Способ неразрушающего контроля теплофизических характеристик материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N25/18 

ел ел

ел

1

Изобретение относится к технической физике, в частности к теплофизи- ческим измерениям.

Цель изобретения - повышение быст родействйя и точности измерения.

Способ осуществляют следующим образом.

На теплоизолированную поверхность исследуемого ела помещают источник тепла заданной мощности. Включают последний, обеспечивая постоянную мощность Wj в течение промежутка времени О t макс Замеряют время Maitc достижения максимальной избыточной температуры в точке X. После момента времени изменяют мощность источника тепла обратно пропорционально корню квадратному из времени. Замеряют величину максимальной избыточной температуры Т таис точке приложения источника тепла.

Зная три параметра (W,

макс

О «акс

), определяют три искомые тепло- физические характеристики (а, с, ) по соответствующим формулам.

При выделении в начальный момент времени Г О в точке удельного

количества тепла QH величина

м J

температуры Т(Х, , Т ) в точке X определяется фундаментальным рещени- ем нестационарного одномерного уравнения теплопроводности

т(х, ,г )

хехр

(1)

3905552

После достижения Т. использу ют закон изменения мощности теплового источника W от времени t в г- виде

W

W,

(4)

где Wg - мощность источника тепла в период времени ,

га. LM J Тогда удельное количество тепла

Q 1 Wde W,. (5)

Для точки приложения тепла X О соотношение (2) с учетом (5) примает вид

Wo

:р.

Та

(6)

о

Таким образом, величина максимальной избыточной температуры Т., в

Ч MQKC

точке приложения источника тепла становится установивщейся (не зависящей от температуры) благодаря подбору зависимости (4) изменения мощности источника тепла во времени. Отсюда следует, что

с

Wo

-..fM- Ur.KjрТ«а.с Рассчитав величины а и

(7)

определяют коэффициент теплопроводности по известному соотношению

91 ас

Вт 1 .(8)

Изобретение относится к тепло- физическим измерениям. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности измерения. Способ состоит в использовании полубесконечного в тепловом отношении тела, тепловом воздействии на него, измерении тем- пературы в точке поверхности тела, измерении энергии теплового воздействия. До момента достижения максимальной избыточной температуры в заданной точке поверхности обеспечивают постоянную мощность источника тепла. Мощность источника тепла изменяют обратно пропорционально корню квадратному из времени. Заменяют величину максимальной избыточной температуры в точке приложения источника тепла. (Л

Для упрощения помещают начало ко- зрдинат в точке , т.е, в точке приложения теплового источника 0. Тогда соотношение (1) можно записать

т(х,г )

СП г

(2)

Из условия достижения максимальной температуры Т лучают

макс

В точке X поа

«оке

(3)

ж деГ. время достижения Т,

Соотнощения (3), (7) и (8) являются расчетом для искомых теплофизичес- ких характеристик; для выполнения

такого расчета требуется измерить лишь три параметра W, „ , Тумаке,

Предлагаемый способ обладает боль- щим быстродействием вследствие исключения трудоемких операций нахождения

интегральных значений температур, соответствующих величин времен, вычисления численным методом интеграла Кроме того, предлагаемый способ характеризуется и более высокой точностью, так как оперирует только с аксимальдьгми значениями температур. ормула изобретения

Способ неразрушающего контроля : теплофизическ1гх характеристик матери

3 13905554

алов, состоящий в тепловом воздейст-точника тепла Wj, до момента достижении на теплоизолированную поверх-ния максимальной избыточной темпе- ность полубесконечного в тепловомратуры в заданной точке поверхности, отношении исследуемого тела от источ- с затем мощность источника тепла из- ника тепла, измерс гии времени дости-меняют обратно пропорционально кор- жения максимальной избыточной темпе-ню квадратному из времени и замеряют ратуры в заданной точке поверхностивеличину максимальной избыточной тела махс измерении мощности ис-температуры в точке приложения исто точника тепла, о .т л и ч а ю щ и й-ю ника тепла Т , а искомые теплофи- с я тем, что, с целью повьппениязические характеристики определяют быстродействия и точности измерения,по соответствующим формулам с учетом обеспечивают постоянную мощность ис-измеренных W , и Т ошс