Способ определения коэффициента температуропроводности материалов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Реслублик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Кл. 421, 17/02
Заявлено 22.IX.1967 (¹ 1186266/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Комитет ао делам изобретений и открытий пои Совете Министров
СССР
МПК G Olk
УДК 536.12(088.8) Опуб IkkKGBBklo 03.Х11.1969. Бюллетень № 1 за 1970
Дата опубликования описания 14.IV.1970
Автор изобретения
В. А. Вертоградский (g „ 11,;"От;.;I уs
Заявитель
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ
2 2 л. — л 1
4;"1п л температур k момент т.
Изобретение относится к области теплофизических измерений.
Известны способы определения коэффициепта температурогроводности материалов при подаче теплового импульса, когда фиксируют время от начала подачи теплового импульса до достижения максимума температуры в точке, отстоящей от торца на вполне определенном расстоянии, но при производстве замеров подобным способом вкрадываются ошибки при субъективнохт суждении о времени достижения максимума температуры.
Предлагаемый способ дает возможность избежать ошибок и увеличить точность определения коэффициента температуропроводности за счет применения дифференциальной схемы и автоматической фиксации времени от момента подачи теплового импульса до момента баланса дифференциальной схемы, фиксируемого нуль-индикатором, и отличается тем, что время регистрируют с момента подачи теплового импульса до момента, соответствующего достижению наперед заданного соотношения между температурами в двух разноотстоящих от нагреваемой поверхности точках и определяют искомую величину по формуле:
2 2
-т — -л т а =, где q — отношение избыточных и-. In r, На фиг. 1 изображен график, на котором дано время, когда соотношение между избыточными температурами в точках л., и х. достигает определенного, наперед заданного значения
5 tg — — т 1», где q — наперед заданный множитель.
Из графика видно, что момент, соответствующий условию tj — — 2t>>, выражен более отчетливо, чем моменты, соответствующие
10 максимуму кривых.
Размеры образцов для испытаний выбираются так, чтобы было справедливо предположение об одномерном тепловом потоке по оси стержня. При наличии боковых тепловых потерь для теплонзоляторов это условие осуществляется выбором достаточного поперечного сечения образца. Возможен выбор-образца с достаточно тонким сечением, это условие вьшолня тся для металлически. образцов.
Формула для расчета коэффициента температуропроводности имеет следующий вид: где т" — время от начала подачи теплового импульса до момента наступления равновесия
З0 дифференциальной термопары.
258665
+us !
Фиг Z
Фиг 8
Составитель И. Н. Горбенко
Редактор В. В. Фельдман Техред Л. В. Куклина Корректор Г. П. Шильман
Заказ 779/2 Тираж 499 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
На фиг. 2 и 3 показаны схемы включения датчиков температуры, обеспечивающие четкое фиксирование момента т", На фиг. 2 термопары включены по дифференциальной схеме.
Сигнал первого датчика ослабляется в q раз с помощью делителя напряжения. Моменту т," соответствует баланс дифференциальной схемы, поэтому он может быть зафиксирован с помощью того или иного нуль-органа.
Более чувствительная схема приведена на фиг. 3. Здесь включены навстречу друг другу термопара, помещенная в сечении х, и термобатарея из двух (или более) термопар, размещенных в сечении õ . Величина q равна числу рабочих спаев термобатареи.
Предмет изобретения
Способ определения коэффициента температуропроводности материалов путем подачи теплового импульса на поверхность образца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, регистрируют время с момента подачи теплового импульса до момента, соответствующего достижению наперед заданного соотношения между температурами в двух разноотстоящих от нагреваемой поверхности точках и определяют искомую величину
2 2
Х2 — Х1 по формуле: а =, где q — отношение
4т1пq
1s избыточных температур в момент т.
