Способ определения термического сопротивления Советский патент 1982 года по МПК G01N25/18 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЛИТ

1

Изобретение относится к исследованиям с применением тепловых средств, а именно к исследованию теплового сопротивления материалов и конструкций, и преимущественно применяется в теплотехническом контроле строительных материалов и конструкций.

Известен способ определения теплового сопротивления материалов, состоящий в том, что создают стационарный тепловой режим сначала в контрольном, а затем в испытуемом образцах за счет последовательного размещения образцов в одни и те же тепловые условия и регистрируют перепады температур на образцах 1.

Недостатки данного способа - малая производительность трубы и больщие энергетические затраты, связанные с длительностью достижения стационарного теплового режима и двумя последовательными стадиями испытания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ определения термического сопротивления плит, состоящий в том, что одновременно нагревают исследуемую и контрольную плиты, равные по размерам, за счет одностороннего подвода тепла к каждой из плит и измеряют

температуры поверхностей, противополож-ных лагреваемым, в идентичных геометрических точках. После достижения равных переходов температур по плитам в условиях стационарного теплового режима измеряют тепловые потоки через каждую из плит 2.

Недостатками способа-прототипа являют ся низкая производительность трубы и большие энергетические затраты, обусловленные длительностью вывода образцов на стационарный тепловой режим.

10

Цель изобретения - повыщение производительности и сокращение энергетических затрат.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения термического сопротивления плит, состоящему в том, что

15 одновременно нагревают исследуемую и контрольную плихы, равные по размерам, за счет одностороннего подвода тепла к каждой из плит и измеряют температуры поверхностей, противоположных нагреваемым, в иден20тичных геометрических точках, нагрев поверхностей плит осуществляют с равными и посоянными во времени скоростями, регистрируют изменение во времени разности измеряемых температур плит, а о тепловом сопротивлении судят, сопоставляя полученные данные с результатами калибровочного эксперимента.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - схематическое изображение рабочих участков на кривой нагрева для предлагаемого способа и прототипа.

Принципиальная схема устройства включает горизонтальное основание 1 с нагревателями 2, защищенными охранными нагревателями от утечек тепла, на основании 1 расположены плиты-контрольная 3 и исследуемая 4.

Показан также регистратор 5 разности температур плит. Участок 6 на кривой нагрева (фиг. 2) соответствует квазистационарному режиму с постоянным теплом нагрева, а участок 7 - стационарному режиму, при котором проводят измерение согласно прототипу; кривые 8 и 9 - графики изменения температур плит.

Предлагаемый способ может быть реализован следующим образом.

На горизонтальной плите 1 из теплопроводнопэ материала с вмонтированными внутри нее электрическими нагревателями, обеспечивающими равномерный нагрев по всей поверхности, размещают одновременно исследуемую конструкцию и контрольную конструкцию, идентичную исследуемой по геометрическим размерам.

В качестве контрольной может быть использована серийно выпускаемая строительная конструкция, предварительно исследованная посредством иных методов испытаний.

Эксперимент начинается с момента, когда включают нагреватели, обеспечивающие постоянный темп нагрева поверхности плиTbi. При достижении тепловой волной противоположной поверхности нагреваемых конструкций регистрируют разности температур между аналогичными участками поверхностей, противоположных нагреваемым. Эти измерения могут быть выполнены контактными (термодатчиками) или бесконтактными (тепловизионными) средствами.

По полученной разности температур с помощью номограммы находят тепловые сопротивления нескольких характерных участков испытуемой конс- рукции (образца).

Номограммы получены в результате исследования нескольких одинаковых по геометрическим параметрам конструкций, но с заведомо измененной технологией производства, при которой получаются разные по теплотехническим характеристикам плиты.

Плиты предварительно исследуются по традиционной стационарной методике, определяются теплотехнические характеристики их нескольких характеристик участков. Затем эти плиты испытываются в соответствии с операциями способа, а в результате получются тарировочные зависимости.

Для выявления неоднородности термического сопротивления по площади njjHTN измерения согласно способу могут проводиться одновременно в нескольких точках плит.

Использование предложенного способа к строительным конструкциям в сравнении с известными способами обеспечивает сокращение времени испытания теплофизических характеристик строительных материалов и в:онструкций с 2-3 дней до нескольких часов (3-4 ч), а соответственно уменьшение расхода электроэнергии. .

Способ позволяет испытывать неоднородные по структуре конструкции и определять тепловое сопротивление всех интересующих участков одновременно.

Кроме того, применение данного способа .на предприятиях стройнндустрии позволяет оперативно контролировать качество изготовляемой продукции.

Формула изобретения

Способ определения термического сопротивления плит, состоящий в том, что одновременно нагревают исследуемую и контрольную плиты, равные по размерм, за счет одностороннего подвода тепла к каждой из плит и измеряют температуры поверхностей, противоположных нагреваемым, в идентичных точках, отличающийся тем, что, с целью повыщения производительности способа и сокращения энергетических затрат, нагрев поверхностей плит осуществляют с равными и постоянными во времени скоростями, регистрируют изменение во времени разности измеряемых температур плИт, а о тепловом сопротивлении исследуемой плиты судят, сопоставляя полученные данные с калибровочным графиком.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

№ 359582, кл. G 01 N 15/18, 1971 (прототип) .

Фиг.1

ic

I (суток)

Ф.иг.2.