Способ определения теплои температуропроводности материалов

(19) (11) 3(51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ цев ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(46) 23.03.84. Бюл. Р 11 (72) В.П, Чернышов, Ю.Л. Муром Т.И, Рожнова и Е.И, Глинкин (71) Тамбовский институт химического машиностроения(56) 1. Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов тепло- обмена. М., "Энергия", 1979, с.119,2, Вишневский Е,Е, Методы определения термических характеристик неметаллических материалов, - В кн,: Тепло- и массоперенос в процессе испарения. М., АН СССР, 1958, с,236.3. Авторское свидетельство СССР Р 859893, кл.0 0125/18, 1979 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОИ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВвключающий воздействие на термоста 1 тируемый при постоянной температуре образец несколькими линейнымиисточниками тепла, находящимися висследуемом образце на одинаковомрасстоянии и расположенными симмет.рично относительно одного датчикатемпературы, регистрацию изменениятемпературы в образце, по которомусудят об искомых параметрах, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения времени и повышения точности определения искомыхтеплофизических характеристик,осуществляют однократное импульсноетепловое воздействие на образецвсеми источниками тепла с постоянной и одинаковой для каждого из нихмощностью, величина которой выбирается из условия, что температураисследуемого образца при тепловомвоздействии будет на 10-15 меньшетемпературы фазового перехода исследуемого материала.(х ,у , Г) 45 50 Составитель В, БитюковРедактор л. Гратилло Техред и.йетелева . Корректор Г, Решетник Заказ 1538/37 Тираж 823 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4(1) - (3), можно рассчитать искомые характеристики.Для реализации предлагаемого способа использовались пластины из полиметилметакрилата толщиной 1 мм, между которыми размещались четыре линей ных нагревателя из нихромовой проволоки ф = 0,2 мм, симметрично на одинаковом расстоянии г = 2 мм от источника помещался термопреобразователь в виде хромель-копелевой микротермо пары, электроды которой ф = 0,15 мм сварены встык и расположены параллельно линиям действия источников тепла. При проведении эксперимента на каждый источник одновременно по давалась мощность Я = 78 Вт/м, измерялась температура в интервале 35- 40, а с момента подачи теплового импульса погрешность температурно-временных измерений не превышала 3-5, коэффициент температуропроводности при этом получился а = 1,14 10м/с й = 2,01 10 , отсюда погрешность измерений в первом случае 6,2во втором луч 4,8 по сравне нию со справочными данными для исследуемого материала. Время проведения эксперимента в предлагаемом способе не более 1 мин (длительность импульсного теплового воздействия 1-2 с ), а в известном способе время эксперимента не менее 5-6 ч, так как время термостатирования образца между циклами измерения 30-40 мин, а число циклов 6-10, то очевидно,что время проведения эксперимента в предлагаемом способе сократилось более, чем в 300 раз.В известном способе значение измеряемой температуры определяется как где Я - общая мощность теплового воздействия, которая подается вначале на один источник, затем делится поровну на два источника, три, четыре и т.д. до и.В предлагаемом способе амплитудное значение измеряемой температуры равйо где и - число источников тепла;Я, - мощность одного источника,равная общей мощности всех источников в известном способе.Отсюда амплитудное значение контролируемой в процессе эксперимента температуры в предлагаемом способе в и раз больше, чем в известном. Относительная погрешность измерения температуры в известном способе определяется по Формуле где дТ - абсолютная погрешность измерения в первом и втором случаях.Из формул (ц) и (5) очевидно,что погрешность температурных измеренийв предлагаемом способе в и раз меньше, чем в известном, так какТг(х,уо, Т ) в и раз больше, чем Т(хо,у,1,.а время проведения эксперимента сократилось более, чем в 300 раз. Таким образом, однократное тепловое воздействие на образец и выбор мощности каждого источника из условия, что избыточная температура исследуемого образца при тепловом воздействии будет на 10-15 меньше температуры фазового перехода (это условие с заданным запасом позволяет сохранить структуру и теплофизические свойства исследуемого материала), в отличие от известного способа повышает быстродействие и уменьшает погрешность температурно-временных измерений, что позволяет с большей производительностью и точностью определять тепловые свойства исследуемых веществ материалов и широко применять способ в практике теплофизических измерений.