Устройство для определения теплофизических характеристик строительных материалов Советский патент 1984 года по МПК G01N25/18 

со

О) 1 Изобретение относится к определе нию теплофизических характеристик (теплопроводности, температуропроводности, теплоемкости) материалов строительных конструкций. Известны устройства для определения тешюфизическкх характеристик материалов строительных конструкций, содержащие плоский нагреватель, датчик температуры, эталонное тело, источник нагрева и устройство для регистрации температуры С П. Недостатком этих устройств является необходимость расположения датчика температуры внутри материала конструкции что не позволяет определять искомые характеристики без нарушения целостности конструкции. Наиболее близким к предлагаемому изобретению ;является устройство для определения теплофизических характеристик материалов конструкций, которое кроме эталонного тела с расположенным на его поверхности плоским круглым нагревателем и датчиком температуры в центре нагревателя , источника нагрева и устройства для регистрации температуры, сое диненных соответственно с нагрева телем и датчиком температуры, снабжено дополнительным плоским электродом, расположенным компланарно с нагревателем, служащим одновременно вторым электродом, который совместно с дополнительным электродом обра зует емкостный датчик объемной влаж ности, подключенный к измерителю емкости 2 . Однако известное устройство не позволяет достаточно точно определять искомые характеристики. Цель изобретения - повышение точ яости определения тегшофизических характеристик. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определе. кия теплофизических характеристик строительных материалов, содержащем первичный преобразователь, состоящий из эталонного тела с расположенным на его рабочей поверхности плоским круглым нагревателем и датчиком температуры в центре нагревателя, источник нагрева и устройство для регистрации температуры, соединенные соответственно с нагревателем и датчиком температуры первично 62 го преобразователя, нагреватель выполнен радиусом R, определяемым по формуле R 2.49 Уа,Г fn (Еrj ) , p9-kp tKp где а - коэффициент температуропроводности эталонного тела т - момент времени, исчисляемый с момента подачи импульса и назначаемый из тех соображений, что с целью Последующей статической обработки за время С необходимо сделать несколько замеров избыточной температуры, T.e. П(Л, где oCj;-- интервал времени между моментами фиксации температуры, определяемый типом измерительного устройства;п - количество замеров; -1 относительная ошибка изме рения температуры s момент времени Т На чертеже показана схема устрой, ства. Устройство содержит плоский нагреватель 1, соединенный с источником 2 импульсного нагрева, датчик 3 температуры, расположенный в центре нагревателя и соединенный с устройством 4 регистрации температуры, и эталонное тело 5. Для определения теплофизических характеристик устройство устанавливают на поверхности Исследуемой конструкции так, чтобы плоский нагреватель 1 с датчиком 3 температуры имели непосредственный контакт с Поверхностью материала. Устройство работает следующим образом, Включают источник 2 импульсного нагрева, от которого тепловой импульс через нагреватель 1 передается поверхности исследуемой конструкции. В начальный момент включекия нагрева избыточная температура на поверхности конструкции в месте контакта с нагревателем макснмальна, а затем начинает снижаться. Изменение избыточной температуры во времени регистрируют с помощью датчика 4 температуры. Это позволяет при круговом нагревателе с радиусом R или при центрально-симметричном нагревателе эквивалентной площади по изменению избыточной температуры во времени последовательно рассчитывать коэффициент тепловой активности и температуропроводности материала исследуемой конструкции. Остальные теплофизические характеристики определяют расчетным путем с помощью уравнений связи.

Mcc/iedycffOJi ffOffcmflyftt4M

Устройство, осуществляя экспрессньш неразрушанщий метод определения теплофизических характеристик, обладает повышенной точностью. Оно найдет широкое применение в производственном контрсхле качества готовых изделий на предприятиях стройиндустрии или при натурных исследованиях ограждающих конструкций зданий.

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ОПРЕДЕПЕ НИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее первичный преобразователь, состоящий из эталонного тела с расположенным на его рабочей поверхности плоским круглым нагревателем и датчиком температуры в центре нагревателя, источник нагрева и устройство для регистрации температуры, соединенные соответственно с нагревателем и датчиком температуры первичного преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения, нагреватель вьтолнен радиусом R, определяемым по формуле R 2,49-|a tr In (ер, -коэффициент температурогде а. проводности эталонного тела -относительная ошибка из-tpcp мерения температуры в момент времени Т.,., K|J