположные грани с теплоизолированными боковыми гранями призмы воздействием СВЧ-излучения от двух переменно-фазовых многощелевых антенн, постепенно увеличивают мощность электромагнитного СВЧ-излучения, контролируют изменение температуры на свободных от теплоизоляции гранях и в среднем сечении исследуемого образца в виде призмы и определяют значение мощности СВЧ-излучения, при котором прекращается изменение температуры в контролируемых точках, измеряют установившиеся значения температур в контролируемых точках образца, а также температуру окружающей среды и мощность отраженного от поверхностей граней СВЧ-излучения и по измеренным данным на основе полученных математических соотношений определяют искомые теплофизические характеристики.

Недостатками данного способа также являются необходимость в разрушении исследуемых изделий с целью изготовления образцов в виде призмы квадратного сечения (параллелепипеда) для контроля искомых теплофизических характеристик, большое время теплофизических экспериментов, обусловленное необходимостью вывода исследуемой системы в квазистационарный упорядоченный режим, а также низкая точность измерения теплофизических характеристик из-за влияния на результаты неучтенных тепловых потерь с поверхности исследуемых образцов в окружающую среду, величина которых пропорциональна времени эксперимента.

За прототип взят способ неразрушающего контроля теплофизических характеристик строительных материалов и изделий [пат. 2399911 РФ, МПК G01N 25/18], состоящий в воздействии на исследуемый объект импульсом высокочастотного электромагнитного поля (СВЧ-излучения) по линии, нагреве исследуемого полуограниченного в тепловом отношении тела по плоскости, перпендикулярной внешней поверхности тела и уходящей внутрь этого тела. Для организации такого воздействия электромагнитное излучение рупорной антенны СВЧ генератора фокусируют линзой из диэлектрического материала в линию заданных параметров. Величина длины линии микроволнового воздействия задается на порядок больше, чем расстояния от этой линии до точек контроля температур, чтобы концевые эффекты, обусловленные ограниченностью длины линии теплового воздействия, не влияли на контролируемое температурное поле, а величина ширины линии определяется минимально возможной разрешающей способностью фокусировки СВЧ-излучения в линию, которая зависит от длины волны излучения, расстояния от линзы до поверхности исследуемого изделия и ряда других параметров.

Основным недостатком способа-прототипа является то, что в нем не учитывается затухание выделяемого тепла по глубине, что порождает двумерность распространения тепла в исследуемом объекте, т.е. тепловой поток q распространяется как вдоль оси z (qz), так и вдоль оси x (qx) (Фиг. 1). А это является источником дополнительной методической погрешности в результатах измерения.

Техническая задача предлагаемого изобретения - повышение точности определения искомых ТФХ строительных материалов и изделий.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе неразрушающего контроля теплофизических характеристик строительных материалов и изделий, состоящем в нагреве исследуемого объекта воздействием импульса СВЧ-излучения, сфокусированного в линию заданных размеров линзой из радиопрозрачного диэлектрического материала, измерении 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 x1 и х2 от плоскости электромагнитного воздействия, причем длину волны и мощность электромагнитного СВЧ-излучения задают такими, чтобы глубина проникновения электромагнитного поля была не менее, чем на порядок больше заданных расстояний х1 и х2 до точек контроля температуры, 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, превышающему 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 температурах в точках контроля, искомые теплофизические характеристики определяют на основе полученных математических соотношений.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Электромагнитная волна, попадающая в диэлектрик с потерями, которыми являются традиционные строительные материалы (кирпич, бетон и т.д.), ослабляется в направлении распространения. Поэтому для определения мощности теплового воздействия, участвующего в формировании контролируемого температурного поля, рассчитывают глубину проникновения поля плоской волны в материал с потерями, используя выражение для удельной мощности рассеивания в диэлектрике, приведенной в работе [Пюшнер, Г. Нагрев энергией сверхвысоких частот / Г. Пюшнер. - М.: Энергия, 1968. - 312 с. ]:

где Ε - напряженность переменного электрического поля; f - частота излучения; ε - диэлектрическая проницаемость исследуемого материала.

Мощность теплового воздействия по плоскости 0Ζ (см. Фиг. 1) будет убывать по мере углубления по зависимости (1). Зависимость затухания мощности тепловыделения показана в виде кривой q(z)=fпотерь. При этом изотермы Τ(z,τ)…T(zii) также будут иметь нелинейный вид относительно зависимости z1, как показано на фиг. 1, что обуславливает появление температурных градиентов ΔТ1, ΔT2 … ΔTi, например, между точками на глубине z1, z2, …, zi, а это порождает появление тепловых потоков qz1, qz2, …, qzi. Таким образом, в любой точке исследуемого тела, в том числе и точках контроля x1 и х2, температурное поле формируется под воздействием потоков тепла по оси x и по оси z, т.е. qxi и qzi. В прототипе используется математическое соотношение для описания температурного поля в исследуемом теле [Лыков А.В. Теория теплопроводности. - М.: Высшая школа, 1967. - 462 с.] в виде:

где x - координата, τ - время, а - температуропроводность, b=Q/cj - тепловая активность исследуемого тела, Q - удельная мощность, выделяемая на единицу площади плоскости, cj - теплоемкость исследуемого тела.

Данное соотношение получено при условии равномерности плотности теплового потока по всей плоскости воздействия, поэтому неучет в прототипе двумерности теплового потока реальных тепловых процессов порождает большую методическую погрешность, что приводит к неточности получаемых результатов. Для устранения этой методической погрешности тепловое воздействие на исследуемое тело, сфокусированное в линию, осуществляют под углом α к плоскости поверхности полуограниченного в тепловом отношении тела (Фиг. 2), значение которого получают следующим образом.

На исследуемый объект воздействуют импульсом СВЧ перпендикулярно плоскости поверхности. Расчетным путем определяют кривую затухания СВЧ-импульса в материале (по глубине). Затем осуществляют прямолинейную аппроксимацию участка полученной кривой, ограниченного поверхностью исследуемого объекта и точкой, расстояние до которой берется равным значению, превышающему на порядок расстояние до наиболее удаленной от линии теплового воздействия точки контроля х2 (Фиг. 3). Данный выбор участка аппроксимации обусловлен следующим. При аппроксимации всей кривой затухания погрешность конечных результатов будет очень большая, порядка 10-15% (см. Фиг. 3). При аппроксимации участка меньше расстояния до z3 погрешность уменьшается до 1-2%. Однако в этом случае сложно определить, какая часть энергии СВЧ-генератора участвует в формировании температурного поля в точках контроля x1 и х2. На формирование температуры в контролируемых точках поверхности изделия x1 и х2, находящихся на расстоянии не более 2-3 мм от плоскости теплового воздействия, оказывает влияние только часть энергии СВЧ-генератора, выделяемая в плоскости на глубине z3=10х2. В этом случае погрешность аппроксимации не более 5% (см. Фиг. 3). Для этого случая определяют угол между аппроксимирующей прямой и плоскостью поверхности исследуемого образца, т.е. угол α (см. Фиг. 3). Затем разворачивают рупорную антенну так, чтобы угол между подаваемым импульсом СВЧ и поверхностью образца равнялся углу α и осуществляют тепловое воздействие импульсами СВЧ-излучения (см. Фиг. 2). После осуществляют контроль избыточных температур в двух точках контроля x1 и х2. Теплофизические характеристики определяют по формулам, полученным из соотношения (1) для температур, измеренных в точках x1 и х2 в момент времени τ*:

где x1, x2 - координаты, τ* - время, Т(х1, τ*), Т(х2, τ*) - температурное поле в точках x1 и х2, λ - теплопроводность, Q2 - часть энергии, не участвующая в формировании контролируемых на поверхности изделия избыточных температур Τ(x1, τ*) и Т(х2, τ*) (см. Фиг. 4)

Устройство, реализующее предлагаемый способ, представлено на Фиг. 5.

Для проведения микроволнового воздействия на исследуемый образец электромагнитные излучения рупорной антенны 1 СВЧ-генератора 2 фокусируют линзой 3 из радиопрозрачного диэлектрического материала в линию заданной длины 4. При этом выставляют рупорную антенну 1 под углом α к поверхности исследуемого материала. Нагрев исследуемого объекта 5 осуществляется импульсным воздействием высокочастотного электромагнитного поля (СВЧ-излучением) длительностью 5-10 секунд от излучающей антенны 1, соединенной волноводом с СВЧ-генератором 2. После СВЧ-воздействия осуществляют контроль избыточных температур на теплоизолированной от окружающей среды поверхности исследуемого объекта в двух точках, находящихся соответственно на расстояниях х1 и х2 от линии электромагнитного воздействия, термопарами 6, которые через коммутатор 7, нормирующий прецизионный усилитель 8 и АЦП 9, подключают к микропроцессору 10. В эксперименте расстояния х1 и х2 берутся обычно равными 2 и 3 мм соответственно. Микропроцессор 10 соединен с СВЧ-генератором 2 через цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 11 и порт ввода-вывода 12. Данные эксперимента выводятся на индикатор 13. Используя полученную в ходе теплофизического эксперимента измерительную информацию, в микропроцессоре 10 определяют искомые теплофизические характеристики по алгоритмам, построенным на основании аналитических соотношений (3), (4), описывающих тепловые процессы в исследуемом полуограниченном в тепловом отношении объекте.

В таблицах 1-3 приведены данные экспериментов соответственно для керамзитного бетона, силикатного и красного кирпича.

Основным преимуществом заявленного технического решения по сравнению с прототипом является повышение точности в среднем на 2-3% за счет уменьшения методической погрешности, обуславливаемой затуханием выделяемого тепла по глубине исследуемого объекта после воздействия импульса СВЧ-излучения, порождающего двумерность распространения тепла в исследуемом объекте.

Таким образом, разработанный способ определения теплофизических характеристик строительных материалов имеет существенное преимущество в точности определения теплофизических характеристик перед известными способами указанного назначения, что, несомненно, позволит использовать его в практике теплофизических измерений, в строительной теплотехнике и различных отраслях промышленности.

Способ неразрушающего контроля теплофизических характеристик строительных материалов и изделий, состоящий в нагреве исследуемого объекта воздействием импульса СВЧ-излучения, сфокусированного в линию заданных размеров линзой из радиопрозрачного диэлектрического материала, измерении 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 x1 и x2 от плоскости электромагнитного воздействия, причем длину волны и мощность электромагнитного СВЧ-излучения задают такими, чтобы глубина проникновения электромагнитного поля была не менее, чем на порядок больше заданных расстояний x1 и x2 до точек контроля температуры, 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, отличающийся тем, что 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, превышающему 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.



 

Похожие патенты:

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.

Изобретение относится к области теплофизики и может быть использовано для определения тепловой проводимости контактов между прозрачными образцами или между прозрачным и высокотеплопроводным образцами.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных материалов.

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.

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.

Изобретение относится к способам определения теплофизических характеристик твердых тел и позволяет измерять теплопроводность образцов твердых тел, являющихся малыми во всех трех измерениях.

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.

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.

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.

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 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.

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано в строительной теплотехнике и различных отраслях промышленности. Согласно заявленному способу на поверхность исследуемого твердого строительного материала воздействуют электромагнитным полем СВЧ-диапазона с частотой не менее 10 ГГц, осуществляя нагрев исследуемого полуограниченного в тепловом отношении тела. Имея информацию о мощности генератора СВЧ-излучения, воздействующего на исследуемый объект, информацию о тепловом потоке с поверхности круговой области, искомые теплофизические характеристики (ТФХ) определяют по математическим соотношениям, полученным на основании модельных представлений физических процессов, происходящих в исследуемых объектах при воздействии на их поверхность высокочастотным электромагнитным полем. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к способам измерения теплофизических свойств веществ и может быть использовано в геофизике для оценки глубинных тепловых полей, условий образования и разрушения гидратов углеводородных газов в флюидонасыщенных породах пластовых резервуаров месторождений углеводородов, исследования анизотропии теплопроводности насыщенных горных пород. Заявлен способ измерения влияния давления до 100 МПа на теплопроводность флюидонасыщенных пористых тел, представляющий собой разновидность стационарного способа плоского слоя, в котором одинаковые образцы, расположенные симметрично относительно нагревателя, гидравлически изолированы друг от друга. Технический результат - повышение информативности за счет обеспечения возможности в одном опыте измерять влияние гидростатического давления на теплопроводность насыщенного пористого образца относительно теплопроводности такого же образца, находящегося при атмосферном давлении. 1 ил.

Изобретение относится к области измерения теплофизических характеристик физических сред и может быть использовано в морской биологии и химии для расчета температурных условий существования биологических объектов и течения химических реакций в верхнем слое донных осадков в условиях изменяющейся температуры водного слоя. Способ включает измерение и регистрацию температуры на двух горизонтах в донных осадках и температуры придонного слоя воды в течение 12-15 час, с последующим вычислением эквивалентного коэффициента температуропроводности (а экв) по формуле а э к в = ∂ T ∂ t ∂ 2 T ∂ z 2 , где ∂Т - изменение температуры; ∂t - изменение времени, ∂z - изменение глубины от поверхности осадка. Суть способа основана на использовании морских приливов в качестве естественного источника тепла, температура которого периодически изменяется во времени, доставляя в максимуме прилива более холодную придонную воду из больших глубин в менее глубокие районы акваторий. Технический результат - повышение точности измерений эквивалентной температуропроводности донного грунта. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для теплофизических исследований теплозащитных покрытий на днище поршня и наблюдения за распределением тепловых потоков в днище поршня по скорости повышения температуры его внутренней поверхности при нагреве с внешней стороны, и может быть использовано для исследования эффективности влияния теплозащитного покрытия на температуру поршня. Устройство наблюдения за распределением тепловых потоков в днище поршня для оценки эффективности теплозащитных покрытий на нем включает баллон сжиженного газа с насадкой, соединенный через регулировочный кран с ротаметром, соединенным шлангом с горелкой Бунзена, которая установлена под испытуемым поршнем, помещенным в цилиндре, имеющем отверстие в нижней части и закрепленном на штативе, на котором также закреплен тепловизор, расположенный над поршнем с его внутренней стороны, причем в нижней части цилиндра установлен защитный экран, а также подвижная заслонка с возможностью перекрытия отверстия в цилиндре. Применение заявляемого устройства позволяет повысить точность определения температуры внутренней поверхности днища поршня во всех ее точках и, соответственно, повысить эффективность оценки теплозащитных покрытий на днище поршня. 1 ил.

Изобретение относится к технологиям сушки и термовлажностной обработки пористых проницаемых материалов, в частности к способам определения коэффициентов тепло- и массопроводности пористых материалов. Данный способ заключается в определении значений физических констант (объемной плотности, удельной теплоемкости, массоемкости), разности температур или парциальных давлений, определении внутренней эффективной поверхности переноса субстанций (теплоты, влаги) и расчете коэффициентов тепло- и массопроводности по квантово-термодинамическим уравнениям, полученным аналитическим путем. Техническим результатом изобретения является упрощение процесса определения коэффициентов тепло- и массопроводности, а также обеспечение получения точных и однозначных результатов измерения указанных параметров. 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при теплофизических исследованиях теплозащитных покрытий. Заявлена установка для определения коэффициента теплопроводности и ресурсных характеристик теплозащитных покрытий, содержащая вакуумную камеру и источник нагрева образца с теплозащитным покрытием. В качестве источника нагрева образца с теплозащитным покрытием использован плазмотрон, расположенный в вакуумной камере так, что плазменный поток направлен на теплозащитное покрытие образца. Образец с теплозащитным покрытием установлен в кожухе цилиндрического корпуса для охлаждения образца. Кожух со стороны плазмотрона снабжен упорным буртиком для установки образца с теплозащитным покрытием, а с противоположной стороны - крепежными элементами для закрепления образца между буртиком кожуха и цилиндрическим корпусом. В цилиндрическом корпусе выполнен центральный канал для подачи охлаждающей образец воды и по крайней мере два канала для отвода нагретой воды от образца, расположенные симметрично и на равном расстоянии от центрального канала. В центральном и одном из отводных каналов установлены термопары. Внутренняя поверхность цилиндрического корпуса и поверхность образца образуют полость, сообщающуюся с центральным каналом и каналом для отвода воды. На торцевой поверхности цилиндрического корпуса со стороны установки образца выполнена канавка с установленным в нее уплотнительным кольцом. Технический результат - повышение достоверности получаемых результатов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения суммарного теплового сопротивления текстильных материалов. Предложен контрольно-измерительный прибор для определения теплотехнических параметров текстильных материалов, включающий тепловой аккумулятор, состоящий из геля в герметической упаковке, термопары с электроиндикатором и сам образец исследуемых материалов. Герметической упаковке теплового аккумулятора придана форма полого цилиндра, вокруг вертикальных стенок которого оборачивается лента, выполненная из исследуемых материалов. Тепловой аккумулятор вводится в пакет из теплозащитной пленки, размещаемый в свою очередь в прямоугольном прозрачном корпусе со съемной или открывающейся крышкой, дополнительно оснащенном системой подогрева, а также системой определения суммарного теплового сопротивления образца исследуемых материалов, устроенной из двух термопар, переключателей, проводников и электроиндикатора, в роли которого используется измеритель ЭДС. Прибор также оснащен секундомером и портативным трехфункциональным контрольно-измерительным прибором, обеспечивающим дефиницию местных метеорологических данных, в том числе барометрического давления, влажности и температуры воздуха. Технический результат - обеспечение точности и надежности результатов измерений. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано для измерения коэффициента температуропроводности тонких слоев материалов. Предложен способ определения коэффициента температуропроводности тонких слоев материалов, включающий импульсное тепловое воздействие на поверхность плоского образца и регистрацию зависимости температуры поверхности образца, противоположной подвергнутой нагреву, от времени с момента начала теплового воздействия с последующим расчетом коэффициента температуропроводности. Тепловой импульс воздействует на кольцевую периферийную область поверхности образца. Регистрируют время достижения половины максимального значения температуры в центре образца с последующим расчетом значения коэффициента температуропроводности по формуле: a=К/τ1/2, где τ1/2 - время достижения половины максимального значения температуры в центре образца; К - коэффициент, не зависящий от материала образца и его толщины, рассчитываемый по формуле: K=τ1/2Э·a Э, где τ1/2Э - время достижения половины максимального значения температуры в центре образца с известным значением коэффициента температуропроводности a Э. Технический результат - повышение точности измерений коэффициента температуропроводности тонких слоев материалов. 3 ил.
Наверх