Способ определения температуропроводности материалов Советский патент 1990 года по МПК G01N25/18 

Изобретение относится к тепловым ис- пытa иям, а именно к определению тепло- физи еских свойств материалов.

Цэпью изобретения является повышение тс чности и расширение температурного диапсзона испытаний.

Используется сравнительный способ oпpe eлeния температуропроводности ма- териаюв в режиме их монотонного охлаж- денил, основанный на сопоставлении значе 1ИЙ температур в характерных сечениях исследуемого образца и образца сравнения, равных по форме и размерам.

О Зразцы предварительно нагревают до равно ;i температуры, а затем охлаждают в среде с постоянной температурой. Регист- рирукт изменение во вреглени температур центров образцов, а также изменение гра- диентрв температур в приповерхностных

слоях образцов в соответствующих точках. Устанавливают моменты равенства этих градиентов, скорости изменения температур, соответствующие этим моментам, используются для вычисления искомой величины по соотношению

дТ/дтf.)

а - а cp ;ff-/л .U;

аТср/дт

где а, аср - температуропроводность испытуемого образца и образца сравнения;

Т, Тер - температура испытуемого образца и образца сравнения;

т- время.

По сравнению со способами, основанными на регулярном тепловом режиме первого рода, способ не требует неизменности коэффициента теплоотдачи охлаждающей среды во всем температурном диапазоне испытаний. Следствием этого является поf 3

L/l

вышение точности (за счет исключения погрешности, обусловленной непосредственно непостоянством этого коэффициента), а- также расширение температурного диапазона испытаний (за счет охвата высокотемпературной области, для которой характерно существенное изменение коэффициента теплоотдачи в зависимости от температуры).

Пример. Используются образцы в виде цилиндров равных диаметров и высоты. Как образец сравнения, так и испытуемые образцы оснащаются . измерителями температуры для регистрации температур в центре, на поверхности и на одной трети радиуса образца. Несколько испытуемых образцов и образец сравнения, повешенные на термопарах - измерителях температур, нагреваются в печи до равной исходной температуры, а затем перемещаются для охлаждения в индивидуальных ячейках-экранах. Регистрируются изменения темпера- .тур во времени, разность температур поверхности образца и температуры на одной трети радиуса используют как характеристику градиента температур. Расчет искомых величин проводят по формуле (1), причем величины типа дТ/дт рассчитывают как отношение общих изменений температуры, и времени от начала охлаждения образцов.

Способ рекомендуется для массовых спытаний однотипных материалов. Формула изобретения Способ определения температуропро- водности материалов, состоящий в том, что испытуемый образец и образец сравнения, одинаковые по форме и размерам, охлаждают в среде с неизменной температурой, регистрируют изменение температур в характерных точках образцов во времени, на основании чего вычисляют искомую величину с использованием значения температуропроводности образца сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения температурного диапазона испытаний, изменения температур регистрируют на.оси образцов, дополнительно регистрируют градиенты температур в сходственных точках образцов, выявляют моменты их равенства и вычисляют искомую величину на основании результатов измерений, соответствующих этим моментам по формуле

-о д2/дт РЭТср/аг

где а - температуропроводность испытуемого образца;,

аср - температуропроводность образца сравнения;

Т.- температура испытуемого образца; Тер - температура образца сравнения; г- время.

Изобретение относится к определению теплофизических свойств материалов. Исследуемый образец и образец сравнения выбирают равными по форме и размерам. Охлаждают образцы в среде с равной температурой. Для каждого образца регистрируют скорость изменения температуры в его центре и градиент температур в приповерхностном слое. В моменты равенства градиентов температур скорости изменения температур пропорциональны температуропроводностям. В отличие от известных способов, основанных на регулярном тепловом режиме первого рода, не требуется постоянство коэффициента теплоотдачи охлаждающей среды во всем температурном диапазоне испытания. Следствием этого является повышение точности и расширение температурного диапазона испытаний.