Способ измерения коэффициента температуропроводности материалов

)5 С 01 И 25/1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ бхьИ 1 ИЕНТ ЕРИАЛОВ к иссл еристикелению инсти од ности ичен асширестей о ССРированный пок источника стоте те т 1 ьоздеистзца 2 в вак в нем темп умнойратурность обра возбужчая Калеба ни повер.ос гина поверхкамере 3, ную волну ы на т емп ера туробразца пр о ж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетелУ 800847, кл. С 01 И 25Ивлиев А.Л., Зиновьериментальная установкавания температуропроводзующая изменения ОКГ.свойства металлов и сплловск: Межвузовский сбо122. Изобретение относится к исследованию теплойизических характематериалов, а именно к опрекоэффициента температуропроЦелью изобретения являетние технологических возможнсоба за счет области жидкихНа чертеже показано устрреализующее способ,Устройство содержит источник модулированного теплового потока 1, образец 2 типа полуограниченного цилинд 80 1603271(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭ ТЕМПЕРАТУРОЛРОВОДНОСТИ МАТ (57) Изобретение относится ванию теплоизических хара материалов, а именно к опр коэдйициента . т емп ер а тур опр Целью изобретения является ние технологических возмож способа за счет области жи . тояний, Способ реализуется стве, имеющем источник мод ного теплового потока, воз щии на поверхность образца типа полу- ограниченного цилиндра, помещенного в вакуумную камеру, заполненную инертным газом, и возбуждающий в образце аЯ температурную волну. Колебания температуры на этой поверхности преобразуются термоэлектрическим преобразоателем в электрический сигнал, который С поступает в приемник сигнала, где происходит оценивание сдвига фаз между колебаниями температуры и колебаниями теплового потока. 1 ил.,цВ )+О(г, Е) еЕ) Сст(г, Е),етственно постоянная авляющие температуряет разделить задаачи - для Т и 0 . За Т(г,Е,г) =Т(г,справедливо 9 (г 1 где Т и О - соот 1 и переменная сос ной волны, позвал чу (1) на две задзуются термоэлектрическим преобразователем 4 в электрический сигнал, который поступает в приемник сигнала 5,где происходит оценивание сдвига фазмощу колебаниями температуры и колебаниями теплового потека. Для дальнейшей оценки коэффициента температуропроводности па измеренному сдвигу Фазможет быть использовано выражение,которое является результатом решенияследующей задачи.Пусть в центр образца, изображенного на Фиг, 1, падает модулированныйтепловой потрк с поверхностной плотностью ц=о е , где Я - частота мо 1 Я 4одуляции, а Г - время, Система координат показана на чертеже, Тогда математически с учетом осевой симметриизадача сводится к решению двумерногоуравнения теплопроводности2 т 1 Дт гт Дта( +- - +- ): (1)Зг 2 г дг ЭЕ 2с граничными условиямиЭтт-тЕ=О-+1 бю(т -Т )+93 Е 1 1с 1, О гЬО, Ьг йВ.,где г и Е - цилиндрические координатьЕ=оо:Т=сопзг(с);3 Т в 4 4 Т-Тг=КЭ +ЕбО(т -Т )+3 - =ОДг ч г с 1 = ьгде Т - температура образца;и а - коэффициенты тепло- и темпера 35туропроводности веществаобразца соответственно;Е,3,- соответственно поСтоянная СтеФана-Больцмана, приведеннаястепень черноты и коэффициент 40облученности;Ф - эффективный коэффициент теплопроводности инертного газа;К - радиус образца;Ь - радиус светового пятна, высвечиваемого лазером на поверхности образца;Т 1, Т - температуры стенок камеры;1,1и 1, - расстояния от них до об ца.лПредположение, что для температурной волны в образедача для переменной составляющей9(г,Е) выглядит так:Г ЭЙВ 1 аВ а 2 В ,ав -+- - + о-" " 1-0 ОЗг г 3 г ДЕ апри4 ЫЧТ 9 о 9 1 мпературы пообразца типа ченного ци гд Т и Т - среднее теверхностей полуограни линдра.В результате решени имеет выражение для 9 ( торого легко получить- Пь (Ав+М 1)- В 2+(аь+ю д) 2де- сдвиг Фаз меящу колебаниямитемпературы на поверхностиобразца и колебаниями воздействующего на нее теплового отока; 1 (РвЬ 1 о( 12 ( 1 О (Р г г) У) Ф А Г ции Весселяфнаходится из уравнения(И1, (К) - К 1 ( 1 ю К) =О.При заданных геометрических параметрах задачи выражение (3) представляет иэ себя зависимость Я(Я,а, М ) (обычно М,Жг). Поэтому достаточно измерить Ьц), (яа,Ы) и ЬЯ (Я,а,Ы,), чтобы из двух полученных уравнений определить искомый коэффициент темпе" ратуропроводности.IФормула из обретенияСпособ измерения коэффициента температуропроводности материалов включающий воздействие на поверхЗаказ 338 ВНИИПИ Го Тираж 498 одписн при ГКНТ ССС арственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Р тениям н открыти ская наб., д, 4/ Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 10 5 1603271 6ность образца модулированным тепло-лью расширения технологических воз" вым потоком, регистрацию сдвига фаз можностей способа в область жидких1:между колебаниями температуры и коле- состояний, регистрацию сдвига фаз баниями этого потока при двух часто- . между колебаниями температуры и котах его модуляции, расчет коэффици- лебаниями этого потока производятента температуропроводности, о т- на поверхности образца, подвергае" л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це- мой воздействию теплового потока.