Способ определения коэффициента температуропроводности материала

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛВСТВУ

<пi934255 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 01.10.80 (23) 2988675/18-10 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.06.82. бюллетень 3421

Дата опубликования описания 07.06.82 (5I)M. Кл.

G 01 К 17/00

3ЬеудеретеанныЯ комитет

СССР ео делам нааеретеннЯ н открытиЯ (53) УДК 536.21 (088. 8) А.Д. Маркин и В.И. Илющенко

1 (72) Авторы изобретения

Донецкий ордена Трудового Красного 3 а политехнический институт (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭффИЦИЕНТА, ТЕИПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к термометрии и может найти применение при исследованиях и управлении тепловыми процессами в металлургии, энергетике и других отраслях народного хозяйства.

Известен способ определения коэффициента температуропроводности,заключающийся в подаче теплового импульса на поверхность исследуемого материала, измерении температуры и определении коэффициента температуропроводности расчетным путем f13

Однако известный способ не обладает требуемой точностью измерения из-за погрешности, возникающей при фиксации моментов времени подачи теплового импульса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения коэффициента температуропроводности материала,заключающийся в подаче теплового импульса на поверхность исследуемогс материала, измерении температуры в двух его точках и определении коэффициента температуропроводности рас" четным путем Е21.

Однако известный способ не обладает требуемой .точностью измерения из-за инструментальной погрешности, 30 обусловленной применением сложного экспериментального стенда и ошибки при определении длительности теплового импульса.

Цель изобретения - повышение точ ности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измеряют температуру материала в дополнительной тачке, расположенной между ос новными, вычисляют производные от температуры в основных точках, а коэффициент температуропроводности

934255

3 определяют по формуле

1, Ф(-ь„.Р), Р(п ) о "ь —

Ъ t.Ü вЂ” ï t ü "0 <"-" )- ып числом и коэффициент температуропроводности определяется по формуле

Ь (-3„+В ) Ъ (п -s) и где t, -, tt, - температура иссле. дуемого материала в нескольких точке ках с координата- ми о - Ь/n - b (e основных и дополнительной);

tю - производные от

1 t$ о Ь температуры в основных точках;

Ь - толщина исследуемого материала;

n — число, характеризующее место установки дополнительной термопары.

На чертеже показана схема осущест- И вления предлагаемого способа.

На схеме показаны пластины исследуемого материала, термопары, установленные в пластине на пути теплового импульса, толщина b пласти, ны, 0 - Ып - Ь вЂ” координаты установки рабочих спаев термопар.

Определение коэффициента темпераи туропроводности предлагаемым способом производится следующим образом.

В испытуемый образец зачеканивается три термопары с известными координатаии относительно поверхности, на которую осуществляют тепловое нагружение, при толщине пластины, равной Ь координаты установки тер1

4$ мопар 0 - Ыи - Ь, где n - любое произвольное число, характеризующее точность установки термопары в точке b/n (c точки зрения точности последующих вычислений желательно иметь и = 2). В любой момент © при подаче ступенчатого теплового нагружения иа поверхность испытуемого образца измеряется текущее значение температур в трех точках

0 - Ыи - Ь, производные от температур в точках 0, Ь и, зная координату измерения температуры в дополнительной точке Ыи, характеризующегося где t t+, t — температура исслео O)n дуемого материала в нескольких точках с координатами

0 - b/ï - b (в основных и допол нительной); — производные от температуры в основных точках;

Ь вЂ” толщина исследуе- мого материала;

n — число, характеризующее место установки дополнительной термопары.

При определении температуропроводности предлагемым способом погрешность измерения составляет 0,0014, что намного точнее, чем в известном. способе. Кроме того, в предлагаемом способе при подаче ступенчатой тепловой нагрузки на образец ыет необходимости в специальных теплотехнических стендах и время подачи теплового импульса не ограничивается, а показания можно снимать во всем диапазоне измерения температуры, при этом упрощается процесс определения коэффициента температуропроводности, расширяется диапазон проведения исследований.

Повышение точности измерения температуропроводности материала позволяет повысить уровень контроля ряда технологических процессов и, в конечном итоге, качество выпускаемой продукции.

Формула изобретения

Способ определения коэффициента температуропроводности материала, заключающийся в подаче теплового импульса на поверхность .исследуемого материала, последующем измерении темаературы в двух его точках и определении температуропроводности рас934255

pi<-y +ь ) siinn „i е о ьз 6 ьп и

Составитель А. Тереков

Редактор Г. Ус Техред И.Надь Корректор M. Коста Заказ 3913/34 Тираж 887 Подпис нЪе

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 четным путем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, измеряют температуру материала в дополнительной точке, расположенной между основными, вычисляют производные от температуры в основных точках, а коэффициент температуропроводности определяют по формуле где т,, 1 „,, — температура исследуемого материала в нескольких точках с координатами

0-Ып-h(e ,! основных и pg! 1 полнительной ); — производные от, температуры в основных точках, Ь вЂ . толщина исследуемого -матерна

1 ла; и — число, характеризующее место установки дополнительной термопары.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

Ь" 258665, кл. С 01 К 17/00, 1967.

2. Чиркин В.С. Теплопроводность промышленных материалов. И., "Иашиностроение", 1962, с. 150 (прототип).