Способ определения температуропроводности веществ Советский патент 1982 года по МПК G01N25/18 

(5) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ

I . ., . ...

Изобретение относится к теплофизическим измерениям, а именно к измерению температУ опроводнос ти веществ и может представлять интерес при контроле тепловых свойств материалов в металлургии, приборостроении, энергетике, геологии.

Известен способ определения теплофизических характеристик материалов, заключающийся в создании импульса теплового потока на поверхности образца с помощью лазера IVJ.

Этот способ характеризуется необходимостью использования дорогостоящего и уникального оборудования (лазер, источник питания, осциллограф

и т.д.).

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения теплофизических характеристик материалов , заключающийся в создании теплового импульса на одной из сторон исследуемого образца и измерении температуры. Импульс создается стаВЕЩЕСТВ

ционарнь1м лазером, пучок света от которого проходит через оптическую систему с прерывателем и падает импульсами на поверхность исследуемого образца 23.

Недостатком дтого способа являют-; ся сложность и дороговизна в реали-, зации, потребность лазера, сложной оптики, усиливателей, синхронизатора, что делает аналогичные споtoсобы неэкономичными, нерентабельными для заводских лабораторий и неприменимыми в полевых условиях,например, при геологических изыска ниях.

15

Целью изобретения является упрощение способа , повышение экономичности подготовки.

Эта-цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в соз20дании теплового импульса и измерении температуры, на эмульсии фото:или кинопленки устанавливают исследуемый образец, у которого на поеерхности, нагреваемой тепловым импульсом, и противоположной ей сто роне предварительно располагают тер модатчики, например термокраски, и после размещения фото- или киноплен в фото- или киноаппарат проводят экспонирование при полностью открытой диафрагме и заданной выдержке, направляя объектив фотоагппарата на любой стационарный.источник тепла, например солнце, после чего по термокраскам определяют температуру поверхности образца, нагреваемой те ловым импульсом, и противоположной ей поверхности, и по полученным дан ным рассчитывают температуропроводность по формуле (т) , толщина образца; Тл и Тп температуры поверхнос ти образца, нагреваемой тепловым импульсо и противоположной ей поверхности, соответственно;величина выдержки при экспонировании, экспериментальной проверки берут образец в виде пластины из кварцевого стекла (КУ-2) 0 16 мм, толщиной, (d)5 равной 2 мм. На торцовые поверхности образца наносят слой термокраски, после чег образец закрепляют на фотопленке, которую устанавливают в фотоаппарат При диафрагме 2,8 и выдержке 1/100 с при ориентации фотоаппарата на солнце получают значение .пера туропроводности,равное 8,51 -ЛОмУсек что удовлетворительно согласуется с литературными данными. Таким образом, изменяя диафрагму в зависимости от интенсивности источ ника тепла, и, как. следствие, изменяя величину теплового потока,проходящего через образец, а также устанавливая величину выдержки, являющейся длительностью импульса,можно определять температуропроводность и теплоемкость образцов, установленных на фото- или кинопленке. При реализации данного способа можно использовать фольгу в виде полосок, приклеенных к фотопленке для того, чтобы на одном образце сделать .несколько замеров, причем каждый замер будет соответствовать одному кадру фотопленки. Предлагаемым способом можно с пределить температуропроводность клеевых материалов, для чего на эмульсию фотопленки наносят ровный слой исследуемого вещества. Возможно упрощение способа за счет предварительного определения зависимости почернения фотопленки от температуры, чтодает возможность исключить использование термодатчиков. Наибрлее целесообразно использование предлагаемого способа в полевых условиях при геологоразве- . дочных работах ,и других случаях,когда использование специальной аппаратуры (нагревателей, источников тепла и т.п.) затруднительно или экономически невыгодно. Формула изобретения Способ определения температуропроводности веществ, заключающийся в созда.нии теплового импульса на одной из сторон исследуемого образца и измерении температуры образца, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, на эмуль- сии фото- или киноплейки устанавливают исследуемый образец, на поверхности которого, нагреваемой тепловым импульсом, и на противоположной ей сторо.не предварительно располагают термокраски, и после размещения фото- или кинопленки в фото- или киноаппарате проводят экспонирование при полностью открытой диафрагме и заданной выдержке, направляя объектив аппарата на любой стационарный источник тепла, после чего термокрасками определяют температуру поверхности, образца, нагреваемой тепловым импульсом, и противоположной ей поверхности, и. по полученным данным рассчитывают температуропроводность по формуле а - -i JiuC Ч где L - толщина образца; TQ и Тц -температуры поверхности образца, нагреваемой тепловым импульсом, и противолежащей ей поверхности, соответственно;ДТ - величина выдержки при экспонировании.

5920 487 . 6

Источники информации,2. Новицкий Л.А. , Кожевников И.Г.

принятые во внимание при экспертизеТеплофизические свойства материалов

1. Rev. Ijjt. Hates. Tesnper. etпри низких температурах. М., МашиноRefract 1970, 7, PP. 28М-289.строение, 1975, с. 128 (прототип).