Способ неразрушающего измерения теплофизических свойств материалов

,ЯО 11 УБЛИК 51)4 С 01 И 25/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ его температуры во времени, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерений путемисключения влияния имеющихся градиентов температур и источников тепла висследуемом материале, в теплопроводящий элемент подают. энергию, проводят измерения температуры его вовремени относительно такого же элемента, который устанавливают на исследуемый материал вне зоны тепловоговлияния, причем температуры обоихэлементов в момент установки одинаковы, а время измерениядолжно удовлетворять соотношению го 3 0,6 го/аг радиус тепл мента; температур следуемогоеренным темп опроводящего э ть ис- опреде проводнос материала ературамры,ляют искомые пара ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(72) Е.А.Белов, Ю.В.Левочкин, Е.С.Платунов и М.В.Яковлев (71) Ленинградский ордена Трудово Красного Знамени технологический институт холодильной промьнпленности (53) 536.2 (088.8)(56) Рыбаков В.И. и др. Прибор с точечным нагревателем для определения коэффициентов теплопроводности изотропных материалов. Научные труды НИИМосстроя.Вып. 6, М., 1969.Авторское свидетельство СССР . й 1004843, кл. С 01 И 25/18, 1982. (54) (57) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИ АПОВ, заключающийся в том, что на исследуемый материал устанавливают теплопроводящий элемент, температура которого вьппе температуры исследуемого материала, и измеряют изменение ИЯ " ИИВЛВ 6 Мюм.1176223 гПри измерении разности температурО = г - Г между дисками получаютсистему 1Изобретение относится к областитеплофизических измерений и можетбыть использовано при исследованиитеплопроводности Л и температуро"проводности о) материалов холодильной 5техники, строительных материалов,теплонагруженных конструкций энергетических объектов,Цель изобретения - повьппение точности измерений путем исключения вли яния имеющихся градиентов температури источников тепла в исследуемомтеле на результат измерения.Сущность способа заключается вследующем. 15Исследуемый материал рассматривается как полуорганический массивс постоянными теплофизическими характеристиками Д и о) . Начальноераспределение температур в материале г(=0)= (х), где ось х направлена вглубь массива, имеет ноль наповерхности тела. Начиная с моментаС= 0 оба элемента приводятся втепловой контакт с телом, и в одном 25из элементов вьделяется мощность Яв расчете иа единицу площади контакта. При сделанных предположениях температурные возмущения С (х,у, г),вносимые каждым из элементов в материал, описываются уравнением ч е- -- ьо2 1 39ел ъ)7 г + )2 а с граничными и начальными де -С р 1 е +о р ф) хч)Я (11 д 2 езО0 х,ч,ФЙ ц Система (4)-(6) не содержит инфор мации о неравномерности поля в теле и источниках тепловьделения.Решение системы (4)-(6) для элементов в виде диска и моментов времени Т0,6 гр/а Е= - 11 гр 1 1р )(7)Л2 Т ЗГа 4где г - радиус диска.Соотношение (7) показывает принципиальную возможность определения теплопроводности и температуропроводности материала по измеряемой в опыте разности температур дисков 8(1/)/Г). Действительно, зависимость 9 (1/Ф оказывается линейной, причем экстраполяция прямой к значениям 1/ Ю О позволяет найти установившееся значение .перепада в установившейся стадии и по нему рассчитать тепло- проводность гр3= ---е стр)чгде еотр - установившийся перепадтемпературы между дискамиеТемпературопроводность рассчитывается из тангенса К угла наклона пряй Е(1/Я)( 2 Ли аС = Л/а ЯСо текущее время;температурные возмущения,вносимые каждым из элементов в материал;теплопроводность и температуропроводность материала;мощность объемных источниковтепла в теле;теплоемкость элемента в расчете на единицу площади;мощности, вьделяемые в расчете на единицу площади контакта;область контакта элемента стелом,1 г 1 1а = гШ4 р 2 КасТр)ц При необходимости может быть рассчитана и объемная теплоемкость где С - удельная теплоемкость;у - плотность материала.Способ позволяет проводить измере ние теплофизических свойств материалов и изделий в процессе эксплуатации при наличии в них тепловых потоков. Измерение температуры элементаСоставитель В.ГусеваРедактор Л.Веселовская Техред МКузьма Корректор Е. Сирохман Заказ 5352/43 Тираж 897ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 относительно такого же второго элемента дает возможность получать информацию в одном опыте и сократитьвремя измерений в 2,5-3 раза, чтоособенно важно при измерении свойств 176223 4:материалов с низкой теплопроводностью, а также повысить точностьизмерений в 1,5-2 раза в результатеисключения влияния температурныхградиентов в исследуемом теле.