Способ контроля теплофизических характеристик теплоизоляционных материалов Советский патент 1992 года по МПК G01N25/18 

Изобретение относится к технической физике, в частности к контролю свойств теплоизоляционных материалов.

Известен способ определения теплофизических характеристик материалов, состоящий в воздействии на теплоизолированный образец несколькими линейными источниками тепла, расположенными симметрично относительно одного датчика температуру и регистрации изменения температуры в 66разце. ; - : . V-- . ;- К недостаткам данного способа отно

сится сложность технической реализации,

низкая точность.

Известен также способ комплексного

определения теплофизических характеристик материалов, Состоящий в воздействии на термостатированную поверхность исследуемого тела импульсами с заданной скважностью и регистрации числа импульсов за время достижения установленного значения температуры в двух точках контроля.

Недостатками этого способа являются длительное время измерения и низкая точность, так как не определено, время фиксирования температур, а следовательно, и число тепловых импульсов.

Наиболее близким к изобретению является дифференциальный способ измерения теплопроводности материала, основанный на сравнении теплопроводности образца и- эталона, заключающийся в нагреве поверхО

ел ю

ностей образцов тепловыми импульсами, регистрации изменения температуры во времени, измерении времени экстремальных значений изменения температуры и определении искомой характеристики по экстремальным интервалам времени образца и эталона..

Недостатками способа являются низкое быстродействие и точно.сть определения характеристик, обусловленные трудоемкостью выявления экстремума изменения температур и регистрации интер- валов времени из-за измерения дифференциальных значений температур, которые на порядок меньше абсолютных теммператур.

Цель изобретения - повышение оперативности и точности определения теплофизи- ческих характеристик теплоизоляционных материалов,

Сущность изобретения заключается в линейном нагреве поверхности образцов импульсами, период следования которых выбирают пропорционально,времени тепловой релаксации Ьбразца с нормирован- нымихарактеристиками, а также, в измерении числа импульсов от момента подачи первого импульса до момента достижения температуры образцов заданного значения.л

Это позволяет измерять абсолютные значения температуры, которые на порядок превышают трудоемкие для регистрации дифференциальные значения, исключить неопределенность интервалов времени вы- явления экстремальных значений изменения температуры.

Способ осуществляется следующим образом. , . . ,. . : : . ; ..

Термостатируют образцы до постоя н- ной температуры, после этого воздействуют на образец с нормированными характеристиками тепловыми импульсами с постоянной частотой и мощностью q от линейного источника тепла. Линейный нагреватель располагают на поверхности образца, период частоты подачи тепловых импульсов4 г0 выбирают пропорционально времени тэ тепловой релаксации образца с нормированными характеристиками (аи, АН - темпе- ратуро- и теплопроводность)

То -

2ан

При этом осуществляется линейный нагрев поверхности образца и регистрируется

температура на расстоянии х от нагревателя с погрешностью: нелинейности Idl.

Нагрев проводят до тех пор, пока температура образца с нормированными характеристиками не достигает напередзаданного значения Т. Определяют количество импульсов п., необходимых для достижения, за- даншГго значения Т на образце с нормированными характеристиками за ука- Зан.ный интервал времени. Затем осуществ ля ют нагрев исследуемого образца с тепловыми характеристика а, А тепловыми импульсами с тем же периодом следования, что и нагрев нормированного образца, и подсчитывают количество импульсов пл. необходимых для нагрева исследуемого образца до той же температуры Т в точке, находящейся на расстоянии х от нагревателя. Контроль характеристик исследуемого образца осуществляют путем сравнения его характеристик с характеристиками нормированного образца по следующим форму- лам ..; ...-. . . ; .;

.а а ггТ;А Ангг7При этом необходимо отметить, что образцы t нормированными характеристиками необходимо выбирать из материалов, относящихся к одному и тому же классу, что и контрольный образец, например для стекол - стекла, для бетонов -бетоны и т.п.

При этом наиболее эффективен способ при экспресс-контроле образцов из одного и того же материала.

Ф о р мул а и з о б р ет е н и я Способ контроля- теплофизических ха-. рактеристик теплоизоляционных материалов, включающий импульсный нагрев термостатированных поверхностей эталонного и исследуемого образца источником постоянной частоты и мощности, измерение интервалов времени, по которым определяют искомые характеристики, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения опреративности и точности, осуществляют линейный нагрев поверхности образцов импульсами, период следования которых выбирают пропорционально времени тепловой релаксации образца с нормированными характеристиками, при этом интервалы времени определяют числом импульсов от момента подачи первого импульса до момента достижения температуры образцов заданного значения в точках, расположенных на фиксированном расстояний от точки нагрева на поверхности образцов.

Изобретение относится к области тепло- физических исследований и может Найти применение на производстве при тест-конг- троле теплоизоляционных образцов серий ного производства. Целью предлагаемого изобретения является повышение оперативности .и точности контроля. Способ состоит в импульсном тепловом воздействии с постоянной частотой на термостатируе- мые при постоянной температуре исследуемый и нормированный образцы линейным источником с постоянной энергией, регистрации изменения температуры образцов в точке, расположенной на фиксированном расстоянии от нагревателя на поверхности образца. Осуществляют линейный нагрев материала тепловыми импульсами. Интервал между импульсами выбирают пропорци- онально времени.тепловой релаксации образца с нормированными характеристиками/Число импульсов измеряют за интервал времени от момента подачи первого импульса до момента, достижения температуры образцов в указанной точке заданного значения, по которым затем методом сравнения осуществляется экспресс-контроль теплофизических свойств материалов. Ё