СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСТИННОГО КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ПОЛУПРОЗРАЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1971 года по МПК G01N25/18 

Изобретение Относится к теплофизическим измерениям.

Известно, что истинную теплонроводность К полупрозрачных материалов, т. е. веществ, пропускающих и поглощающих радиацию, при средних и высоких температурах определяют путем исключения из эффективной теплопроводности лэф, полученной в эксперименте, «лучистой теплопроводности Ял, вычисляемой по формуле Росселанда или Польца. Интегральный коэффициент поглощения k находят на основе другого эксперимента, в котором измеряют спектральный коэффициент поглощения для ряда длин волн и затем вычисляют k как росселандово среднее.

Однако использование формул Росселанда и Польца на практике приводит к значительным погрещностям. Кроме того, определение величины k таким способом требует длительных и дорогостоящих оптических измерений.

По предлагаемому способу для повышения точности на двух плоских образцах различной толщины, поверхности которых снабжены термостойким черным покрытием, измеряют установившиеся разности температур, абсолютную температуру «горячей поверхности наиболее нагретого образца и по известной формуле вычисляют искомую величину.

Qfi

(1)

, , 8/1 д Га Г 1 pfbwJ

-k- I т М

где Q - тепловой поток;

Я - толщина пластины;

п - показатель преломления;

Го - максимальная абсолютная температура пластины;

ДГ - температурный перепад на пластине;

а - 5,67-10 8 ег/л1«-град - постоянная Стефана;

Е(х) -табулированная интегро-показательная функция четвертого порядка, которое выполняется с высокой точностью для полупрозрачных пластин малой толщины с близкими к нулю коэффициентами отражения границ.

Для измерения выбирают два плоских образца малой, но различной толщины Н и Я2, поверхности которых шлифуют мелким абразивом либо покрывают термостойким черным

покрытием. По обе стороны каждой пластины располагают термопары, регистрирующие температурные перепады ЛТ и АГг на каждом образце. Собранные пакетом один за другим образцы устанавливают между нагреватель и по достижении стационарного режима измеряют тенловой поток Q, пропускаемый через образцы, величины TI и Гз и абсолютную температуру Го У «горячей поверхности наиболее нагретого образца. С помощью формулы

1т

Sn.T, VAr, ДГ.У Е,(т)Е,(),(2)

гг

где т -- , т kHi, находят величину т, 1

а затем величину k - т/Яь причем используют заранее построенные графики правой части равенства (2) для выбранного значения т или применяют численные методы решения трансцендентного уравнения (2). После этого вычисляют величину истинной теплопроводности . по формуле

(

Предмет изобретения

Способ определения истинного коэффициента теплопроводности полупрозрачных материалов путем измерения теплового потока в

стационарных условиях, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, на двух плоских образцах различной толщины, поверхности которых снабжены термостойким черным покрытием, измеряют установившиеся разности температур, абсолютную температуру «горячей поверхности наиболее нагретого образца и по известной формуле вычисляют искомую величину.