Способ определения температуропроводности веществ

Союз СоветскмнСоцивлисткческинРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 920487(22)Заявлено 11.07.80 (2 ) 2956712/18с присоединением заявки М 1 И 25/18 вуднрвтевнный камнт СССР в делам наебретеннй н етнрытнй(088.8) Дата опубликования описания 1 5 .Отт.8 2) Авторы нзобретени Иванов, И,В. Михеев и М.Л. Тау(7) Заявите мВЛ 5 Й) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ ВЕЩЕСТВта от ическуюдает им-"ледуемоявляютреали-. слож- инхрониные спо" табельныий и неиях,на" ыск 5 ся упроономичму яв лофиз лов, ловог иссле темпе т ся в соэ иэмереи фотот исслена по" 3Изобретение относится к тепло- физическим измерениям, а именно к измерению температуропроводнос,ти веществ и может представлять интерес при контроле тепловых свойств материалов в металлургии, приборо- строении, энергетике, геологии.Известен способ определения тепло. фиэических характеристик материалов, заключающийся в создании импульса теплового потокана поверхности образца с помощью лазера 1.Этот способ характеризуется необ" ходимостью использования дорогостоящего и уникального оборудования (лазер, источник питания, осциллографи т.д.). иболее близким к предлагаемоляется способ определения тепических характеристик материазаключающийся в создании тепо импульса на одной из сторондуемого образца и измеренииратуры, Импульс создается стационарным лазером, пучок скоторого проходит через опсистему с прерывателем и ипульсами на поверхность исго образца 23.Недостатком этого способся сложность и дороговизназации, потребность лазера.,ной оптики, усиливателей,затора, что делает аналогисобы неэкономичными, неренми для заводских лабораторприменимыми в полевых услопример, при геологическихниях,Целью изобретения являещение .способа, повышение эности подготовки.Эта цель достигается теласно способу, заключающемдании теплового импульса инии температуры, на эмульсили кинопленки устанавливадуемый образец, у которого920487 т,ЭТь Т 30 50 гдетоит верхности, нагреваемой тепловымимпульсом, и противоположной ей стороне предварительно располагают термодатчики, например термокраски, ипосле размещения фото- или кинопленкив Фото-. или киноаппарат проводятэкспонирование при полностью открытой диафрагме и заданной выдержке,направляя объектив фотоаппарата налюбой стационарный. источник тепла, 0например солнце, после чего потермокраскам определяют температуруповерхности образца, нагреваемой тепловым импульсом, и противоположнойей поверхности, и по полученным данным рассчитывают температуропроводность по Формуле где Е - толщина образца;Т 0 и Т - температуры поверхности образца, нагреваемой тепловым импульсом, 2и противоположной ейповерхности, соответственно;д - величина выдержки приэкспонировании.Для экспериментальной проверки берут образец в виде пластины из кварцевого стекла (КУ) ф 16 мм, толщиной (Й), равной 2 мм.На торцовые поверхности образца наносят слой термокраски, после чего образец закрепляют на Фотопленке, которую устанавливают в фотоаппарат.При диафрагме 2,8 и выдержке 1/100 с при ориентации фотоаппарата 40 на солнце получают значение температуропроводности,равное 8,51 10 мосек что удовлетворительно согласуется с литературными данными.Таким образом, изменяя диаФрагму 4 в зависимости от интенсивности источника тепла, и, как следствие, изменяя величину теплового потока,проходящего через образец, а также устанавливая величину выдержки, являющейся длительностью импульса, можно определять температуропроводность и теплоемкость образцов, установленных на фото- или кинопленке. При реализации данного способа можно испольэовать фольгу в видеполосок, приклеенных к фотопленке для того, чтобы на одном образце сделать.несколько замеров, причем каждыйзамер будет соответствовать одномукадру Фотопленки. Предлагаемым способом можно определить температуропроводность клеевых материалов, дляIчего на эмульсию Фотопленки наносятровный слой исследуемого вещества.Возможно упрощение способа эасчет предварительного определениязависимости почернения Фотопленкиот температуры, чтодает возможность исключить использование термодатчиков. Наиболее целесообразноиспользование предлагаемого способав полевых условиях при геологоразве- .дочных работах .и других случаях,когда использование специальной аппаратуры (нагревателей, источников теплаи т.п.) затруднительно или экономически невыгодно,Формула изобретенияСпособ определения температуро-"проводности веществ, заключающийсяв создании теплового импульса на одной из сторон исследуемого образцаи измерении температуры образца,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрощения способа, на эмульсии фото- или кинопленки устанавливают исследуемый образец, на поверхности которого, нагреваемой тепловым импульсом, и на противоположнойей стороне предварительно располагают термокраски, и после размещенияФото- или кинопленки в фото- иликиноаппарате проводят экспонированиепри полностью открытой диафрагме изаданной выдержке, направляя объектив аппарата на любой стационарныйисточник тепла, после чего термокрасками определяют температуруповерхности образца, нагреваемой тепловым импульсом, и противоположной .ей поверхности, и. по полученнымданным рассчитывают,температуропроводность по формуле толщина образца;920 М 87 Составитель Н, ПроскуринаРедактор Н. Горват ТекредЖ.Кастелевич Корректор Ю. Макаренко Заказ 2325/1 Тираж 883 ,Подписное ЗНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. М 5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,1 5 Истоцники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. йеч. 1 л 1. Иа 1 ея. Тепрег. ей РеХтас 1970, 7, рр. 281-289.62. Новицкий Л.А , Кожевников И.Г. Теплофизицеские свойства материалов при низких температурах. И., "Машиностроение", 1975, с. 128 .(прототип).