Способ определения температуропроводности веществ
(Союз Советекмн
Социвписткческин
Респубики
О Il H C A H N и .1ц 920487
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. синд-ву (22)Заявлено 11.07 80 (2l) 2956742/18-25 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹
G 0l N 25/18
Пкуднрнтнвнньй камнтвт
СССР ав делам нзлбрнтеннй н етнрытнй (23) П риоритет (53) УДК 536.2 (088.8}
Опубликовано 15.04.82 ° Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 1 5 .04 .82
М.В. Иванов, И,В. Михеев и М.Л. Тауб (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель
4ЙЬЛБ (54} СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ
ВЕЩЕСТВ
Изобретение относится к теплофизическим измерениям, а именно к измерению температуропроводнос,ти веществ и может представлять ин-. терес при контроле тепловых свойств
S материалов s металлургии, приборостроении, энергетике, геологии.
Известен способ определения тепло. фиэических характеристик материалов, заключающийся в создании импульса теплового потока на поверхности образца с помощью лазера (1$.
Этот способ характеризуется необходимостью использования дорогостоящего и уникального оборудования (лазер, источник питания, осциллограф и т.д.}.
Наиболее близким к предлагаемому является способ определения теплофизических характеристик материалов, заключающийся в создании теплового импульса на одной из сторон исследуемого образца и измерении температуры. Импульс создается ста2 ционарным лазером, пучок света от которого проходит через оптическую систему с прерывателем и падает им- пульсами на поверхность исследуемого образца (23.
Недостатком Этого способа являются сложность и -дороговизна в реали-, зации, потребность лазера., сложной оптики, усиливателей, синхронизатора, что делает аналогичные способы неэкономичными, нерентабельными для заводских лабораторий и неприменимыми в полевых условиях,на" пример, при геологических изысканиях.
Целью изобретения является упрощение .способа, повышение экономичности подготовки.
Эта цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в создании теплового импульса и измерении температуры, на эмульсии фотоили кинопленки устанавливают исследуемый образец, у которого íà no"
920487
30
То и Т
55 верхности, нагреваемой тепловым импульсом, и противоположной ей стороне предварительно располагают термодатчики, например термокраски, и после размещения фото- или кинопленки в фото-. или киноаппарат проводят экспонирование при полностью открытой диафрагме и заданной выдержке, направляя объектив фотоаппарата на любой стационарный. источник тепла, <0 например солнце, после чего по термокраскам определяют температуру поверхности образца, нагреваемой тепловым импульсом, и противоположной ей поверхности, и по полученным данным рассчитывают температуропроводность по формуле где L — толщина образца;
Т и T — температуры поверхности образца, нагреваемой тепловым импульсом, 2 и противоположной ей поверхности, соответственно; величина выдержки при экспонировании.
Для экспериментальной проверки берут образец в виде пластины из кварцевого стекла (КУ-2) ф 16 мм, толщиной (d), равной 2 мм.
На торцовые поверхности образца наносят слой термокраски, после чего образец закрепляют на фотопленке, которую устанавливают в фотоаппарат.
При диафрагме 2,8 и выдержке
1/IOO с при ориентации фотоаппарата 40 на солнце получают значение те:пературопроводности,равное 8,51 ° .10 м/сек., что удовлетворительно согласуется с литературными данными.
Таким образом, изменяя диафрагму 4 в зависимости от интенсивности источника тепла, и, как следствие, измеíяя величину теплового потока,проходящего через образец, а также устанавливая величину выдержки, являющейся длительностью импульса, можно определять температуропроводность и теплоемкость образцов, установленных на фото- или кинопленке.
При реализации данного способа можно испольэовать фольгу в виде полосок, приклеенных к фотопленке для того, чтобы на одном образце сделать несколько замеров, причем каждый замер будет соответствовать одному кадру фотопленки. Предлагаемым способом можно определить температуропроводность клеевых материалов, для
I чего на эмульсию Фотопленки наносят ровный слой исследуемого вещества.
Возможно упрощение способа эа счет предварительного определения зависимости почернения фотопленки от температуры, что дает возможность исключить использование термодатчиков. Наиболее целесообразно использование предлагаемого способа в полевых условиях при геологоразве- . дочных работах .и других случаях,когда использование специальной аппаратуры (нагревателей, источников тепла и т.n.) затруднительно или экономически невыгодно.
Формула изобретения
Способ определения температуро-" проводности веществ, заключающийся в создании теплового импульса на одной из сторон исследуемого образца и измерении температуры образца, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, на эмульсии фото- или кинопленки устанавливают исследуемый образец, на поверх-. ности которого, нагреваемой тепловым импульсом, и на противоположной ей стороне предварительно располагают термокраски, и после размещения фото- или кинопленки в фото- или киноаппарате проводят экспонирование при полностью открытой диафрагме и заданной выдержке, направляя объектив аппарата на любой стационарный источник тепла, после чего термокрасками определяют температуру поверхности образца, нагреваемой тепловым импульсом, и противоположной ей поверхности, и. по полученным данным рассчитывают,температуропроводность по формуле толщина образца;
- температуры поверхности образца, нагреваемой тепловым импульсом, и противолежащей ей поверхности, соответственно;
- величина выдержки при экспонировании.
920487
Составитель Н. Проскурина
Редактор Н. Горват ТекредЖ.Кастелевич Корректор 6. Иакаренко
Заказ 2325/44 Тираж 883 . Подписное
ЗНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Rev. I t. Hates. Тепрег. et
Refract 1970, 7, рр. 284-289.
2. Новицкий Л.А.,- Кожевников И.Г.
Теплофизические свойства материалов .при низких температурах. И., "Машино строение", 1975, с. 128 .(прототип).
