Характеристики на метода на гореща тел за определяне на топлопроводимост. Определяне на топлопроводимостта на твърди материали по метода на плоския слой

1

С увеличаване на специфичната мощност на двигателите с вътрешно горене се увеличава количеството топлина, което трябва да се отстрани от нагрятите компоненти и части. Ефективността на съвременните охладителни системи и начинът за увеличаване на интензивността на топлопреминаване почти достигна своя предел. Целта на тази работа е да се изследват иновативни охлаждащи течности за охладителни системи на топлоенергийни устройства, базирани на двуфазни системи, състоящи се от основна среда (вода) и наночастици. Разгледан е един от методите за измерване на топлопроводимостта на течност, наречена 3ω-hot-wire. Представени са резултатите от измерването на топлопроводимостта на нанофлуид на базата на графенов оксид при различни концентрации на последния. Установено е, че при използване на 1,25% графен коефициентът на топлопроводимост на нанофлуида се увеличава със 70%.

топлопроводимост

коефициент на топлопроводимост

графенов оксид

нанофлуид

охладителна система

тестова стойка

1. Осипова В.А. Експериментално изследване на топлопреносните процеси: учеб. надбавка за университети. - 3-то изд., преработено. и допълнителни - М.: Енергия, 1979. - 320 с.

2. Топлопреминаване /В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукомел - М .: Енергия, 1975. - 488 с.

3. Аномално повишени ефективни топлопроводимости на нанофлуиди на базата на етиленгликол, съдържащи медни наночастици / J.A. Ийстман, САЩ Чой, С. Ли, В. Ю, Л. Дж. Томпсън Apple. физ. Lett. 78,718; 2001 г.

4. Измервания на топлопроводимост с помощта на техниката 3-Омега: Приложение към микросистеми за събиране на мощност / Дейвид де Конинк; Теза на магистър по инженерство, McGill University, Монреал, Канада, 2008. - 106 стр.

5. Измерване на топлопроводимост / W.A. Уейкхам, M.J. Assael 1999 от CRC Press LLC.

Известно е, че при съвременните тенденции в увеличаване на специфичната мощност на двигателите с вътрешно горене, както и към по-високи обороти и по-малки размери за микроелектронните устройства, количеството топлина, което трябва да се отстрани от нагрети компоненти и части, непрекъснато нараства. Използването на различни топлопроводими течности за отвеждане на топлината е един от най-разпространените и ефективни методи. Ефективността на съвременния дизайн на охладителни устройства, както и на обичайния начин за увеличаване на интензивността на топлопреминаване, почти достигна своя предел. Известно е, че конвенционалните охлаждащи течности (вода, масла, гликоли, флуоровъглеводороди) имат доста ниска топлопроводимост (Таблица 1), което е ограничаващ фактор в съвременните проекти на охладителни системи. За повишаване на тяхната топлопроводимост е възможно да се създаде многофазна (поне двуфазна) дисперсна среда, където ролята на дисперсията играят частици със значително по-висока топлопроводимост от основната течност. Максуел през 1881 г. предлага добавяне на твърди вещества с висока топлопроводимост към основна топлопроводима охлаждаща течност.

Идеята е да се смесват метални материали като сребро, мед, желязо и неметални материали като алуминиев оксид, CuO, SiC и въглеродни тръби, които имат по-висока топлопроводимост в сравнение с основна термична течност с по-ниска топлопроводимост. Първоначално микрони и дори милиметрови твърди частици (като сребро, мед, желязо, въглеродни тръби с по-висока топлопроводимост от базовата течност) се смесват с базовите течности, за да образуват суспензия. Доста големият размер на използваните частици и трудността при производството на наноразмерни частици се превърнаха в ограничаващи фактори при използването на такива суспензии. Този проблем е решен с работата на служителите на Националната лаборатория на Аризона С. Чой и Дж. Истман, които провеждат експерименти с метални частици с нанометров размер. Те комбинираха различни метални наночастици и наночастици от метален оксид с различни течности и получиха много интересни резултати. Тези суспензии от наноструктурирани материали са наречени "нанофлуиди".

маса 1

Сравнение на коефициентите на топлопроводимост на материалите за нанофлуиди

За да разработим съвременни иновативни охлаждащи течности за охладителни системи на силно ускорени топлинни и енергийни устройства, разгледахме двуфазни системи, състоящи се от базова среда (вода, етиленгликол, масла и др.) и наночастици, т.е. частици с характерни размери от 1 до 100 nm. Важна характеристика на нанофлуидите е, че дори при добавяне на малко количество наночастици, те показват значително увеличение на топлопроводимостта (понякога повече от 10 пъти). Освен това увеличаването на топлопроводимостта на нанофлуида зависи от температурата - с повишаване на температурата, увеличаването на коефициента на топлопроводимост се увеличава.

При създаването на такива нанофлуиди, които са двуфазна система, е необходим надежден и достатъчно точен метод за измерване на коефициента на топлопроводимост.

Разгледахме различни методи за измерване на коефициента на топлопроводимост за течности. В резултат на анализа беше избран метод "3ω-wire" за измерване на топлопроводимостта на нанофлуидите с достатъчно висока точност.

Методът "3ω-wire" се използва за едновременно измерване на топлопроводимостта и топлопроводимостта на материалите. Той се основава на измерване на зависимо от времето повишаване на температурата в източник на топлина, т.е. горещ проводник, който е потопен в течност, която трябва да бъде тествана. Металната тел едновременно служи като електрически съпротивителен нагревател и съпротивителен термометър. Металните проводници са направени с изключително малък диаметър (няколко десетки микрона). Покачването на температурата на проводника обикновено достига 10 °C и влиянието на конвекцията може да се пренебрегне.

Метална тел с дължина L и радиус r, окачена в течност, действа като нагревател и термометър за съпротивление, както е показано на фиг. един.

Ориз. 1. Схема за монтаж на метода "3ω горещ проводник" за измерване на топлопроводимостта на течност

Същността на метода, използван за определяне на коефициента на топлопроводимост, е както следва. Променливият ток протича през метална жица (нагревател). Характеристиката на променлив ток се дава от уравнението

където I 0 - е амплитудата на променливия синусоидален ток; ω - честота на тока; t - време.

През проводника протича променлив ток, който действа като нагревател. В съответствие със закона на Джоул-Ленц, количеството топлина, освободено при преминаване на електрически ток през проводник, се определя:

и е суперпозиция на източник на постоянен ток и 2ω модулиран източник на топлина,

където R E е електрическото съпротивление на металната тел при експериментални условия и е функция на температурата.

Освободената топлинна мощност генерира температурна промяна в нагревателя, която също е суперпозиция на DC компонента и AC компонента 2ω:

където ΔT DC е амплитудата на изменението на температурата под въздействието на постоянен ток; ΔT 2ω - амплитуда на промяна на температурата под въздействието на променлив ток; φ - фазовото изместване, предизвикано от нагряване на масата на пробата.

Електрическото съпротивление на проводника зависи от температурата и това е 2ω компонента на AC в съпротивлението на проводника:

където C rt - температурен коефициент на съпротивление за метална тел; R E0 - еталонно съпротивление на нагревателя при температура T 0 .

Обикновено T 0 е температурата на основната проба.

Напрежението върху метална жица може да се получи като

(6)

В уравнение (6) напрежението през проводника съдържа: спада на напрежението, дължащ се на DC съпротивлението на проводника при 1ω и два нови компонента, пропорционални на повишаването на температурата в проводника при 3ω и при 1ω. 3ω компонент на напрежението може да се извлече с усилвател и след това да се използва за извеждане на амплитудата на температурната промяна при 2ω:

Честотната зависимост на изменението на температурата ΔT 2ω се получава чрез промяна на честотата на променливия ток при постоянно напрежение V 1ω. В същото време зависимостта на промяната на температурата ΔT 2ω от честотата може да се апроксимира като

където α f - коефициент на топлопроводимост; k f - коефициент на топлопроводимост на базовата течност; η е константа.

Промяната в температурата при честота 2ω в метална тел може да бъде извлечена с помощта на компонента на напрежението на честотата 3ω, както е показано в уравнение (8). Коефициентът на топлопроводимост на течността k f се определя от наклона 2ω на изменението на температурата на металната тел по отношение на честотата ω,

(9)

където P е приложената мощност; ω - честотата на приложения електрически ток; L е дължината на металната тел; ΔT 2ω - амплитудата на изменението на температурата при честота 2ω в метална тел.

Методът с 3ω-проводник има няколко предимства пред традиционния метод с гореща тел:

1) температурните флуктуации могат да бъдат достатъчно малки (под 1K, в сравнение с около 5K за метода с гореща тел) в тестовата течност, за да запазят свойствата на течността постоянни;

2) фоновите шумове като температурни промени имат много по-малък ефект върху резултатите от измерването.

Тези предимства правят този метод идеален за измерване на температурната зависимост на топлопроводимостта на нанофлуидите.

Инсталацията за измерване на топлопроводимостта включва следните компоненти: мост Уинстън; генератор на сигнали; спектрален анализатор; осцилоскоп.

Мостът Уинстън е схема, използвана за сравняване на неизвестно съпротивление R x с известно съпротивление R 0 . Мостовата диаграма е показана на фиг. 2. Четирите рамена на моста Уинстън AB, BC, AD и DS са съпротивленията съответно Rx, R0, R1 и R2. Към VD диагонала е свързан галванометър, а към диагонала AC е свързан източник на захранване.

Ако изберете стойностите на променливите съпротивления R1 и R2 по подходящ начин, тогава можете да постигнете равенство на потенциалите на точки B и D: и можете да намерите неизвестното съпротивление Rx. За да направим това, използваме правилата на Кирхоф за разклонени вериги. Прилагайки първото и второто правило на Кирхоф, получаваме

R x \u003d R 0 R 1 / R 2.

Точността при определяне на R x по този метод зависи до голяма степен от избора на съпротивления R 1 и R 2 . Най-висока точност се постига при R 1 ≈ R 2 .

Генераторът на сигнали действа като източник на електрически трептения в диапазона от 0,01 Hz - 2 MHz с висока точност (с разделителна способност 0,01 Hz). Маркировка на генератора на сигнали G3-110.

Ориз. 2. Схема на моста Уинстън

Спектърният анализатор е проектиран да изолира 3ω компонента на спектъра. Преди започване на работа спектралният анализатор беше тестван за съответствие с напрежението на третия хармоник. За да направите това, сигнал от генератора G3-110 се подава към входа на спектралния анализатор и паралелно към широколентов цифров волтметър. Ефективната стойност на амплитудата на напрежението беше сравнена на спектрален анализатор и волтметър. Несъответствието между стойностите е 2%. Спектърният анализатор също беше калибриран на вътрешния тест на инструмента, при честота от 10 kHz. Стойността на сигнала при носещата честота е 80 mV.

Осцилоскоп C1-114/1 е предназначен за изследване на формата на електрически сигнали.

Преди започване на изследването, нагревателят (проводникът) трябва да се постави в пробата за изпитвана течност. Телът не трябва да докосва стените на съда. След това беше извършено честотно сканиране в диапазона от 100 до 1600 Hz. На спектралния анализатор при изследваната честота стойността на сигнала на 1-ви, 2-ри, 3-ти хармоници се записва в автоматичен режим.

За измерване на амплитудата на силата на тока е използван резистор със съпротивление ~ 0,47 Ω, свързан последователно с веригата. Стойността трябва да бъде такава, че да не надвишава номиналната стойност на измервателното рамо от порядъка на 1 ома. С помощта на осцилоскоп открихме напрежението U. Познавайки R и U, намерихме амплитудата на силата на тока I 0. За да се изчисли приложената мощност, се измерва напрежението във веригата.

Първо се изследва широк честотен диапазон. Определя се по-тесен честотен диапазон, където линейността на графиката е най-висока. След това в избрания честотен диапазон се извършва измерване с по-фина честотна стъпка.

В табл. Фигура 2 показва резултатите от измерването на топлопроводимостта на нанофлуид, който представлява 0,35% суспензия на графенов оксид в основна течност (вода), като се използва меден изолиран проводник с дължина 19 cm, диаметър 100 µm, при температура 26 °C за честотен диапазон от 780...840 Hz.

На фиг. 3 показва общ изглед на стойката за измерване на топлопроводимостта на течност.

В табл. Фигура 3 показва зависимостта на топлопроводимостта на суспензия от графенов оксид от концентрацията й в течност при температура 26 °C. Коефициентите на топлопроводимост на нанофлуида са измерени при различни концентрации на графенов оксид от 0 до 1,25%.

таблица 2

Резултатите от измерването на топлопроводимостта на нанофлуида

честотен диапазон	Кръгова честота	Сила на тока	Амплитуда на напрежението на третата хармония	Промяна на температурата	Логаритъм на кръговата честота	Мощност	Наклон на графиката	Коефициент на топлопроводимост

Ориз. Фиг. 3. Общ изглед на стенда за измерване на топлопроводимостта на течност

В табл. 3 също така показва стойностите на коефициентите на топлопроводимост, определени по формулата на Максуел.

(10)

където k е топлопроводимостта на нанофлуида; k f - коефициент на топлопроводимост на базовата течност; k p - коефициент на топлопроводимост на дисперсната фаза (наночастици); φ - стойността на обемната фаза на всяка от фазите на дисперсиите.

Таблица 3

Коефициент на топлопроводимост на суспензия от графенов оксид

Съотношението на коефициентите на топлопроводимост k exp /k theor и k exp /k tab. вода са показани на фиг. 4.

Такива отклонения на експерименталните данни от тези, предвидени от класическото уравнение на Максуел, според нас, могат да бъдат свързани с физически механизми за повишаване на топлопроводимостта на нанофлуид, а именно:

Поради Брауновото движение на частиците; смесването на течности създава микро-конвективен ефект, като по този начин увеличава енергията за пренос на топлина;

Пренос на топлина чрез перколационния механизъм основно по канали на клъстери, образувани в резултат на агломерация на наночастици, проникващи в цялата структура на разтворителя (обикновена течност);

Молекулите на базовата течност образуват силно ориентирани слоеве около наночастиците, като по този начин увеличават обемната част на наночастиците.

Ориз. 4. Зависимост на съотношението на коефициентите на топлопроводимост от концентрацията на графенов оксид

Работата е извършена с участието на оборудването на Центъра за колективно използване на научна техника „Диагностика на микро- и наноструктури“ с финансовата подкрепа на Министерството на образованието и науката на Руската федерация.

Рецензенти:

Епархин О.М., доктор на техническите науки, професор, директор на Ярославския клон на Московския държавен железопътен университет, Ярославъл;

Амиров И.И., доктор на физико-математическите науки, изследовател, Ярославски клон на Федералната държавна бюджетна институция "Физико-технологичен институт" на Руската академия на науките, Ярославъл.

Работата е получена от редакторите на 28 юли 2014 г.

Библиографска връзка

Жаров А.В., Савински Н.Г., Павлов А.А., Евдокимов А.Н. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЕН МЕТОД ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА ТЕРМОПРОВОДНОСТТА НА НАНОФЛУИДИ // Фундаментални изследвания. - 2014. - бр.8-6. - С. 1345-1350;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=34766 (дата на достъп: 01.02.2020 г.). Предлагаме на вашето внимание списанията, издавани от издателство "Академия по естествена история"

В съответствие с изискванията на Федералния закон № 261-FZ „За енергоспестяването“ изискванията за топлопроводимост на строителните и топлоизолационни материали в Русия са затегнати. Днес измерването на топлопроводимостта е една от задължителните точки при вземане на решение дали да се използва материал като топлоизолатор.

Защо е необходимо да се измерва топлопроводимостта в строителството?

Контролът на топлопроводимостта на строителните и топлоизолационни материали се извършва на всички етапи от тяхното сертифициране и производство в лабораторни условия, когато материалите са изложени на различни фактори, които влияят на техните експлоатационни свойства. Има няколко често срещани метода за измерване на топлопроводимост. За точно лабораторно тестване на материали с ниска топлопроводимост (под 0,04 - 0,05 W / m * K) се препоръчва използването на инструменти, използващи метода на стационарния топлинен поток. Тяхната употреба е регламентирана от GOST 7076.

Фирма "Интерприбор" предлага уред за топлопроводимост, чиято цена е изгодна за предлаганите на пазара и отговаря на всички съвременни изисквания. Предназначен е за лабораторен контрол на качеството на строителни и топлоизолационни материали.

Предимства на топлопроводимостта ITS-1

Измервателят на топлопроводимост ITS-1 има оригинален моноблоков дизайн и се характеризира със следните предимства:

• автоматичен цикъл на измерване;
• високоточен измервателен път, който позволява да се стабилизират температурите на хладилника и нагревателя;
• възможността за калибриране на устройството за определени видове изследвани материали, което допълнително повишава точността на резултатите;
• експресна оценка на резултата в процеса на извършване на измервания;
• оптимизирана "гореща" зона за сигурност;
• информативен графичен дисплей, който опростява контрола и анализа на резултатите от измерването.

ITS-1 се доставя в единствената основна модификация, която по желание на клиента може да бъде допълнена с контролни проби (плексиглас и пенопласт), кутия за насипни материали и защитен калъф за съхранение и транспортиране на устройството.

Досега не е разработена единна класификация, която е свързана с разнообразието от съществуващи методи. Добре познатите експериментални методи за измерване на топлопроводимостта на материалите са разделени на две големи групи: стационарни и нестационарни. В първия случай качеството на формулата за изчисление използва определени решения на уравнението за топлопроводимост

предвидено, във втория - предвидено, където Т е температурата; f - време; - коефициент на топлопроводимост; l - коефициент на топлопроводимост; C - специфичен топлинен капацитет; d е плътността на материала; - оператор на Лаплас, изписан в съответната координатна система; - специфична мощност на обемния източник на топлина.

Първата група методи се основава на използването на стационарен топлинен режим; вторият - нестационарен топлинен режим. Стационарните методи за определяне на коефициента на топлопроводимост според естеството на измерванията са директни (т.е. коефициентът на топлопроводимост се определя директно) и се разделят на абсолютни и относителни. При абсолютните методи измерените в експеримента параметри позволяват да се получи желаната стойност на коефициента на топлопроводимост с помощта на формулата за изчисление. При относителните методи измерените в експеримента параметри позволяват да се получи желаната стойност на коефициента на топлопроводимост с помощта на формулата за изчисление. При относителните методи измерените параметри не са достатъчни за изчисляване на абсолютната стойност. Тук са възможни два случая. Първият е наблюдение на изменението на коефициента на топлопроводимост спрямо първоначалния, взет за единица. Вторият случай е използването на референтен материал с известни термични свойства. В този случай коефициентът на топлопроводимост на стандарта се използва във формулата за изчисление. Относителните методи имат известно предимство пред абсолютните, тъй като са по-прости. По-нататъшното разделяне на стационарните методи може да се извърши според естеството на нагряване (външно, обемно и комбинирано) и според вида на изотермите на температурното поле в пробите (плоски, цилиндрични, сферични). Подгрупата методи с външно нагряване включва всички методи, които използват външни (електрически, обемни и др.) нагреватели и нагряване на повърхностите на пробата чрез топлинно излъчване или електронно бомбардиране. Подгрупата методи с обемно нагряване обединява всички методи, които използват нагряване чрез ток, пропуснат през пробата, нагряване на изследваната проба от неутронно или z-лъчение, или чрез микровълнови токове. Подгрупа от методи с комбинирано нагряване може да включва методи, които едновременно използват външно и обемно нагряване на проби или междинно нагряване (например чрез високочестотни токове).

И в трите подгрупи на стационарните методи температурното поле

може да е различно.

Плоски изотерми се образуват, когато топлинният поток е насочен по оста на симетрия на пробата. Методите, използващи плоски изотерми, в литературата се наричат ​​методи с аксиален или надлъжен топлинен поток, а самите експериментални настройки се наричат ​​плоски устройства.

Цилиндричните изотерми съответстват на разпространението на топлинния поток по радиуса на цилиндричната проба. В случай, че топлинният поток е насочен по радиуса на сферична проба, възникват сферични изотерми. Методите, използващи такива изотерми, се наричат ​​сферични, а устройствата се наричат ​​сферични.

За изследване на топлопроводимостта на веществото се използват две групи методи: стационарни и нестационарни.

Теорията на стационарните методи е по-проста и по-пълно разработена. Но нестационарните методи по принцип, в допълнение към коефициента на топлопроводимост, позволяват да се получи информация за топлопроводимостта и топлинния капацитет. Ето защо напоследък много внимание се отделя на разработването на нестационарни методи за определяне на топлофизичните свойства на веществата.

Тук се разглеждат някои стационарни методи за определяне на топлопроводимостта на веществата.

а) Метод на плосък слой.При едномерен топлинен поток през плосък слой коефициентът на топлопроводимост се определя по формулата

където д-дебелина, т 1 и т 2 - температури на "горещата" и "студената" повърхност на пробата.

За изследване на топлопроводимостта по този метод е необходимо да се създаде топлинен поток, близък до едномерен.

Обикновено температурите се измерват не на повърхността на пробата, а на известно разстояние от тях (виж фиг. 2.), поради което е необходимо да се въведат корекции в измерената температурна разлика за температурната разлика в слоя на нагревателя и охладител, за да се сведе до минимум термичното съпротивление на контактите.

При изучаване на течности, за да се елиминира явлението конвекция, температурният градиент трябва да бъде насочен по протежение на гравитационното поле (надолу).

Ориз. 2. Схема на плоскослойни методи за измерване на топлопроводимост.

1 – тестова проба; 2 - нагревател; 3 - хладилник; 4, 5 - изолационни пръстени; 6 – охранителни нагреватели; 7 - термодвойки; 8, 9 - диференциални термодвойки.

б) Методът на Йегер.Методът се основава на решаване на едномерно уравнение за топлопроводимост, което описва разпространението на топлина по протежение на прът, нагрят от електрически ток. Трудността при използването на този метод се състои в невъзможността да се създадат строги адиабатични условия на външната повърхност на пробата, което нарушава едномерността на топлинния поток.

Формулата за изчисление изглежда така:

(14)

където с- електрическа проводимост на изпитваната проба, Уе спадът на напрежението между крайните точки в краищата на пръта, DTе температурната разлика между средата на пръчката и точката в края на пръчката.

Ориз. 3. Схема на метода на Йегер.

1 - електрическа пещ; 2 - проба; 3 - цапи за закрепване на пробата; T 1 ¸ T 6 - крайни точки на термодвойка.

Този метод се използва при изследване на електропроводими материали.

в) Метод на цилиндричен слой.Изследваната течност (насипен материал запълва цилиндричен слой, образуван от два коаксиални цилиндъра. Един от цилиндрите, най-често вътрешен, е нагревател (фиг. 4).

Фиг. 4. Схема на метода на цилиндричния слой

1 - вътрешен цилиндър; 2 - основен нагревател; 3 - слой от изпитваното вещество; 4 - външен цилиндър; 5 - термодвойки; 6 - защитни цилиндри; 7 - допълнителни нагреватели; 8 - тяло.

Нека разгледаме по-подробно стационарния процес на топлопроводимост в цилиндрична стена, температурата на външната и вътрешната повърхност на която се поддържа постоянна и равна на T 1 и T 2 (в нашия случай това е слоят на веществото под проучване 5). Нека определим топлинния поток през стената при условие, че вътрешният диаметър на цилиндричната стена е d 1 = 2r 1, а външният диаметър е d 2 = 2r 2, l = const и топлината се разпространява само в радиална посока .

За да решим задачата, използваме уравнение (12). В цилиндрични координати, когато ; уравнение (12), според (10), приема vit:

. (15)

Нека представим нотацията dT/д-р= 0, получаваме

След интегриране и потенциране на този израз, преминаване към оригиналните променливи, получаваме:

. (16)

Както се вижда от това уравнение, зависимостта T=f(r) е логаритмична.

Интегриращите константи C 1 и C 2 могат да бъдат определени чрез заместване на граничните условия в това уравнение:

в r \u003d r 1 T = T 1и T 1 = C 1вътрешен r1+C2,

в r=r2 T=T2и T 2 = C 1вътрешен r2+C2.

Решението на тези уравнения по отношение на С 1 и От 2дава:

;

Замествайки тези изрази за От 1и От 2в уравнение (1b), получаваме

(17)

топлинен поток през площта на цилиндрична повърхност с радиус rи дължината се определя с помощта на закона на Фурие (5)

.

След замяна получаваме

. (18)

Коефициент на топлопроводимост l при известни стойности В, т 1 , т 2 , д 1 , д 2 , изчислено по формулата

. (19)

За да се потисне конвекцията (в случай на течност), цилиндричният слой трябва да има малка дебелина, обикновено части от милиметъра.

Намаляването на крайните загуби при метода на цилиндричния слой се постига чрез увеличаване на съотношението / ди охранителни нагреватели.

ж) метод с гореща тел.При този метод отношението / днараства чрез намаляване д. Вътрешният цилиндър е заменен от тънък проводник, който е едновременно нагревател и съпротивителен термометър (фиг. 5). В резултат на относителната простота на дизайна и подробното развитие на теорията, методът на нагрята тел се превърна в един от най-напредналите и точни. В практиката на експериментални изследвания на топлопроводимостта на течности и газове той заема водещо място.

Ориз. 5. Схема на измервателната клетка, изработена по метода на нагрят проводник. 1 - измервателен проводник, 2 - тръба, 3 - изпитвано вещество, 4 - токови проводници, 5 - потенциални кранове, 6 - външен термометър.

При условие, че целият топлинен поток от участък AB се разпространява радиално и температурната разлика T 1 - T 2 не е голяма, така че l = const може да се разглежда в тези граници, топлопроводимостта на веществото се определя по формулата

, (20)

където ВАБ = T×U AB е мощността, разсеяна на проводника.

д) метод на топка.Намира приложение в практиката на изследване на топлопроводимостта на течности и насипни материали. Изследваното вещество получава формата на сферичен слой, което прави възможно по принцип да се изключат неконтролирани топлинни загуби. Технически този метод е доста сложен.

ФЕДЕРАЛНА АГЕНЦИЯ ЗА ТЕХНИЧЕСКО РЕГУЛИРАНЕ И МЕТРОЛОГИЯ

НАЦИОНАЛЕН

СТАНДАРТ

РУСКИ

ФЕДЕРАЦИЯ

КОМПОЗИТИ

Официално издание

Strshdfttftsm

GOST R 57967-2017

Предговор

1 ПОДГОТВЕНО ОТ Федералното държавно унитарно предприятие "Всеруски научноизследователски институт по авиационни материали" съвместно с Автономната нетърговска организация "Център за нормиране, стандартизация и класификация на композити" с участието на Асоциацията на юридическите лица "Съюз на производителите на композити" " въз основа на официалния превод на руски език на английската версия, посочена в параграф 4 от стандарта, която е изпълнена от TC 497

2 ВЪВЕДЕНО от Техническия комитет по стандартизация ТК 497 "Композити, конструкции и продукти от тях"

3 ОДОБРЕН И ВЪВЕДЕН СЪС Заповед № 1785 от 21 ноември 2017 г. на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология

4 Този стандарт е модифициран от ASTM E1225-13 Стандартен метод за изпитване на топлопроводимост на твърди тела с помощта на Guard ed-Comparative-Longitudinal Heat Flow Technique", MOD) чрез промяна на структурата му, за да го приведе в съответствие с правилата, установени в GOST 1.5- 2001 г. (подраздели 4.2 и 4.3).

Този стандарт не включва клаузи 5. 12. подклаузи 1.2, 1.3 от прилагания стандарт ASTM. които е неуместно да се използват в руската национална стандартизация поради тяхната излишност.

Посочените клаузи и подклаузи, които не са включени в основната част на този стандарт, са дадени в допълнителното приложение ДА.

Името на този стандарт е променено спрямо името на посочения стандарт ASTM, за да се приведе в съответствие с GOST R 1.5-2012 (подраздел 3.5).

Сравнение на структурата на този стандарт със структурата на посочения стандарт ASTM е дадено в допълнителното приложение DB.

Информация за съответствието на референтния национален стандарт със стандарта ASTM. използван като справка в приложения стандарт ASTM. са дадени в допълнителното приложение ДВ

5 ВЪВЕДЕНИ ЗА ПЪРВИ ПЪТ

Правилата за прилагане на този стандарт са установени в член 26 от Федералния закон от 29 юни 2015 г. N9 162-FZ „За стандартизацията в Руската федерация“. Информация за промените в този стандарт се публикува в годишния (към 1 януари на текущата година) информационен указател "Национални стандарти", а официалният текст на промените и половин година - в месечния информационен указател "Национални стандарти". В случай на преработка (замяна) или отмяна на този стандарт, съответното съобщение ще бъде публикувано в следващото издание на месечния информационен указател „Национални стандарти“. Съответна информация. нотификацията и текстовете също се публикуват в обществената информационна система - на официалния уебсайт на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология в Интернет ()

© Стамдаринформ. 2017 г

Този стандарт не може да бъде изцяло или частично възпроизвеждан, копиран и разпространяван като официална публикация без разрешението на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология

GOST R 57967-2017

1 област на употреба ................................................ ....................едно

3 Термини, дефиниции и обозначения.................................................. .........едно

4 Същност на метода.................................................. ........................ 2

5 Оборудване и материали.................................................. ........................ 4

6 Подготовка за тестване ................................................ ................ .........единадесет

7 Тестване ................................................ .................................................12

8 Обработка на резултатите от теста .............................................. ............................. тринадесет

9 Протокол от теста.................................................. ................ ..................тринадесет

Приложение ДА (информативно) Не ​​е включен оригинален текст на структурните елементи

приложен стандарт ASTM ............................................... ..15

Приложение DB (информативно) Сравнение на структурата на този стандарт със структурата

стандарта ASTM, приложен в него ........................................ ... 18

Приложение DV (информативно) Информация за съответствието на референтния национален стандарт със стандарта ASTM. използван като справка в приложения стандарт ASTM ........................................ ........................ .............деветнадесет

GOST R 57967-2017

НАЦИОНАЛЕН СТАНДАРТ НА РУСКАТА ФЕДЕРАЦИЯ

КОМПОЗИТИ

Определяне на топлопроводимостта на твърдите тела по метода на стационарен едномерен топлинен поток с предпазен нагревател

Композити. Определяне на топлопроводимостта на soHds чрез стационарен едномерен топлинен поток

с техника на предпазен нагревател

Дата на въвеждане - 2018-06-01

1 област на употреба

1.1 Този международен стандарт определя определянето на топлопроводимостта на хомогенни непрозрачни твърди полимерни, керамични и метални композити чрез метода на стационарния едномерен топлинен поток с предпазен нагревател.

1.2 Този международен стандарт е предназначен за използване при изпитване на материали с ефективна топлопроводимост в диапазона от 0,2 до 200 W/(m-K) в температурния диапазон от 90 K до 1300 K.

1.3 Този стандарт може да се прилага и за материали с ефективна топлопроводимост извън определените граници с по-ниска точност.

2 Нормативни препратки

Този стандарт използва нормативни препратки към следните стандарти:

ГОСТ 2769 Грапавост на повърхността. Параметри и характеристики

GOST R 8.585 Държавна система за осигуряване на еднаквост на измерванията. Термодвойки. Номинални статични характеристики на преобразуване

Забележка - Когато използвате този стандарт, е препоръчително да проверите валидността на референтните стандарти в обществената информационна система - на официалния уебсайт на Федералната агенция за техническо регулиране и метрология в Интернет или според годишния информационен индекс "Национални стандарти" , който е публикуван към 1 януари на текущата година, и по издания на месечния информационен указател „Национални стандарти“ за текущата година. Ако недатиран референтен стандарт е заменен, се препоръчва да се използва текущата версия на този стандарт, като се вземат предвид всички промени, направени в тази версия. Ако референтният стандарт, към който е дадена датираната препратка, бъде заменен, тогава се препоръчва да се използва версията на този стандарт с годината на одобрение (приемане), посочена по-горе. Ако след одобрението на този стандарт бъде направена промяна в референтния стандарт, към който е дадена датираната замазка, засягаща разпоредбата, към която е дадено препратката, тогава тази разпоредба се препоръчва да се прилага, без да се отчита тази промяна. Ако референтният стандарт бъде отменен без замяна, тогава разпоредбата, в която е дадено препратката към него, се препоръчва да се приложи в частта, която не засяга тази препратка.

3 Термини, определения и символи

3.1 Следните термини се използват в този стандарт със съответните им определения:

3.1.1 топлопроводимост /.. W / (m K): Съотношението на плътността на топлинния поток при стационарни условия през единица площ към единичен температурен градиент e посока, перпендикулярна на повърхността.

Официално издание

GOST R 57967-2017

3.1.2 привидна топлопроводимост представляват привидната или ефективна топлопроводимост.

3.2 8 от този стандарт се използват следните обозначения:

3.2.1 X M (T), W / (m K) - топлопроводимост на референтни проби в зависимост от температурата.

3.2.2 Eci, W/(m K) - топлопроводимост на горната референтна проба.

3.2.3 Xjj'. 8t/(m K) - топлопроводимост на долната референтна проба.

3.2.4 edT), W / (m K) - топлопроводимост на изпитваната проба, коригирана за пренос на топлина, ако е необходимо.

3.2.5 X "$ (T), W / (m K) - топлопроводимост на изпитваната проба, изчислена без корекция за топлопреминаване.

3.2.6 >y(7), W/(m K) - топлопроводимост на изолацията в зависимост от температурата.

3.2.7 T, K - абсолютна температура.

3.2.8 Z, m - разстоянието, измерено от горния край на опаковката.

3.2.9 /, m - дължина на изпитваната проба.

3.2.10 G (, K - температура при Z r

3.2.11 q", W / m 2 - топлинен поток на единица площ.

3.2.12 ZX LT и др. - отклонения X. G. и др.

3.2.13 g A, m е радиусът на изпитвания образец.

3.2.14 g in, m - вътрешният радиус на защитната обвивка.

3.2.15 f 9 (Z), K - температурата на защитната обвивка в зависимост от разстоянието Z.

4 Същност на метода

4.1 Общата схема на метода на стационарния едномерен топлинен поток, използващ защитен нагревател, е показана на Фигура 1. Тестова проба с неизвестна топлопроводимост X s . с изчислена топлопроводимост X s // s . поставени под натоварване между два еталонни образеца с топлопроводимост X m, имащи еднаква площ на напречното сечение и топлопроводимост X^//^. Дизайнът представлява пакет, състоящ се от дисков нагревател с тестова проба и референтни проби от всяка страна между нагревателя и радиатора. В тестовия пакет се създава температурен градиент, топлинните загуби са сведени до минимум чрез използване на надлъжен предпазен нагревател с приблизително същия температурен градиент. Приблизително половината от енергията преминава през всяка проба. В състояние на равновесие коефициентът на топлопроводимост се определя от измерените температурни градиенти* на изпитваната проба и съответните еталонни проби и топлопроводимостта на еталонните материали.

4.2 Приложете сила към торбата, за да осигурите добър контакт между пробите. Опаковката е заобиколена от изолационен материал с топлопроводимост Изолацията е затворена в защитна обвивка * с радиус r 8, разположена при температура T d (2). Установете температурен градиент в торбата, като поддържате горната част при температура T t и долната част при температура T in. Температурата T 9 (Z) обикновено е линеен температурен градиент, приблизително съответстващ на градиента, установен в изследваната опаковка. Изотермичен защитен нагревател с температура T ? (Z). равна на средната температура на изпитваната проба. Не се препоръчва използването на конструкцията на измервателната клетка на инструмента без защитни нагреватели поради възможни големи топлинни загуби, особено при повишени температури. При стационарно състояние температурните градиенти по секциите се изчисляват от измерените температури по двете референтни проби и тестовата проба. Стойността на X "s без да се вземе предвид корекцията за топлопреминаване се изчислява по формулата (символите са показани на фигура 2).

T 4 -G 3 2 U 2 -Z, Z e -Z 5

където Г, - температура при Z,. K T 2 - температура при Z 2, K G 3 - температура при Z 3. Да се

GOST R 57967-2017

Г 4 - температура при Z 4 . ДА СЕ;

Г 5 - температура при Z s . ДА СЕ:

Г в - температура при Z e. ДА СЕ:

Z, - координата на 1-ви температурен сензор, m;

Zj - координата на 2-ри температурен сензор, m;

Z 3 - координата на 3-ти температурен сензор, m;

Z 4 - координата на 4-ти температурен сензор, m;

Z 5 - координата на 5-ти температурен сензор, m;

Z e - координата на 6-ти температурен сензор, m.

Такава схема е идеализирана, тъй като не отчита топлопреминаването между опаковката и изолацията във всяка точка и равномерния топлопренос на всеки интерфейс между референтните образци и тестовата проба. Грешките, причинени от тези две предположения, могат да варират значително. Поради тези два фактора трябва да се поставят ограничения върху този метод на изпитване. ако искате да постигнете необходимата точност.

1 - температурен градиент в защитната обвивка 2 - температурен градиент в опаковката; 3 - термодвойка: 4 - скоба.

S - горен нагревател. б - горна референтна проба: 7 - долна референтна проба, в - долен нагревател: в - хладилник. 10 - горен предпазен нагревател: I - предпазен нагревател

Фигура 1 - Диаграма на типична тестова опаковка и херметизация, показваща съответствието на температурните градиенти

GOST R 57967-2017

7

б

Хладилник

Оа оимшпрми

Изолация; 2 - охранителен нагревател. E - метална или керамична защитна обвивка: 4 - нагревател. S - референтна проба, b - тестова проба, x - приблизително местоположение на термодвойките

Фигура 2 - Схема на метода на едномерен стационарен топлинен поток с помощта на защитен нагревател, показваща възможни места за инсталиране на температурни сензори

5 Оборудване и материали

5.1 Референтни образци

5.1.1 За референтни проби се използват референтни материали или референтни материали с известни стойности на топлопроводимост. Таблица 1 изброява някои от общопризнатите референтни материали. Фигура 3 показва примерна промяна в >. m с температура * тура.

GOST R 57967-2017

Typlofoaodoost, EGL^m-K)

Фигура 3 - Референтни стойности на топлопроводимостта на референтните материали

ЗАБЕЛЕЖКА Материалът, избран за еталонните образци, трябва да има топлопроводимост, която е най-близка до тази на материала, който се измерва.

5.1.2 Таблица 1 не е изчерпателна и като справка могат да се използват други материали. Референтният материал и източникът на стойностите на X m трябва да бъдат посочени в протокола от изпитването.

Таблица 1 - Референтни данни за характеристиките на референтните материали

GOST R 57967-2017

Край на таблица 1

Таблица 2 - Топлопроводимост на електролитно желязо

температура. Да се	Топлопроводимост. W/(m K)

GOST R 57967-2017

Таблица 3 - Топлопроводимост на волфрам

Температура, К	Топлопроводимост. 6t/(mK)

GOST R 57967-2017

Таблица 4 - Топлопроводимост на аустенитна стомана

температура. Да се	Топлопроводимост, W/(m K)

GOST R 57967-2017

Край на таблица 4

5.1.3 Изискванията за всякакви референтни материали включват стабилност на свойствата в целия диапазон на работни температури, съвместимост с други компоненти на измервателната клетка на инструмента, лекота на закрепване на температурния сензор и точно известна топлопроводимост. Тъй като грешките, дължащи се на загуба на топлина за определено увеличение на k, са пропорционални на промяната в k и Jk s , референтният материал c) трябва да се използва за референтни проби. m най-близо до >. с .

5.1.4 Ако топлопроводимостта на изпитвания образец k s е между стойностите на коефициента на топлопроводимост на двата еталонни материала, трябва да се използва еталонен материал с по-висока топлопроводимост k u. за намаляване на общия температурен спад по протежение на опаковката.

5.2 Изолационни материали

Като изолационни материали се използват прахови, диспергирани и влакнести материали за намаляване на радиалния топлинен поток в пръстеновидното пространство около опаковката и топлинните загуби по протежение на опаковката. Има няколко фактора, които трябва да имате предвид при избора на изолация:

Изолацията трябва да е стабилна в очаквания температурен диапазон, да има ниска топлопроводимост k и да е лесна за работа;

Изолацията не трябва да замърсява компонентите на измервателната клетка на инструмента, като температурни сензори, трябва да е с ниска токсичност и да не провежда електричество.

Обикновено се използват прахове и твърди вещества, тъй като са лесни за уплътняване. Могат да се използват подложки от влакна с ниска плътност.

5.3 Температурни сензори

5.3.1 Най-малко два температурни сензора трябва да бъдат монтирани на всяка еталонна проба и два на изпитвателната проба. Ако е възможно, референтните проби и тестовата проба трябва да съдържат по три температурни сензора. Необходими са допълнителни сензори, за да се потвърди линейността на разпределението на температурата по опаковката или за откриване на грешка поради некалибриран температурен сензор.

5.3.2 Типът на температурния сензор зависи от размера на измервателната клетка на инструмента, температурния диапазон и околната среда в измервателната клетка на инструмента, определени от изолацията, референтните проби, тестовата проба и газа. За измерване на температурата може да се използва всеки сензор с достатъчна точност, а измервателната клетка на устройството трябва да е достатъчно голяма, така че смущението на топлинния поток от температурните сензори да е незначително. Обикновено се използват термодвойки. Техният малък размер и лекота на закрепване са очевидни предимства.

5.3.3 Термодвойките се изработват от тел с диаметър не по-голям от 0,1 mm. Всички студени връзки трябва да се поддържат при постоянна температура. Тази температура се поддържа от охладена суспензия, термостат или електронна компенсация на референтната точка. Всички термодвойки трябва да бъдат направени или от калибриран проводник, или от проводник, който е сертифициран от доставчика, за да отговаря на границите на грешката, посочени в GOST R 8.585.

5.3.4 Методите за закрепване на термодвойка са показани на Фигура 4. Вътрешни контакти могат да бъдат получени в метали и сплави чрез заваряване на отделни термоелементи към повърхности (Фигура 4а). Челно заварени или заварени с перли термодвойни съединения могат да бъдат здраво закрепени чрез чукове, циментиране или заваряване в тесни канали или малки дупки (фигури 4b, 4c и 4

5.3.5 На Фигура 46 термодвойката е в радиален процеп, докато на Фигура 4в термодвойката се изтегля през радиален отвор в материала. 8 случай на използване на термодвойка в защитна обвивка или термодвойка, и двете термодвойки са в електрически изолатор с две

GOST R 57967-2017

отвори, може да се използва монтажът на термодвойка, показан на фигура 4d. В последните три случая термодвойката трябва да бъде термично залепена към твърдата повърхност с подходящо лепило или високотемпературно лепило. Всичките четири процедури, показани на Фигура 4, трябва да включват закаляване на проводници върху повърхности, увиване на проводници в изотермични зони, термично заземяващи проводници върху предпазител или комбинация от трите.

5.3.6 Тъй като неточността на местоположението на температурния сензор води до големи грешки. трябва да се обърне специално внимание на определянето на правилното разстояние между сензорите и изчисляването на възможната грешка, произтичаща от всяка неточност.

c - вътрешна подложка за сирене с отделни термоелементи, заварени към изпитвания образец или еталонните образци по такъв начин, че сигналът да преминава през материала. 6 - радиален жлеб върху равна повърхност за закрепване на оголен проводник или сензор за термодвойка с керамична изолация; c малък радиален отвор, пробит през пробния образец или еталонните парчета и неизолирана (разрешена, ако материалът е електрически изолатор) или изолирана термодвойка, пробита през отвора: d малък радиален отвор, пробит през изпитваното парче или еталонните части и термодвойката, поставена относно дупката

Фигура 4 - Монтаж на термодвойки

ЗАБЕЛЕЖКА Във всички случаи термодвойките трябва да бъдат термично закалени или термично заземени към херметичността, за да се сведе до минимум грешката при измерване, дължаща се на топлинния поток към или от горещия възел.

5.4 Система за зареждане

5.4.1 Методът на изпитване изисква равномерен пренос на топлина през интерфейса между еталонните образци и изпитвания образец, когато температурните сензори са в рамките на rk от интерфейса. За да направите това, е необходимо да се осигури равномерно контактно съпротивление.

GOST R 57967-2017

Вариацията в съседните области на еталонните образци и образеца за изпитване, която може да бъде създадена чрез прилагане на аксиално натоварване в комбинация с проводяща среда на интерфейсите. Не се препоръчва да се извършват измервания във вакуум, освен ако не е необходимо за защитни цели.

5.4.2 При изпитване на материали с ниска топлопроводимост се използват тънки тестови образци, така че температурните сензори трябва да се монтират близо до повърхността. В такива случаи на интерфейсите трябва да се постави много тънък слой от силно топлопроводима течност, паста, меко метално фолио или екран.

5.4.3 Конструкцията на измервателния уред трябва да осигурява средства за налагане на възпроизводимо и постоянно натоварване по протежение на опаковката, за да се сведат до минимум междинните съпротивления на интерфейсите между еталонните образци и изпитвания образец. Товарът може да бъде приложен пневматично, хидравлично, чрез пружинно действие или чрез позициониране на товар. Горните механизми за прилагане на натоварване са постоянни при промяна на температурата на опаковката. В някои случаи якостта на натиск на изпитвания образец може да е толкова ниска, че приложената сила трябва да бъде ограничена от теглото на горния референтен образец. В този случай трябва да се обърне специално внимание на грешките, които могат да бъдат причинени от лош контакт, за което температурните сензори трябва да бъдат разположени далеч от всякакви смущения в топлинния поток на интерфейсите.

5.5 Защитна обвивка

5.5.1 Опаковката, състояща се от тестовата проба и референтните образци, трябва да бъде затворена в защитна обвивка с правилна кръгова симетрия. Защитната обвивка може да бъде метална или керамична, а нейният вътрешен радиус трябва да бъде такъв, че съотношението r^r A да е в диапазона от 2,0 до 3,5. Защитната обвивка трябва да съдържа поне един предпазен нагревател за контролиране на температурния профил по протежение на корпуса.

5.5.2 Контейнерът трябва да бъде проектиран и експлоатиран по такъв начин, че температурата на повърхността му да е или изотермична и приблизително равна на средната температура на изпитваната проба, или да има приблизителен линеен профил, съпоставен в горния и долния край на херметичната камера с съответните позиции по протежение на опаковката. Във всеки случай най-малко три температурни сензора трябва да бъдат монтирани на херметичността в предварително координирани точки (виж Фигура 2), за да се измери температурния профил.

5.6 Измервателно оборудване

5.6.1 Комбинацията от температурния сензор и измервателния уред, използван за измерване на изхода на сензора, трябва да бъде достатъчна, за да осигури точност на измерване на температурата от ± 0,04 K и абсолютна грешка по-малка от ± 0,5 %.

5.6.2 Измервателното оборудване за този метод трябва да поддържа необходимата температура и да измерва всички съответни изходни напрежения с точност, съизмерима с точността на измерване на температурата на температурните сензори.

6 Подготовка за тестване

6.1 Изисквания към образците за изпитване

6.1.1 Тестваните проби по този метод не се ограничават до геометрията на бонбони. Най-предпочитано е използването на цилиндрични или призматични образци. Областите на проводимост на образеца за изпитване и на еталонния образец трябва да са еднакви с точност до 1 % и всяка разлика в площта се взема предвид при изчисляването на резултата. За цилиндрична конфигурация радиусите на образеца за изпитване и еталонния образец трябва да съответстват на ± 1 %. и радиусът на образеца, който ще се изпитва, r A, трябва да бъде такъв, че r B fr A да е между 2,0 и 3,5. Всяка плоска повърхност на тестовите и референтните образци трябва да бъде плоска с грапавост на повърхността не повече от R a 32 в съответствие с GOST 2789. и нормалите към всяка повърхност трябва да са успоредни на оста на пробата с точност ± 10 мин.

ЗАБЕЛЕЖКА В някои случаи това изискване не е необходимо. Например, някои инструменти могат да се състоят от референтни проби и тестови проби с високи стойности на >. m и >. с . където грешките поради загуба на топлина са незначителни за дълги секции. Такива участъци може да са с достатъчна дължина, за да позволят

GOST R 57967-2017

който трябва да се използва за монтиране на температурните сензори на достатъчно разстояние от точките на контакт, като по този начин се гарантира еднородност на топлинния поток. Дължината на образеца за изпитване се избира въз основа на познанията за радиуса и топлопроводимостта. Кога). и по-висока от топлопроводимостта на неръждаемата стомана, могат да се използват дълги образци за изпитване с дължина 0 g A » 1. Такива дълги тестови образци позволяват използването на големи разстояния между температурните сензори и това намалява грешката поради неточност в местоположението на сензора. Кога). m по-ниска от топлопроводимостта на неръждаемата стомана, дължината на изпитвания образец трябва да бъде намалена, тъй като грешката при измерване поради загуба на топлина става твърде голяма.

6.1.2 Освен ако не е предвидено друго в нормативния документ или техническата документация за материала. за изпитване се използва един тестов образец.

6.2 Настройка на хардуера

6.2.1 Калибрирането и проверката на оборудването се извършва в следните случаи:

След сглобяване на хардуера:

Ако съотношението на X m към X s е по-малко от 0,3. или повече от 3. и не е възможно да се изберат стойностите на топлопроводимостта;

Ако формата на тестовата проба е сложна или тестовата част е малка:

Ако са направени промени в геометричните параметри на измервателната клетка на устройството;

Ако е решено да се използват други референтни материали или изолация от тези, дадени в раздели 6.3 и 6.4:

Ако оборудването преди това е работило до достатъчно висока температура, че свойствата на компонентите могат да се променят, напр. например чувствителността на термодвойка.

6.2.2 Тези проверки се извършват чрез сравняване на поне два референтни материала, както следва:

Изберете референтен материал, чиято топлопроводимост е най-близка до очакваната топлопроводимост на тестовата проба:

Топлопроводимостта X на тестов образец, направен от еталонен материал, се измерва с помощта на референтни образци, направени от друг референтен материал, който има стойност X, най-близка до тази на изпитвания образец. Например, тестът може да се проведе върху проба от стъклокерамика. използвайки референтни образци, изработени от неръждаема стомана. Ако измерената топлопроводимост на пробата не съответства на стойността в таблица 1 след прилагане на корекция на топлопреминаването, трябва да се определят източниците на грешка.

7 Тестване

7.1 Изберете референтни образци, така че тяхната топлопроводимост да е от същия порядък, както се очаква за изпитваната проба. След снабдяване на необходимите референтни проби с температурни сензори и поставянето им в измервателната клетка, тестовата проба е оборудвана с подобни средства. Образецът за изпитване се поставя в торбичката, така че да се постави между еталонните образци и да е в контакт със съседни еталонни образци за най-малко 99% от всяка повърхност. За намаляване на повърхностното съпротивление може да се използва меко фолио или друга контактна среда. Ако измервателната клетка трябва да бъде защитена от окисляване по време на изпитването или ако измерването изисква определено налягане на газ или газ за контролиране на X /t, тогава измервателната клетка се пълни и продухва с работния газ при зададеното налягане. За да се зареди опаковката, трябва да се приложи силата, необходима за намаляване на ефекта от неравномерното термично съпротивление на интерфейса.

7.2 Включете горния и долния нагреватели в двата края на торбата и регулирайте, докато. докато температурната разлика между точки 2 и Zj. Z3 и Z4. и Z s и 2^ не трябва да са по-големи от 200 пъти грешката на температурния сензор, но не по-голяма от 30 К. и изпитваният образец не трябва да бъде при средната температура, необходима за измерването. Въпреки. че не се изисква точен температурен профил по протежение на обвивката за 3. мощността на нагревателите на обвивката се контролира, докато температурният профил по протежение на обвивката е T g )