Lämmönjohtavuuden mittaus. Perustutkimus. A.4 Lämpötila-anturit

lämpöliikkeensä aikana. Nesteissä ja kiinteissä aineissa - dielektrisissä - lämmönsiirto tapahtuu siirtämällä molekyylien ja atomien lämpöliike suoraan viereisille ainehiukkasille. Kaasumaisissa kappaleissa lämmön eteneminen lämmön johtuessa tapahtuu energianvaihdon seurauksena eri lämpöliikenopeuksilla olevien molekyylien törmäyksen aikana. Metalleissa lämmönjohtavuus tapahtuu pääasiassa vapaiden elektronien liikkeen vuoksi.

Lämmönjohtavuuden päätermi sisältää joukon matemaattisia käsitteitä, joiden määritelmät on suositeltavaa muistaa ja selittää.

lämpötilakenttä- nämä ovat lämpötila-arvoja kaikissa kehon pisteissä tietyllä hetkellä. Matemaattisesti sitä kuvataan seuraavasti t = f(x, y, z, t). Erottaa paikallaan oleva lämpötila kenttä, kun lämpötila kehon kaikissa kohdissa ei riipu ajasta (ei muutu ajan myötä), ja ei-stationaarinen lämpötilakenttä. Lisäksi, jos lämpötila muuttuu vain yhtä tai kahta tilakoordinaattia pitkin, lämpötilakenttää kutsutaan vastaavasti yksi- tai kaksiulotteiseksi.

Isoterminen pinta on niiden pisteiden sijainti, joilla on sama lämpötila.

lämpötilagradientti — grad t on vektori, joka on suunnattu normaalia pitkin isotermiseen pintaan ja joka on numeerisesti yhtä suuri kuin lämpötilan derivaatta tähän suuntaan.

Lämmönjohtavuuden peruslain mukaan - laki Fourier(1822), lämmönjohtavuuden välittämä lämpövuon tiheysvektori on verrannollinen lämpötilagradienttiin:

q = - λ grad t, (3)

Missä λ - aineen lämmönjohtavuuskerroin; sen mittayksikkö ti/(m K).

Miinusmerkki yhtälössä (3) osoittaa, että vektori q suunnattu vastapäätä vektoria grad t, eli kohti alinta lämpötilaa.

lämpövirta δQ mielivaltaisesti suunnatun alkeisalueen läpi dF on yhtä suuri kuin vektorin skalaaritulo q alkeisaluevektoriin dF, ja kokonaislämpövirta K koko pinnalla F määritetään integroimalla tämä tuote pinnan päälle F:

Lämmönjohtavuuden KERROIN

Lämmönjohtavuuskerroin λ laissa Fourier(3) kuvaa tietyn aineen kykyä johtaa lämpöä. Lämmönjohtavuuskertoimien arvot on annettu aineiden lämpöfysikaalisia ominaisuuksia käsittelevissä hakukirjoissa. Numeerisesti lämmönjohtavuuskerroin λ = q/ grad t yhtä suuri kuin lämpövuon tiheys q lämpötilagradientin kanssa grad t = 1 K/m. Kevyimmällä kaasulla, vedyllä, on korkein lämmönjohtavuus. klo huoneen olosuhteet vedyn lämmönjohtavuus λ = 0,2 ti/(m K). Raskaimmilla kaasuilla on pienempi lämmönjohtavuus - ilma λ = 0,025 ti/(m K), hiilidioksidissa λ = 0,02 ti/(m K).

Puhtaalla hopealla ja kuparilla on korkein lämmönjohtavuus: λ = 400 ti/(m K). Hiiliteräksille λ = 50 ti/(m K). Nesteiden lämmönjohtavuus on yleensä alle 1 ti/(m K). Vesi on sille yksi parhaista nestemäisistä lämmönjohtimista λ = 0,6 ti/(m K).

Ei-metallisten kiinteiden materiaalien lämmönjohtavuuskerroin on yleensä alle 10 ti/(m K).

Huokoisilla materiaaleilla - korkilla, erilaisilla kuitumaisilla täyteaineilla, kuten orgaanisella villalla - on alhaisimmat lämmönjohtavuuskertoimet λ <0,25 ti/(m K), lähestyy alhaisella pakkaustiheydellä huokoset täyttävän ilman lämmönjohtavuuskerrointa.

Lämpötila, paine ja huokoisten materiaalien kosteus voivat myös vaikuttaa merkittävästi lämmönjohtavuuteen. Viitekirjoista on aina kerrottu olosuhteet, joissa tietyn aineen lämmönjohtavuus on määritetty, ja muissa olosuhteissa näitä tietoja ei voida käyttää. Arvoalueet λ eri materiaaleille on esitetty kuvassa. 1.

Kuva 1. Eri aineiden lämmönjohtavuuskertoimien arvojen välit.

Lämmönsiirto lämmönjohtavuuden avulla

Homogeeninen tasainen seinä.

Yksinkertaisin ja hyvin yleinen lämmönsiirron teorialla ratkaistava ongelma on määrittää tasaisen seinän läpi kulkeutuvan lämpövirran tiheys, jonka paksuus on δ , joiden pinnoilla säilytetään lämpötiloja tw1 Ja t w2.(Kuva 2). Lämpötila muuttuu vain levyn paksuuden mukaan - yksi koordinaatti X. Tällaisia ​​ongelmia kutsutaan yksiulotteisiksi, niiden ratkaisut ovat yksinkertaisimpia, ja tällä kurssilla rajoitumme vain yksiulotteisten ongelmien tarkasteluun.

Ottaen huomioon, että yksinumeroinen tapaus:

grad t = dt/dх, (5)

ja käyttämällä lämmönjohtavuuden peruslakia (2) saadaan differentiaaliyhtälö tasaiselle seinälle kiinteälle lämmönjohtavuudelle:

Kiinteissä olosuhteissa, kun energiaa ei kuluteta lämmitykseen, lämpövuon tiheys q seinämän paksuus muuttumattomana. Useimmissa käytännön ongelmissa oletetaan likimäärin, että lämmönjohtavuuskerroin λ ei riipu lämpötilasta ja on sama koko seinän paksuudella. Merkitys λ löytyy hakukirjoista lämpötilassa:

keskiarvo seinäpintojen lämpötilojen välillä. (Laskentavirhe on tässä tapauksessa yleensä pienempi kuin lähtötietojen ja taulukkoarvojen virhe ja lämmönjohtavuuskertoimen lineaarinen riippuvuus lämpötilasta: λ = a + bt tarkka laskentakaava q ei eroa likimääräisestä). klo λ = vakio:

(7)

nuo. lämpötilariippuvuus t koordinaatista X lineaarinen (kuva 2).

Kuva 2. Kiinteä lämpötilan jakautuminen tasaisen seinän paksuudella.

Jakamalla yhtälön (7) muuttujat ja integroimalla t alkaen tw1 ennen tw2 ja X 0 - δ :

, (8)

saamme riippuvuuden lämpövuon tiheyden laskemiseksi:

, (9)

tai lämpövirtausteho (lämpövirta):

(10)

Siksi 1:n kautta siirtynyt lämmön määrä m 2 seinät, suoraan verrannollinen lämmönjohtavuuskertoimeen λ ja seinän ulkopintojen lämpötilaero ( t w1 - t w2) ja kääntäen verrannollinen seinämän paksuuteen δ . Kokonaislämmön määrä seinäalueen läpi F myös suhteessa tähän alueeseen.

Tuloksena olevaa yksinkertaisinta kaavaa (10) käytetään hyvin laajasti lämpölaskelmissa. Tämä kaava ei ainoastaan ​​laske lämpövuon tiheyttä tasaisten seinien läpi, vaan tekee myös arvioita monimutkaisemmille tapauksille, korvaamalla laskelmissa monimutkaiset seinät tasaisella seinällä. Joskus jo arvioinnin perusteella yksi tai toinen vaihtoehto hylätään ilman, että sen yksityiskohtaiseen tutkimiseen kuluu enempää aikaa.

Kehon lämpötila jossain pisteessä X määräytyy kaavalla:

t x = t w1 - (t w1 - t w2) × (x × d)

Asenne λF/δ kutsutaan seinän lämmönjohtavuudeksi ja käänteiseksi δ/λF seinän lämpö- tai lämpövastus ja on merkitty Rλ. Lämpövastuksen käsitettä käyttämällä lämpövuon laskentakaava voidaan esittää seuraavasti:

Riippuvuus (11) on samanlainen kuin laki Ohma sähkötekniikassa (sähkövirran voimakkuus on yhtä suuri kuin potentiaaliero jaettuna sen johtimen sähkövastuksella, jonka läpi virta kulkee).

Hyvin usein lämpövastusta kutsutaan arvoksi δ / λ, joka on yhtä suuri kuin tasaisen seinän lämpövastus, jonka pinta-ala on 1 m 2.

Laskuesimerkkejä.

Esimerkki 1. Määritä lämpövirta rakennuksen betoniseinän läpi, jonka paksuus on 200 mm, korkeus H = 2,5 m ja pituus 2 m jos sen pintojen lämpötilat ovat: t с1\u003d 20 0 C, t с2\u003d - 10 0 С, ja lämmönjohtavuuskerroin λ =1 ti/(m K):

= 750 ti.

Esimerkki 2. Määritä seinämateriaalin lämmönjohtavuus, jonka paksuus on 50 mm, jos lämpövuon tiheys kulkee sen läpi q = 100 ti/m 2 ja pintojen lämpötilaerot Δt = 20 0 C.

ti/(m K).

Monikerroksinen seinä.

Kaavaa (10) voidaan käyttää myös lämpövirran laskemiseen seinän läpi, joka koostuu useista ( n) erilaisten materiaalien kerrokset tiiviisti vierekkäin (kuva 3), esimerkiksi eri materiaaleista valmistettu sylinterinkansi, tiiviste ja sylinterilohko jne.

Kuva 3. Lämpötilan jakautuminen monikerroksisen litteän seinän paksuuden yli.

Tällaisen seinän lämpövastus on yhtä suuri kuin yksittäisten kerrosten lämpöresistanssien summa:

(12)

Kaavassa (12) on tarpeen korvata lämpötilaero niissä pisteissä (pinnoissa), joiden väliin kaikki summatut lämpövastukset "sisältyvät", ts. tässä tapauksessa: tw1 Ja w(n+1):

, (13)

Missä i- kerroksen numero.

Kiinteässä tilassa ominaislämpövirta monikerroksisen seinän läpi on vakio ja sama kaikille kerroksille. Alkaen (13):

. (14)

Yhtälöstä (14) seuraa, että monikerroksisen seinän kokonaislämpövastus on yhtä suuri kuin kunkin kerroksen vastusten summa.

Kaava (13) voidaan helposti saada kirjoittamalla lämpötilaero kaavan (10) mukaisesti jokaiselle P monikerroksisen seinän kerrokset ja laskemalla kaikki yhteen P ilmaisuja, ottaen huomioon, että kaikissa kerroksissa K on sama merkitys. Kun lisätään, kaikki välilämpötilat laskevat.

Lämpötilajakauma kunkin kerroksen sisällä on lineaarinen, mutta eri kerroksissa lämpötilariippuvuuden kaltevuus on erilainen, koska kaavan (7) mukaan ( dt/dx)i = - q/λ i. Koko kerroksen läpi kulkevan lämpövuon tiheys on sama paikallaan olevassa tilassa ja kerrosten lämmönjohtavuus on erilainen, joten lämpötila muuttuu terävämmin kerroksissa, joiden lämmönjohtavuus on pienempi. Joten kuvan 4 esimerkissä toisen kerroksen materiaalilla (esimerkiksi tiivisteet) on alhaisin lämmönjohtavuus ja kolmannen kerroksen suurin.

Kun on laskettu lämpövirta monikerroksisen seinän läpi, voidaan määrittää kunkin kerroksen lämpötilan pudotus käyttämällä suhdetta (10) ja löytää lämpötilat kaikkien kerrosten rajoilla. Tämä on erittäin tärkeää käytettäessä lämmöneristeinä materiaaleja, joiden sallittu lämpötila on rajoitettu.

Kerrosten lämpötila määritetään seuraavalla kaavalla:

t sl1 \u003d t c t1 - q × (d 1 × l 1 -1)

t sl2 \u003d t c l1 - q × (d 2 × l 2 -1)

Koskettimen lämpövastus. Monikerroksisen seinän kaavoja johdettaessa oletettiin, että kerrokset ovat tiiviisti vierekkäin ja hyvän kontaktin ansiosta eri kerrosten kosketuspinnoilla on sama lämpötila. Ihanteellisesti tiivis kosketus monikerroksisen seinän yksittäisten kerrosten välille saadaan, jos yksi kerroksista levitetään toiseen kerrokseen nestemäisessä tilassa tai nesteliuoksen muodossa. Kiinteät kappaleet koskettavat toisiaan vain karheusprofiilien yläosissa (kuva 4).

Piikkien kosketuspinta-ala on mitätön ja koko lämpövirta kulkee ilmaraon läpi ( h). Tämä luo ylimääräistä (kosketus)lämpövastusta. R to. Terminen kosketusresistanssit voidaan määrittää itsenäisesti käyttämällä sopivia empiirisiä riippuvuuksia tai kokeellisesti. Esimerkiksi raon lämpöresistanssi 0,03 mm vastaa suunnilleen noin 30 paksuisen teräskerroksen lämpövastusta mm.

Kuva 4. Kuva kahden karkean pinnan kosketuksista.

Menetelmät lämpökosketusvastuksen vähentämiseksi. Koskettimen kokonaislämmönvastus määräytyy käsittelyn puhtauden, kuormituksen, väliaineen lämmönjohtavuuden, kosketusosien materiaalien lämmönjohtavuuskertoimien ja muiden tekijöiden perusteella.

Suurin tehokkuus lämmönvastuksen vähentämisessä saadaan tuomalla kosketusalueelle väliainetta, jonka lämmönjohtavuus on lähellä metallia.

Kosketusvyöhykkeen täyttämiseen aineilla on seuraavat mahdollisuudet:

Pehmeistä metalleista valmistettujen tiivisteiden käyttö;

Johdatus jauhemaisen aineen kosketusalueelle, jolla on hyvä lämmönjohtavuus;

Johdatus viskoosin aineen alueelle, jolla on hyvä lämmönjohtavuus;

Karheuden ulkonemien välisen tilan täyttäminen nestemäisellä metallilla.

Parhaat tulokset saatiin, kun kosketusvyöhyke täytettiin sulalla tinalla. Tässä tapauksessa koskettimen lämpöresistanssi tulee käytännössä nollaksi.

Sylinterimäinen seinä.

Hyvin usein jäähdytysnesteet liikkuvat putkien (sylintereiden) läpi, ja on tarpeen laskea putken (sylinterin) sylinterimäisen seinämän läpi siirtyvä lämpövirta. Lieriömäisen seinämän läpi tapahtuva lämmönsiirtoongelma (joiden sisä- ja ulkopinnat tunnetaan ja vakiona) on myös yksiulotteinen, jos sitä tarkastellaan sylinterimäisinä koordinaatteina (kuva 4).

Lämpötila muuttuu vain putken säteellä ja pituudella l ja sen kehällä pysyy ennallaan.

Tässä tapauksessa lämpövirtausyhtälöllä on muoto:

. (15)

Riippuvuus (15) osoittaa, että sylinterin seinämän läpi siirtyvän lämmön määrä on suoraan verrannollinen lämmönjohtavuuskertoimeen λ , putken pituus l ja lämpötilaero ( t w1 - t w2) ja kääntäen verrannollinen sylinterin ulkohalkaisijan suhteen luonnolliseen logaritmiin d2 sen sisähalkaisijaan d1.

Riisi. 4. Lämpötilan muutos yksikerroksisen lieriömäisen seinämän paksuuden yli.

klo λ = vakiolämpötilan jakautuminen säteen mukaan r yksikerroksisen lieriömäisen seinän osio noudattaa logaritmista lakia (kuva 4).

Esimerkki. Kuinka monta kertaa lämpöhäviöt vähenevät rakennuksen seinän läpi, jos kahden tiilikerroksen välissä, joiden paksuus on 250 mm asenna vaahtomuovityyny, jonka paksuus on 50 mm. Lämmönjohtavuuskertoimet ovat vastaavasti yhtä suuret: λ kirp . = 0,5 ti/(m K); λ kynä. . = 0,05 ti/(m K).

Aineen lämmönjohtavuuden tutkimiseen käytetään kahta menetelmäryhmää: stationääristä ja ei-stationaarista.

Stationaaristen menetelmien teoria on yksinkertaisempi ja kehittyneempi. Mutta ei-stationaariset menetelmät mahdollistavat periaatteessa lämmönjohtavuuskertoimen lisäksi tiedon saamisen lämpödiffusiivisuudesta ja lämpökapasiteetista. Siksi viime aikoina on kiinnitetty paljon huomiota ei-stationaaristen menetelmien kehittämiseen aineiden lämpöfysikaalisten ominaisuuksien määrittämiseksi.

Tässä tarkastellaan joitain kiinteitä menetelmiä aineiden lämmönjohtavuuden määrittämiseksi.

A) Tasainen kerrosmenetelmä. Yksiulotteisella lämpövirralla tasaisen kerroksen läpi lämmönjohtavuuskerroin määritetään kaavalla

Missä d- paksuus, T 1 ja T 2 - näytteen "kuuma" ja "kylmä" pinnan lämpötilat.

Lämmönjohtavuuden tutkimiseksi tällä menetelmällä on tarpeen luoda lämpövirta, joka on lähellä yksiulotteista.

Lämpötiloja ei yleensä mitata näytteen pinnalta, vaan jostain etäisyydeltä niistä (ks. kuva 2), joten mitattuun lämpötilaeroon on tehtävä korjauksia lämmitin- ja jäähdytyskerroksen lämpötilan pudotukselle, jotta minimoi koskettimien lämpövastus.

Nesteitä tutkittaessa konvektioilmiön eliminoimiseksi lämpötilagradientti on suunnattava gravitaatiokenttää pitkin (alas).

Riisi. 2. Kaavio tasakerroksen menetelmistä lämmönjohtavuuden mittaamiseen.

1 – testinäyte; 2 - lämmitin; 3 - jääkaappi; 4, 5 - eristysrenkaat; 6 – turvalämmittimet; 7 - lämpöparit; 8, 9 - differentiaalitermoparit.

b) Jäägerin menetelmä. Menetelmä perustuu yksiulotteisen lämpöyhtälön ratkaisemiseen, joka kuvaa lämmön etenemistä sähkövirralla lämmitettyä sauvaa pitkin. Tämän menetelmän käytön vaikeus on siinä, että näytteen ulkopinnalle ei voida luoda tiukkoja adiabaattisia olosuhteita, mikä rikkoo lämpövuon yksiulotteisuutta.

Laskentakaava näyttää tältä:

(14)

Missä s- testinäytteen sähkönjohtavuus, U on jännitehäviö tangon päissä olevien ääripisteiden välillä, DT on tangon keskikohdan ja tangon päässä olevan pisteen välinen lämpötilaero.

Riisi. 3. Jääger-menetelmän kaavio.

1 - sähköuuni; 2 - näyte; 3 - tapit näytteen kiinnittämiseksi; T 1 ¸ T 6 - termoparin päätepisteet.

Tätä menetelmää käytetään sähköä johtavien materiaalien tutkimuksessa.

V) Sylinterimäinen kerrosmenetelmä. Tutkittu neste (bulkkimateriaali täyttää kahden koaksiaalisen sylinterin muodostaman lieriömäisen kerroksen. Yksi sylintereistä, useimmiten sisäinen, on lämmitin (kuva 4).

Kuva 4. Sylinterimäisen kerroksen menetelmän kaavio

1 - sisäsylinteri; 2 - päälämmitin; 3 - testiaineen kerros; 4 - ulompi sylinteri; 5 - lämpöparit; 6 - turvasylinterit; 7 - lisälämmittimet; 8 - runko.

Tarkastellaan yksityiskohtaisemmin paikallaan olevaa lämmönjohtamisprosessia lieriömäisessä seinässä, jonka ulko- ja sisäpinnan lämpötila pidetään vakiona ja yhtä suurena kuin T 1 ja T 2 (tässä tapauksessa tämä on aineen kerros tutkittavana 5). Määritetään seinän läpi kulkeva lämpövirta sillä ehdolla, että lieriömäisen seinämän sisähalkaisija on d 1 = 2r 1 ja ulkohalkaisija on d 2 = 2r 2, l = const ja lämpö etenee vain säteen suunnassa .

Ongelman ratkaisemiseksi käytämme yhtälöä (12). Sylinterimäisissä koordinaateissa, kun ; yhtälö (12) kohdan (10) mukaan ottaa vit:

. (15)

Otetaan käyttöön merkintä dT/DR= 0, saamme

Kun tämä lauseke on integroitu ja tehostettu ja siirrytty alkuperäisiin muuttujiin, saadaan:

. (16)

Kuten tästä yhtälöstä voidaan nähdä, riippuvuus T=f(r) on logaritminen.

Integrointivakiot C 1 ja C 2 voidaan määrittää korvaamalla reunaehdot tähän yhtälöön:

klo r \u003d r 1 T \u003d T 1 Ja T 1 \u003d C 1 ln r1+C2,

klo r = r2 T = T2 Ja T 2 \u003d C 1 ln r2+C2.

Näiden yhtälöiden ratkaisu suhteessa KANSSA 1 ja Alkaen 2 antaa:

;

Korvaa nämä lausekkeet sanalla Alkaen 1 Ja Alkaen 2 yhtälöön (1b), saamme

(17)

lämpövirtaus säteen sylinterimäisen pinnan alueen läpi r ja pituus määritetään Fourierin lain avulla (5)

.

Vaihdon jälkeen saamme

. (18)

Lämmönjohtavuuskerroin l tunnetuilla arvoilla K, T 1 , T 2 , d 1 , d 2 laskettuna kaavalla

. (19)

Konvektion estämiseksi (nesteen tapauksessa) lieriömäisen kerroksen paksuuden on oltava pieni, tyypillisesti millimetrin murto-osia.

Loppuhäviöiden vähentäminen lieriömäisessä kerrosmenetelmässä saavutetaan lisäämällä suhdetta / d ja turvalämmittimet.

G) kuumalankamenetelmä. Tässä menetelmässä suhde / d kasvaa vähentymällä d. Sisäsylinteri korvataan ohuella langalla, joka oli sekä lämmitin että vastuslämpömittari (kuva 5). Suunnittelun suhteellisen yksinkertaisuuden ja teorian yksityiskohtaisen kehityksen seurauksena lämmityslankamenetelmästä on tullut yksi edistyneimmistä ja tarkimmista. Nesteiden ja kaasujen lämmönjohtavuuden kokeellisissa tutkimuksissa hän on johtavassa asemassa.

Riisi. 5. Lämmitetyn lankamenetelmän mukaan tehdyn mittauskennon kaavio. 1 - mittauslanka, 2 - putki, 3 - testiaine, 4 - virtajohdot, 5 - potentiaalihanat, 6 - ulkoinen lämpömittari.

Edellyttäen, että koko lämpövuo kohdasta AB etenee säteittäisesti ja lämpötilaero T 1 - T 2 ei ole suuri, joten l = const voidaan katsoa näissä rajoissa, aineen lämmönjohtavuus määritetään kaavalla

, (20)

Missä K AB = T×U AB on johdossa hajautettu teho.

e) pallo menetelmä. Sillä on käyttöä nesteiden ja bulkkimateriaalien lämmönjohtavuuden tutkimisessa. Tutkittavalle aineelle annetaan pallomaisen kerroksen muoto, mikä mahdollistaa periaatteessa hallitsemattomien lämpöhäviöiden poissulkemisen. Teknisesti tämä menetelmä on melko monimutkainen.

Fysikaaliset analyysimenetelmät perustuvat jonkin tietyn fysikaalisen vaikutuksen tai aineen tietyn fysikaalisen ominaisuuden käyttöön. varten kaasuanalyysi käyttötiheys, viskositeetti, lämmönjohtavuus, taitekerroin, magneettinen herkkyys, diffuusio, absorptio, emissio, sähkömagneettisen säteilyn absorptio sekä selektiivinen absorptio, äänen nopeus, reaktiolämpö, ​​sähkönjohtavuus jne. Jotkut näistä fysikaalisista ominaisuuksista ja ilmiöistä tekevät jatkuva kaasuanalyysi ja mahdollistaa korkean herkkyyden ja mittaustarkkuuden saavuttamisen. Fysikaalisen suuren tai ilmiön valinta on erittäin tärkeä, jotta voidaan eliminoida analysoitavan seoksen sisältämien mittaamattomien komponenttien vaikutus. Tiettyjen ominaisuuksien tai vaikutusten käyttö mahdollistaa halutun komponentin pitoisuuden määrittämisen monikomponenttisessa kaasuseoksessa. Epäspesifisiä fysikaalisia ominaisuuksia voidaan käyttää tarkasti ottaen vain binääristen kaasuseosten analysointiin. Viskositeetti, taitekerroin ja diffuusio eivät ole käytännössä tärkeitä kaasujen analysoinnissa.

Lämmönsiirto kahden eri lämpötilan pisteen välillä tapahtuu kolmella tavalla: konvektiolla, säteilyllä ja lämmönjohtavuudella. klo konvektio lämmönsiirto liittyy aineen siirtoon (massansiirto); lämmönsiirto säteilyä tapahtuu ilman aineen osallistumista. Lämmönsiirto lämmönjohtokyky tapahtuu aineen mukana, mutta ilman massasiirtoa. Energian siirto tapahtuu molekyylien törmäyksen seurauksena. Lämmönjohtavuuskerroin ( X) riippuu vain lämpöä siirtävän aineen tyypistä. Se on aineen erityinen ominaisuus.

Lämmönjohtavuuden mitta CGS-järjestelmässä cal / (s cm K), teknisinä yksikköinä - kcalDmch-K), kansainvälisessä SI-järjestelmässä - WDm-K). Näiden yksiköiden suhde on seuraava: 1 cal / (cm s K) \u003d 360 kcal Dm h K) \u003d 418,68 W Dm-K).

Absoluuttinen lämmönjohtavuus siirtymisen aikana kiinteistä aineista nestemäisiin ja kaasumaisiin aineisiin vaihtelee X = 418,68 Wdm-K)] (parhaan lämmönjohtimen lämmönjohtavuus - hopea) jopa X kertaluku 10 _6 (vähiten johtavien kaasujen lämmönjohtavuus).

Kaasujen lämmönjohtavuus kasvaa voimakkaasti lämpötilan noustessa. Joidenkin kaasujen (GH 4: NH 3) suhteellinen lämmönjohtavuus kasvaa jyrkästi lämpötilan noustessa, ja joidenkin (Ne) se pienenee. Kineettisen teorian mukaan kaasujen lämmönjohtavuuden ei pitäisi riippua paineesta. Useat syyt johtavat kuitenkin siihen, että paineen kasvaessa lämmönjohtavuus kasvaa hieman. Painealueella ilmakehän paineesta useisiin millibaareihin lämmönjohtavuus ei riipu paineesta, koska molekyylien keskimääräinen vapaa reitti kasvaa, kun molekyylien määrä tilavuusyksikköä kohti pienenee. -20 mbar:n paineessa molekyylien keskimääräinen vapaa reitti vastaa mittauskammion kokoa.

Lämmönjohtavuuden mittaus on vanhin fysikaalinen kaasuanalyysimenetelmä. Sitä kuvattiin vuonna 1840 erityisesti A. Schleiermacherin (1888-1889) teoksissa ja sitä on käytetty teollisuudessa vuodesta 1928 lähtien. Vuonna 1913 Siemens kehitti vedyn pitoisuusmittarin ilmalaivoille. Sen jälkeen useiden vuosikymmenten ajan kehitettiin suurella menestyksellä lämmönjohtavuuden mittaamiseen perustuvia laitteita, joita käytettiin laajasti nopeasti kasvavassa kemianteollisuudessa. Luonnollisesti aluksi analysoitiin vain binäärisiä kaasuseoksia. Parhaat tulokset saadaan suurella erolla kaasujen lämmönjohtavuudessa. Kaasuista vedyllä on korkein lämmönjohtavuus. Käytännössä oli myös perusteltua mitata savukaasujen CO s -pitoisuuksia, koska hapen, typen ja hiilimonoksidin lämmönjohtavuudet ovat hyvin lähellä toisiaan, mikä mahdollistaa näiden neljän komponentin seoksen katsomisen kvasi. binääri.

Eri kaasujen lämmönjohtavuuden lämpötilakertoimet eivät ole samat, joten voit löytää lämpötilan, jossa eri kaasujen lämmönjohtavuudet ovat samat (esim. 490 ° C - hiilidioksidille ja hapelle, 70 ° C - hapelle ammoniakki ja ilma, 75 °C - hiilidioksidille ja argonille). Tiettyä analyyttistä ongelmaa ratkaistaessa näitä yhteensattumia voidaan käyttää ottamalla ternäärinen kaasuseos kvasibinääriseksi.

Kaasuanalyysissä voimme olettaa sen lämmönjohtavuus on lisäominaisuus. Mittaamalla seoksen lämmönjohtavuus ja tuntemalla binääriseoksen puhtaiden komponenttien lämmönjohtavuus voidaan laskea niiden pitoisuudet. Tätä yksinkertaista suhdetta ei kuitenkaan voida soveltaa mihinkään binääriseokseen. Joten esimerkiksi ilman - vesihöyryn, ilman - ammoniakin, hiilimonoksidin - ammoniakin ja ilman - asetyleenin seoksilla tietyllä komponenttien suhteella on suurin lämmönjohtavuus. Siksi lämmönjohtamismenetelmän sovellettavuus on rajoitettu tiettyyn pitoisuusalueeseen. Monilla seoksilla on epälineaarinen riippuvuus lämmönjohtavuudesta ja koostumuksesta. Siksi on tarpeen ottaa kalibrointikäyrä, jonka mukaan tallennuslaitteen asteikko tulee tehdä.

Lämmönjohtavuusanturit(termokonduktometriset anturit) koostuvat neljästä pienestä, tilavuudeltaan pienestä kaasutäytteisestä kammiosta, joihin on sijoitettu samankokoisia ohuita platinajohtimia, joissa on sama sähkövastus, jotka on sijoitettu erillään rungosta. Sama tasavirta, jolla on vakaa arvo, virtaa johtimien läpi ja lämmittää niitä. Johtimet - lämmityselementit - ovat kaasun ympäröimiä. Kaksi kammiota sisältävät mittauskaasun ja kaksi muuta vertailukaasua. Whiteton-sillassa on mukana kaikki lämmityselementit, joilla 0,01°C:n lämpötilaeron mittaaminen ei ole vaikeaa. Tällainen korkea herkkyys vaatii mittauskammioiden lämpötilojen tarkan yhtäläisyyden, joten koko mittausjärjestelmä sijoitetaan termostaattiin tai sillan mittausdiagonaaliin ja lämpötilan kompensoimiseksi on mukana vastus. Niin kauan kuin lämmön poistuminen lämpöelementeistä mittaus- ja vertailukammioissa on sama, silta on tasapainossa. Kun kaasua, jolla on erilainen lämmönjohtavuus, syötetään mittauskammioihin, tämä tasapaino häiriintyy, herkkien elementtien lämpötila muuttuu ja samalla niiden vastus. Tuloksena oleva virta mittausdiagonaalissa on verrannollinen mitatun kaasun pitoisuuteen. Herkkyyden lisäämiseksi herkkien elementtien käyttölämpötilaa tulisi nostaa, mutta on huolehdittava riittävän suuren eron säilyttämisestä kaasun lämmönjohtavuudessa. Joten erilaisille kaasuseoksille on optimaalinen lämpötila lämmönjohtavuuden ja herkkyyden kannalta. Usein herkkien elementtien lämpötilan ja kammioiden seinämien lämpötilan eroksi valitaan 100 - 150 °C.

Teollisten lämmönjohtamisanalysaattoreiden mittauskennot koostuvat yleensä massiivisesta metallikotelosta, johon on porattu mittauskammiot. Tämä varmistaa tasaisen lämpötilan jakautumisen ja hyvän kalibroinnin vakauden. Koska kaasun virtausnopeus vaikuttaa lämmönjohtavuusmittarin lukemiin, kaasu johdetaan mittauskammioihin ohituskanavan kautta. Alla on esitetty eri suunnittelijoiden ratkaisut tarvittavan kaasunvaihdon varmistamiseksi. Periaatteessa oletetaan, että pääkaasuvirtaus on yhdistetty yhdistämällä kanavia mittauskammioihin, joiden läpi kaasu virtaa pienellä putouksella. Tässä tapauksessa diffuusio ja lämpökonvektio vaikuttavat ratkaisevasti kaasun uusiutumiseen mittauskammioissa. Mittauskammioiden tilavuus voi olla hyvin pieni (useita kuutiomillimetrejä), mikä saa aikaan pienen konvektiivisen lämmönsiirron vaikutuksen mittaustulokseen. Platinajohtimien katalyyttisen vaikutuksen vähentämiseksi ne sulatetaan ohutseinäisiksi lasikapillaareiksi eri tavoin. Mittauskammion korroosionkestävyyden varmistamiseksi kaikki kaasuputken osat peitetään lasilla. Tämä mahdollistaa klooria, kloorivetyä ja muita syövyttäviä kaasuja sisältävien seosten lämmönjohtavuuden mittaamisen. Lämpöjohtometrisiä analysaattoreita, joissa on suljetut vertailukammiot, käytetään pääasiassa kemianteollisuudessa. Sopivan vertailukaasun valitseminen yksinkertaistaa laitteen kalibrointia. Lisäksi voit saada asteikon, jossa on tukahdutettu nolla. Nollapisteen poikkeaman vähentämiseksi vertailukammiot on suljettava hyvin. Erityistapauksissa, esimerkiksi kaasuseoksen koostumuksen voimakkaiden vaihteluiden yhteydessä, on mahdollista työskennellä vertailevien läpivirtauskammioiden kanssa. Tässä tapauksessa erityisellä reagenssilla yksi komponenteista poistetaan mitatusta kaasuseoksesta (esimerkiksi CO ja kaustisen kaliumin liuos), ja sitten kaasuseos lähetetään vertailukammioihin. Mittaus- ja vertailuhaara eroavat tässä tapauksessa vain yhden komponentin puuttuessa. Tämä menetelmä mahdollistaa usein monimutkaisten kaasuseosten analysoinnin.

Viime aikoina herkkinä elementteinä käytetään joskus metallijohtimien sijasta puolijohdetermistoreita. Termistoreiden etuna on 10 kertaa korkeampi lämpötilavastuskerroin metallitermistoreihin verrattuna. Näin herkkyys kasvaa voimakkaasti. Samalla kuitenkin asetetaan paljon korkeammat vaatimukset siltavirran stabiloitumiselle ja kammion seinien lämpötilalle.

Aiemmin kuin muut ja laajimmin lämmönjohtamismittauslaitteita alettiin käyttää uunien savukaasujen analysointiin. Suunnittelun suuren herkkyyden, suuren nopeuden, huollon helppouden ja luotettavuuden sekä alhaisten kustannusten ansiosta tämän tyyppiset analysaattorit tuotiin nopeasti teollisuudelle tulevaisuudessa.

Lämpöjohtometriset analysaattorit soveltuvat parhaiten seoksien vetypitoisuuden mittaamiseen. Vertailukaasuja valittaessa tulee huomioida myös eri kaasujen seokset. Seuraavia tietoja voidaan käyttää esimerkkinä eri kaasujen vähimmäismittausalueista (taulukko 6.1).

Taulukko 6.1

Minimimittausalueet eri kaasuille,

% äänenvoimakkuuteen

Suurin mittausalue on useimmiten 0-100 %, jolloin 90 tai jopa 99 % voidaan vaimentaa. Erikoistapauksissa lämmönjohtavuusanalysaattori mahdollistaa useiden eri mittausalueiden käyttämisen yhdessä instrumentissa. Tätä käytetään esimerkiksi lämpövoimalaitosten vetyjäähdytteisten turbogeneraattoreiden täytön ja tyhjennyksen seurannassa. Räjähdysvaaran vuoksi generaattorin koteloa ei täytetä ilmalla, vaan ensin syötetään huuhtelukaasuna hiilidioksidia ja sitten vetyä. Samalla tavalla tuottavat kaasun vapautumisen generaattorista. Riittävän korkealla toistettavuudella voidaan saada seuraavat mittausalueet yhdellä analysaattorilla: 0-100 % (tilavuus) CO (ilmassa hiilidioksidin puhdistamiseen), 100-0 % H2 CO:ssa (vedyllä täyttöä varten) ja 100-80 % H2 (ilmassa vedyn puhtauden säätelemiseksi generaattorin käytön aikana). Tämä on halpa tapa mitata.

Kaliumkloridin elektrolyysin aikana vapautuvan kloorin vetypitoisuuden määrittämiseksi termokonduktometrisella analysaattorilla voidaan työskennellä sekä suljetulla vertailukaasulla (SO 2 , Ar) että virtaavalla vertailukaasulla. Jälkimmäisessä tapauksessa vedyn ja kloorin seos lähetetään ensin mittauskammioon ja sitten jälkipolttimeen, jonka lämpötila on >200°C. Vety palaa ylimääräisen kloorin kanssa muodostaen kloorivetyä. Saatu HC:n ja C12:n seos syötetään vertailukammioon. Tässä tapauksessa vedyn pitoisuus määritetään lämmönjohtavuuden erosta. Tämä menetelmä vähentää merkittävästi pienten ilmamäärien sekoittumisen vaikutusta.

Märkäkaasun analysoinnissa syntyvän virheen vähentämiseksi kaasu on kuivattava, mikä tehdään joko kosteudenabsorbaattorin avulla tai alentamalla kaasun lämpötilaa kastepisteen alapuolelle. Kosteuden vaikutuksen kompensoimiseen on toinenkin mahdollisuus, joka on sovellettavissa vain virtaavan vertailukaasukaavion avulla mitattuna.

Räjähdysvaarallisten kaasujen kanssa työskentelemiseksi useat yritykset valmistavat räjähdyssuojattuja laitteita. Tässä tapauksessa lämmönjohtavuusmittareiden kammiot on suunniteltu korkealle paineelle, liekinsammuttimet on asennettu kammioiden sisään- ja ulostuloon ja lähtösignaali rajoitetaan luonnostaan ​​turvalliselle tasolle. Tällaisia ​​laitteita ei kuitenkaan voida käyttää räjähtävien kaasujen ja hapen tai vedyn ja kloorin seosten analysointiin.

• Senttimetri - gramma - sekunti - yksikköjärjestelmä, jota käytettiin laajalti ennen käyttöönottoa kansainvälinen järjestelmä yksikköä (SI).

Toistaiseksi ei kehitetty yhtenäinen luokitus monimuotoisuuteen liittyvää olemassa olevia menetelmiä. Tunnetut kokeelliset menetelmät materiaalien lämmönjohtavuuden mittaamiseksi on jaettu kahteen suureen ryhmään: kiinteät ja ei-stationaariset. Ensimmäisessä tapauksessa laskentakaavan laatu käyttää tiettyjä lämmönjohtavuusyhtälön ratkaisuja

edellyttäen, toisessa - edellyttäen, jossa T on lämpötila; f - aika; - lämpödiffuusivuuskerroin; l - lämmönjohtavuuskerroin; C - ominaislämpökapasiteetti; d on materiaalin tiheys; - Laplace-operaattori, kirjoitettu vastaavaan koordinaattijärjestelmään; - tilavuuslämpölähteen ominaisteho.

Ensimmäinen menetelmäryhmä perustuu kiinteän lämpöjärjestelmän käyttöön; toinen - ei-stationaarinen lämpöjärjestelmä. Kiinteät menetelmät lämmönjohtavuuskertoimen määrittämiseksi mittausten luonteen mukaan ovat suoria (eli lämmönjohtavuuskerroin määritetään suoraan) ja jaetaan absoluuttisiin ja suhteellisiin. Absoluuttisissa menetelmissä kokeessa mitatut parametrit mahdollistavat lämmönjohtavuuskertoimen halutun arvon saamisen laskentakaavalla. Suhteellisissa menetelmissä kokeessa mitatut parametrit mahdollistavat lämmönjohtavuuskertoimen vaaditun arvon saamisen laskentakaavalla. Suhteellisissa menetelmissä mitatut parametrit eivät riitä itseisarvon laskemiseen. Tässä on kaksi tapausta mahdollista. Ensimmäinen on lämmönjohtavuuskertoimen muutoksen seuranta suhteessa alkuperäiseen, yksikkönä otettuun. Toinen tapaus on vertailumateriaalin käyttö, jolla on tunnetut lämpöominaisuudet. Tässä tapauksessa laskentakaavassa käytetään standardin lämmönjohtavuuskerrointa. Suhteellisilla menetelmillä on jokin etu absoluuttisiin menetelmiin verrattuna, koska ne ovat yksinkertaisempia. Kiinteät menetelmät voidaan jakaa edelleen lämmityksen luonteen (ulkoinen, tilavuus ja yhdistetty) ja näytteiden lämpötilakentän isotermien tyypin mukaan (tasainen, sylinterimäinen, pallomainen). Ulkoisella lämmityksellä varustettujen menetelmien alaryhmään kuuluvat kaikki menetelmät, joissa käytetään ulkoisia (sähkö-, tilavuus- jne.) lämmittimiä ja näytepintojen lämmitystä lämpösäteilyllä tai elektronipommituksella. Tilavuuslämmityksen menetelmien alaryhmässä yhdistyvät kaikki menetelmät, joissa käytetään kuumennusta näytteen läpi kulkevalla virralla, testinäytteen lämmityksellä neutroni- tai z-säteilystä tai mikroaaltovirroilla. Yhdistetyn lämmityksen menetelmien alaryhmä voi sisältää menetelmiä, joissa käytetään samanaikaisesti näytteiden ulkoista ja tilavuuskuumennusta tai välilämmitystä (esimerkiksi suurtaajuusvirroilla).

Kaikissa kolmessa stationääristen menetelmien alaryhmässä lämpötilakenttä

voi olla erilainen.

Litteät isotermit muodostuvat, kun lämpövirta suunnataan pitkin näytteen symmetria-akselia. Tasaisia ​​isotermejä käyttäviä menetelmiä kutsutaan kirjallisuudessa menetelmiksi, joissa on aksiaalinen tai pitkittäinen lämpövirta, ja itse kokeellisia järjestelyjä kutsutaan litteiksi laitteiksi.

Sylinterimäiset isotermit vastaavat lämpövuon etenemistä sylinterimäisen näytteen säteellä. Siinä tapauksessa, että lämpövirtaus suunnataan pallomaisen näytteen sädettä pitkin, syntyy pallomaisia ​​isotermejä. Tällaisia ​​isotermejä käyttäviä menetelmiä kutsutaan pallomaisiksi ja laitteita kutsutaan pallomaisiksi.

GOST 7076-99

UDC 691:536.2.08:006.354 Ryhmä Zh19

VÄLINEN STANDARDI

RAKENNUSMATERIAALIT JA TUOTTEET

Menetelmä lämmönjohtavuuden ja lämmönvastuksen määrittämiseksi

paikallaan olevissa lämpöolosuhteissa

RAKENNUSMATERIAALIT JA TUOTTEET

Vakaan tilan lämpöarvon määritysmenetelmä

johtavuus ja lämmönkestävyys

Esittelypäivä 2000-04-01

Esipuhe

1 Rakennusfysiikan tutkimuslaitoksen (NIISF) kehittämä Venäjän federaatio

ESITTELY: Gosstroy of Russia

2 ISTCS:n 20. toukokuuta 1999 hyväksymä Interstate Scientific and Technical Commission for Standardization, Technical Regulation and Certification in Construction

Osavaltion nimi	Valtion elimen nimi rakennustyömaan johto
Armenian tasavalta	Armenian tasavallan kaupunkikehitysministeriö
Kazakstanin tasavalta	Kazakstanin tasavallan energia-, teollisuus- ja kauppaministeriön rakennuskomitea
Kirgisian tasavalta	Kirgisian tasavallan hallituksen alainen valtion arkkitehtuurin ja rakentamisen tarkastusvirasto
Moldovan tasavalta	Moldovan tasavallan aluekehityksen, rakentamisen ja yleishyödyllisten palvelujen ministeriö
Venäjän federaatio	Venäjän gosstroy
Tadžikistanin tasavalta	Tadzikistanin tasavallan arkkitehtuuri- ja rakennuskomitea
Uzbekistanin tasavalta	Uzbekistanin tasavallan valtion arkkitehtuuri- ja rakennuskomitea
	Ukrainan valtion rakennus-, arkkitehtuuri- ja asuntopolitiikan komitea

3 GOST 7076-87 ASIAKKA

4 Otettu käyttöön 1. huhtikuuta 2000 alkaen Venäjän federaation valtion standardiksi Venäjän Gosstroyn asetuksella, päivätty 24. joulukuuta 1999 nro 89

Johdanto

Tämä kansainvälinen standardi on terminologialtaan harmonisoitu standardien ISO 7345:1987 ja ISO 9251:1987 kanssa ja se noudattaa ISO 8301:1991, ISO 8302:1991 tärkeimpiä säännöksiä, joissa määritellään menetelmät lämmönkestävyyden ja tehokkaan lämmönjohtavuuden määrittämiseksi käyttämällä varustettua laitetta. lämpömittarilla ja instrumentilla kuumaturvavyöhykkeellä.

ISO-standardien mukaisesti tämä standardi asettaa vaatimukset näytteille, instrumentille ja sen kalibroinnille, käytetään kahta päätestijärjestelmää: epäsymmetrinen (yhdellä lämpömittarilla) ja symmetrinen (kahdella lämpömittarilla).

1 käyttöalue

Tämä standardi koskee Rakennusmateriaalit ja tuotteet sekä lämmöneristykseen tarkoitetut materiaalit ja tuotteet teollisuuslaitteet ja putkistot, ja laatii menetelmän niiden tehokkaan lämmönjohtavuuden ja lämmönvastuksen määrittämiseksi keskilämpötila näyte miinus 40 - + 200 °С.

Standardi ei koske materiaaleja ja tuotteita, joiden lämmönjohtavuus on yli 1,5 W / (m × K).

Satulat GOST 166-89. Tekniset tiedot

GOST 427-75 Mittausmetalliviivaimet. Tekniset tiedot

GOST 24104-88 Laboratoriovaa'at yleisiin tarkoituksiin ja esimerkilliset. Yleiset tiedot

3 Määritelmät ja merkintätapa

3.1 Tässä standardissa seuraavat termit pätevät niiden määritelmien kanssa.

lämpövirta- näytteen läpi kulkevan lämmön määrä aikayksikköä kohti.

Lämpövuon tiheys on yksikköpinta-alan läpi kulkeva lämpövirta.

Kiinteä lämpöjärjestelmä- tila, jossa kaikki tarkasteltavat termofysikaaliset parametrit eivät muutu ajan myötä.

Näytteen lämpövastus- näytteen etupintojen lämpötilaeron suhde lämpövuon tiheyteen kiinteissä lämpöolosuhteissa.

Näytteen keskilämpötila- näytteen etupinnalta mitattujen lämpötilojen aritmeettinen keskiarvo.

Tehokas lämmönjohtavuusl eff materiaalia(vastaa termiä "lämmönjohtavuuskerroin", joka on hyväksytty rakennusten lämpötekniikan nykyisissä standardeissa) - testatun materiaalinäytteen paksuuden suhde dVastaanottaja sen lämpövastus R.

3.2 Suurten ja mittayksiköiden nimet on esitetty taulukossa 1.

pöytä 1

Nimitys	Arvo	Yksikkö
l eff	Tehokas lämmönjohtavuus	W/(m × K)
	Lämpövastus	m 2 × K/W
	Näytteen paksuus ennen testausta
	Vakionäytteiden lämmönkestävyys	m 2 × K/W
D T 1 , D T 2	Standardinäytteiden etupintojen lämpötilaero
e 1, e 2	Laitteen lämpömittarin lähtösignaalit kalibroinnin aikana standardinäytteiden avulla
f 1, f 2	Laitteen lämpömittarin kalibrointikertoimet sen kalibroinnin aikana standardinäytteitä käyttäen	W/(mV × m 2)
	Näytteen paksuus testauksen aikana
	Testikappaleen lämpövastus	m 2 × K/W
	Näytteen massan suhteellinen muutos kuivauksen jälkeen
	Näytteen massan suhteellinen muutos testin aikana
	Näytepaino saatuaan valmistajalta
	Näytteen paino kuivauksen jälkeen
	Näytteen paino testauksen jälkeen
D T u	Testinäytteen etupintojen lämpötilaero
	Testinäytteen keskilämpötila
	Testinäytteen kuuman pinnan lämpötila
	Koekappaleen kylmän pinnan lämpötila
	Laitteen lämpömittarin kalibrointikertoimen arvo, joka vastaa testinäytteen läpi virtaavan lämpövuon arvoa kiinteän lämpöjärjestelmän muodostamisen jälkeen (epäsymmetrisellä testikaaviolla)	W/(mV × m 2)
	Laitteen lämpömittarin lähtösignaali kiinteän lämpövuon muodostamisen jälkeen testinäytteen läpi (epäsymmetrisellä testikaaviolla)
	Lämpövastus näytteen etupinnan ja instrumenttilevyn työpinnan välillä
leffu	Testinäytemateriaalin tehokas lämmönjohtavuus	W/(m × K)
	Lämpövastus levymateriaalia, josta on valmistettu irtomateriaalinäytelaatikon pohja ja kansi	m 2 × K/W
f ¢ u , f² u	Laitteen ensimmäisen ja toisen lämpömittarin kalibrointikertoimen arvot, jotka vastaavat testinäytteen läpi virtaavan lämpövirran arvoa kiinteän lämpöjärjestelmän luomisen jälkeen (symmetrisellä testikaaviolla)	W/(mV × m 2)
e ¢ u e² u	Ensimmäisen ja toisen lämpömittarin lähtösignaali kiinteän lämpövirran muodostamisen jälkeen testinäytteen läpi (symmetrisellä testikaaviolla)
	Testinäytteen läpi kulkevan kiinteän lämpövuon tiheys
	Mittausalue
	Laitteen keittolevyn mittausalueen lämmittimeen syötetty sähkövirta

4 Yleiset määräykset

4.1 Menetelmän ydin on luoda kiinteä lämpövirta, joka kulkee tietyn paksuisen litteän näytteen läpi ja on suunnattu kohtisuoraan näytteen etupintoja (suurimpia) pintoja vastaan, mittaamalla tämän lämpövuon tiheyttä, vastakkaisen rintaman lämpötilaa pinnat ja näytteen paksuus.

4.2 Tehokkaan lämmönjohtavuuden tai lämmönvastuksen määrittämiseen tarvittavien näytteiden lukumäärä ja näytteenottomenettely on määriteltävä tietyn materiaalin tai tuotteen standardissa. Jos tietyn materiaalin tai tuotteen standardissa ei ole määritelty testattavien näytteiden määrää, tehollinen lämmönjohtavuus tai lämmönkestävyys määritetään viidestä näytteestä.

4.3 Ilman lämpötilan ja suhteellisen kosteuden huoneessa, jossa testit suoritetaan, tulee olla (295 ± 5) K ja (50 ± 10) %.

5 Mittauslaitteet

Testauskäyttöön:

Laite tehokkaan lämmönjohtavuuden ja lämmönvastuksen mittaamiseen, sertifioitu aikanaan ja täyttää liitteessä A esitetyt vaatimukset;

laite kuitumateriaalien tiheyden määrittämiseksi GOST 17177:n mukaisesti;

laite litteiden kuitutuotteiden paksuuden määrittämiseksi GOST 17177:n mukaisesti;

kuivaussähkökaappi, jonka ylälämmitysraja on vähintään 383 K, asetusvirheen ja automaattisen lämpötilan säädön raja on 5 K;

jarrusatula GOST 166:n mukaan:

Ulko- ja sisämittojen mittaamiseen mittausalueella 0-125 mm, nonierin lukema 0,05 mm, virheraja 0,05 mm;

Ulkomittojen mittaamiseen mittausalueella 0-500 mm, nonierin lukema 0,1 mm, virheraja -0,1 mm;

GOST 427:n mukainen metallimittaviivain ylämittausrajalla 1000 mm, sallitun poikkeaman raja asteikon pituuden nimellisarvoista ja etäisyydet minkä tahansa iskun ja asteikon alun tai lopun välillä - 0,2 mm ;

yleiskäyttöiset laboratoriovaa'at GOST 24104:n mukaan:

Suurimmalla punnitusrajalla 5 kg, jakoarvo - 100 mg, asteikon lukemien keskihajonta - enintään 50,0 mg, virhe keinuvivun epätasaisesta varresta - enintään 250,0 mg, virhemarginaali - 375 mg;

Suurimmalla punnitusrajalla 20 kg, jakoarvo - 500 mg, asteikon lukemien keskihajonta - enintään 150,0 mg, epätasaisesta varresta johtuva virhe - enintään 750,0 mg, virhemarginaali - 1500 mg.

On sallittua käyttää muita mittauslaitteita, joilla on metrologiset ominaisuudet ja varusteet tekniset tiedot ei huonompi kuin tässä standardissa määritellyt.

6 Testin valmistelu

6.1 Näyte tehdään suorakaiteen muotoisen suuntaissärmiön muodossa, jonka suurimmat (etu)pinnat ovat neliön muotoisia ja sivu on yhtä suuri kuin laitelevyjen työpintojen sivu. Jos laitelevyjen työpinnat ovat ympyrän muotoisia, tulee näytteen suurimpien reunojen olla myös ympyrän muotoisia, jonka halkaisija on yhtä suuri kuin laitelevyjen työpintojen halkaisija. (Liite A, kohta A. 2.1).

6.2 Koekappaleen paksuuden on oltava vähintään viisi kertaa pienempi kuin pinnan reunan pituus tai halkaisija.

6.3 Mittarilevyjen työpintojen kanssa kosketuksissa olevien näytteen reunojen tulee olla tasaisia ​​ja yhdensuuntaisia. Jäykän näytteen etupintojen poikkeama yhdensuuntaisuudesta ei saa olla suurempi kuin 0,5 mm.

Jäykät näytteet, joilla on eri paksuus ja poikkeamat tasaisuudesta, hiotaan.

6.4 Suuntasissärmiön näytteen paksuus mitataan noniersatalla enintään 0,1 mm:n virheellä neljästä kulmasta (50,0 ± 5,0) mm:n etäisyydellä kulman yläosasta ja kummankin sivun keskeltä.

Näytelevyn paksuus mitataan vernier-satulalla, jonka virhe on enintään 0,1 mm neljässä keskenään kohtisuorassa pystyakselin läpi kulkevassa tasossa sijaitsevia generatriseja pitkin.

Näytteen paksuudeksi otetaan kaikkien mittausten tulosten aritmeettinen keskiarvo.

6.5 Näytteen pituus ja leveys tasosta mitataan viivaimella, jonka virhe on enintään 0,5 mm.

6.6 Näytteen geometrisen muodon ja mittojen säännöllisyys lämmöneristysmateriaali määritetty GOST 17177:n mukaan.

6.7 Inkluusioten (aggregaattirakeet, suuret huokoset jne.), jotka eroavat lämpöfysikaalisista parametreistaan ​​päänäytteestä, keskikoko ei saa ylittää 0,1 näytteen paksuudesta.

On sallittua testata näytettä, jossa on epähomogeenisia sulkeumia, joiden keskikoko ylittää 0,1 sen paksuudesta. Testausselosteessa on ilmoitettava sulkeumien keskimääräinen koko.

6.8 Määritä näytteen massa M 1 saatuaan valmistajalta.

6.9 Näyte kuivataan vakiopainoon materiaalin tai tuotteen ohjeasiakirjassa määritellyssä lämpötilassa. Näyte katsotaan kuivatuksi vakiopainoon, jos sen painon menetys seuraavan 0,5 tunnin kuivauksen jälkeen ei ylitä 0,1 %. Kuivauksen lopussa näytteen paino määritetään. M 2 ja sen tiheys r u, jonka jälkeen näyte asetetaan välittömästi joko lämpöresistanssin määrityslaitteeseen tai suljettuun astiaan.

Märkä näyte on sallittua testata yli 273 K:n kylmän pinnan lämpötilassa ja enintään 2 K:n lämpötilaerossa näytteen paksuuden 1 cm:tä kohti.

6.10 Näyte kuivatusta bulkkimateriaalista tulee laittaa laatikkoon, jonka pohja ja kansi on valmistettu ohuesta levymateriaalista. Laatikon pituuden ja leveyden tulee olla yhtä suuri kuin laitteen levyjen työpintojen vastaavat mitat, syvyys - testinäytteen paksuus. Irtomateriaalinäytteen paksuuden on oltava vähintään 10 kertaa materiaalin muodostavien rakeiden, jyvien ja hiutaleiden keskimääräinen koko.

Laatikon pohjan ja kannen pintojen suhteellisen puolipallon emissiivisyyden on oltava suurempi kuin 0,8 lämpötiloissa, jotka nämä pinnat kokevat testin aikana.

Lämpövastus R L levymateriaali, josta laatikon pohja ja kansi on valmistettu, tulisi olla tiedossa.

6.11 Irtomateriaalinäyte jaetaan neljään yhtä suureen osaan, jotka kaadetaan vuorotellen laatikkoon tiivistäen jokainen osa siten, että se vie vastaavan osan laatikon sisätilavuudesta. Laatikko on suljettu kannella. Kansi on kiinnitetty laatikon sivuseiniin.

6.12 Punnitse irtomateriaalinäytteen sisältävä laatikko. Irtomateriaalinäytteen tiheys lasketaan näytteen kanssa määritetyn laatikon painon ja tyhjän laatikon sisätilavuuden ja massan ennalta määrättyjen arvojen perusteella.

6.13 Näytteiden massan ja koon määrityksen virhe ei saa ylittää 0,5 %.

7 Testaus

7.1 Testit tulee suorittaa aiemmin kalibroidulla laitteella. Kalibroinnin järjestys ja taajuus on esitetty liitteessä B.

7.2 Aseta testattava näyte laitteeseen. Näytteen sijainti - vaaka- tai pystysuora. Vaakasuuntaisella näytteellä lämpövirtauksen suunta on ylhäältä alas.

Testin aikana näytteen etupintojen lämpötilaero D T u Sen tulee olla 10–30 K. Näytteen keskimääräinen lämpötila testauksen aikana tulee ilmoittaa tietyntyyppistä materiaalia tai tuotetta koskevassa säädösasiakirjassa.

7.3 Aseta mittauslevyjen työpintojen määritellyt lämpötilat ja mittaa peräkkäin 300 sekunnin välein:

lämpömittarin signaalit e u ja näytteen etupintojen lämpötila-anturit, jos lämpövuon tiheys testinäytteen läpi mitataan lämpömittarilla;

laitteen keittolevyn mittausalueen lämmittimeen syötetty teho ja näytteen etupintojen lämpötila-anturien signaalit, jos lämpövuon tiheys testinäytteen läpi määritetään mittaamalla syötetty sähköteho laitteen keittolevyn mittausalueen lämmittimeen.

7.4 Lämpövirtaa testinäytteen läpi katsotaan tasaiseksi (kiinteäksi), jos näytteen lämpöresistanssin arvot, jotka on laskettu viiden peräkkäisen lämpötila-antureiden signaalien ja lämpövuon tiheyden mittauksen tuloksista, eroavat toisistaan ​​alle 1%, kun taas nämä arvot eivät kasva eivätkä pienene monotonisesti.

7.5 Kun olet saavuttanut kiinteän lämpötilan, mittaa laitteeseen asetetun näytteen paksuus d u paksuus, jonka virhe on enintään 0,5 %.

7.6 Testin päätyttyä määritetään näytteen massa M 3 .

8 Testitulosten käsittely

8.1 Laske näytteen suhteellinen massan muutos sen kuivumisesta. T r ja testauksen aikana T w ja näytteen tiheys r u kaavojen mukaan:

Tr=(M 1 ¾ M 2 )/M 2 , (2)

Tw= (M 2 ¾ M 3 )/M 3 , (3)

Testaa näytetilavuutta V u lasketaan sen pituuden ja leveyden mittaustuloksista testin päätyttyä ja paksuus - testin aikana.

8.2 Laske etupintojen lämpötilaero D T u ja testinäytteen keskilämpötila T mu kaavojen mukaan:

D T u = T 1u ¾ T 2u , (5)

T mu= (T 1u + T 2u .)/2 (6)

8.3 Laskettaessa näytteen lämpöfysikaalisia parametreja ja kiinteän lämpövuon tiheyttä, suoritetaan lämpötila-eroanturien signaalien viiden mittauksen tulosten aritmeettiset keskiarvot ja lämpömittarin tai sähkötehon signaali. sen jälkeen kun kiinteä lämpövirta on muodostunut testinäytteen läpi, korvataan laskentakaavoihin.

8.4 Testattaessa epäsymmetrisen kaavion mukaan koottuun laitteeseen näytteen lämpövastus R u lasketaan kaavan mukaan

(7)

Missä Rk ota yhtä suuri kuin 0,005 m 2 × K / W ja lämmöneristysmateriaaleille ja tuotteille - nolla.

8.5 Näytemateriaalin tehokas lämmönjohtavuus l effu lasketaan kaavan mukaan

(8)

8.6 Lämpövastus R u ja tehokas lämmönjohtavuus l effu irtomateriaalinäyte lasketaan kaavoilla:

, (9)

. (10)

8.7 Kiinteän lämpövuon tiheys q u laitteella testatun näytteen läpi, joka on koottu epäsymmetristen ja symmetristen kaavioiden mukaisesti, lasketaan vastaavasti kaavoilla:

q u = f u e u , (11)

. (12)

8.8 Testattaessa instrumentilla, jossa on kuumasuojavyöhyke, jossa lämpövuon tiheys määritetään mittaamalla laitteen keittolevyn mittausvyöhykkeen lämmittimeen syötetty sähköteho, lämpövastus, tehollinen lämmönjohtavuus ja paikallaan oleva lämpö näytteen läpi kulkeva vuontiheys lasketaan kaavoilla:

, (13)

, (14)

Kun testataan irtotavaraa kaavoissa (13) ja (14) sen sijaan Rk korvaava arvo R L..

8.9 Testitulos on kaikkien testattujen näytteiden lämmönvastuksen ja tehokkaan lämmönjohtavuuden aritmeettinen keskiarvo.

9 Testiraportti

Testausraportin tulee sisältää seuraavat tiedot:

Materiaalin tai tuotteen nimi;

Normatiivisen asiakirjan nimitys ja nimi, jonka mukaan materiaali tai tuote valmistetaan;

Valmistaja;

Eränumero;

valmistuspäivämäärä;

Testattujen näytteiden kokonaismäärä;

Laitteen tyyppi, jolla testi suoritettiin;

koekappaleiden sijainti (vaaka, pystysuora);

Irtomateriaalinäytteiden valmistusmenetelmä, jossa ilmoitetaan laatikon, jossa näytteet testattiin, pohjan ja kannen lämpövastus;

kunkin näytteen mitat;

kunkin näytteen paksuus ennen testin aloittamista ja testin aikana, josta käy ilmi, suoritettiinko testi näytteeseen kohdistuvalla kiinteällä paineella vai kiinteällä näytteen paksuudella;

Kiinteä paine (jos se oli kiinteä);

Näytteissä olevien epähomogeenisten sulkeumien keskimääräinen koko (jos sellaisia ​​on);

Näytteen kuivaustekniikka;

Kunkin näytteen suhteellinen massan muutos päivästä johtuen;

kunkin näytteen kosteus ennen testin päättymistä ja sen jälkeen;

kunkin näytteen tiheys testin aikana;

kunkin näytteen suhteellinen massan muutos testin aikana;

kunkin näytteen kuuman ja kylmän pinnan lämpötila;

Lämpötilaero kunkin näytteen kuuman ja kylmän pinnan välillä;

kunkin näytteen keskilämpötila;

Lämpövuon tiheys kunkin näytteen läpi kiinteän lämpöjärjestelmän muodostamisen jälkeen;

kunkin näytteen lämpövastus;

Kunkin näytteen materiaalin tehokas lämmönjohtavuus;

Kaikkien testattujen näytteiden lämpövastuksen aritmeettinen keskiarvo;

Kaikkien testattujen näytteiden tehokkaan lämmönjohtavuuden aritmeettinen keskiarvo;

Lämmön virtauksen suunta;

Testauspäivämäärä;

Laitteen viimeisimmän kalibroinnin päivämäärä (jos testi suoritettiin lämpömittarilla varustetulla laitteella);

Laitteen kalibroinnissa käytettävistä vakionäytteistä on ilmoitettava: tyyppi, lämpövastus, tarkastuspäivämäärä, tarkastuksen voimassaoloaika, tarkastuksen suorittanut organisaatio;

Lämmönvastuksen tai tehollisen lämmönjohtavuuden mittausvirheen arviointi;

Ilmoitus testimenettelyn täydellisestä tai osittaisesta poikkeamisesta tämän standardin vaatimusten kanssa. Jos testin aikana on tehty poikkeamia tämän standardin vaatimuksista, ne on ilmoitettava testausselosteessa.

10 Virhe tehokkaan lämmönjohtavuuden määrittämisessä

ja lämpövastus

Suhteellinen virhe tehokkaan lämmönjohtavuuden ja lämmönvastuksen määrittämisessä tällä menetelmällä ei ylitä ± 3 %, jos testi suoritetaan täysin tämän standardin vaatimusten mukaisesti.

LIITE A

(pakollinen)

Vaatimukset laitteille, joilla määritetään tehokas lämmönjohtavuus ja lämpövastus kiinteässä lämpötilassa

A.1 Laitekaaviot

Tehokkaan lämmönjohtavuuden ja lämmönvastuksen mittaamiseen kiinteässä lämpötilassa käytetään seuraavia laitteita:

Koottuna epäsymmetrisen kaavion mukaan, varustettu yhdellä lämpömittarilla, joka sijaitsee testinäytteen ja laitteen kylmälevyn välissä tai näytteen ja laitteen kuumalevyn välissä (kuva A.1);

Koottu symmetrisen kaavion mukaan, varustettu kahdella lämpömittarilla, joista toinen sijaitsee testinäytteen ja laitteen kylmälevyn välissä ja toinen - näytteen ja laitteen kuumalevyn välissä (kuva A.2) ;

Laite, jossa lämpövirta testinäytteen läpi määritetään mittaamalla laitteen keittolevyn mittausvyöhykkeen lämmittimeen syötetty sähköteho (laite, jossa on kuumasuojavyöhyke) (Kuva A.3).

1 - lämmitin; 2 - lämpömittari; 3 - testinäyte; 4 - jääkaappi

Kuva A.1 - Laitteen kaavio yhdellä lämpömittarilla

1 - lämmitin; 2 - lämpömittarit; 3 - jääkaappi; 4 - testikappale

Kuva A.2 - Laitteen kaavio kahdella lämpömittarilla

1 - jääkaappi; 2 - testinäytteet; 3 - mittausalueen lämmitin levyt;

4 - mittausalueen lämmitin käämitys; 5 - turvavyöhykkeen lämmityslevyt;

6 - suojavyöhykkeen lämmittimen käämitys

Kuva A. 3 - Kaavio laitteesta, jossa on kuuma turvavyöhyke

A.2 Lämmitin ja jäähdytin

A.2.1 Lämmitys- tai jäähdytinlevyt voivat olla neliön muotoisia, joiden sivun on oltava vähintään 250 mm, tai ympyrän muotoisia, joiden halkaisija on vähintään 250 mm.

A.2.2 Lämmitys- ja jäähdytyslevyjen työpintojen tulee olla metallia. Poikkeama työpintojen tasaisuudesta saa olla enintään 0,025 % niiden enimmäislineaarikoosta.

A.2.3 Testinäytteen kanssa kosketuksissa olevien lämmitin- ja jäähdytyslevyjen työpintojen suhteellisen puolipallon emissiivisyyden tulee olla yli 0,8 lämpötiloissa, jotka näillä pinnoilla on testin aikana.

A.3 lämpömittari

A.3.1 Lämpömittarin työpintojen mittojen tulee olla yhtä suuria kuin lämmittimen ja jääkaapin levyjen työpintojen mitat.

A.3.2 Testinäytteen kanssa kosketuksissa olevan lämpömittarin etupinnan suhteellisen puolipallon emissiivisyyden on oltava suurempi kuin 0,8 lämpötiloissa, jotka tällä pinnalla on testin aikana.

A.3.3 Lämpömittarin mittausalueen tulee sijaita sen etupinnan keskiosassa. Sen pinta-alan tulee olla vähintään 10% ja enintään 40% etupinnan kokonaispinta-alasta.

A.3.4 Lämpömittarin lämpöpariston valmistuksessa käytettävien lämpöparin johtojen halkaisija saa olla enintään 0,2 mm.

A.4 Lämpötila-anturit

Lämmitys- tai jääkaappilevyjen kullakin työpinnalla ja testinäytteen kanssa kosketuksissa olevalla lämpömittarin etupinnalla olevien lämpötila-anturien lukumäärän on oltava yhtä suuri kuin luvun 10 kokonaislukuosa. Ö A ja oltava vähintään kaksi. Näille antureille sopivien johtojen halkaisija saa olla enintään 0,6 mm.

A.5 Sähköinen mittausjärjestelmä

Sähköisen mittausjärjestelmän on varmistettava pintalämpötila-eroanturien signaalin mittaus enintään 0,5 % virheellä, lämpömittarin signaalin - enintään 0,6 % virheellä tai laitteeseen syötetyn sähkötehon mittaus. laitteen keittolevyn mittausvyöhykkeen lämmitin - virheellä enintään 0,2%.

Laitteen levyjen ja koenäytteen etupintojen kanssa kosketuksissa olevan lämpömittarin välisen lämpötilaeron mittaamisen kokonaisvirhe ei saa olla yli 1 %. Kokonaisvirhe - niiden virheiden summa, jotka johtuvat lämpötila-anturien lähellä olevan lämpötilakentän vääristymisestä, näiden antureiden ominaisuuksien muutoksista ulkoisten olosuhteiden vaikutuksesta ja sähköisen mittausjärjestelmän aiheuttamasta virheestä.

A.6 Laite testikappaleen paksuuden mittaamiseen

Laite on varustettava laitteella, joka mahdollistaa näytteen paksuuden mittaamisen sen testauksen aikana jarrusatulalla, jonka virhe on enintään 0,5 %.

A.7 Instrumenttikehys

Laite on varustettava kehyksellä, jonka avulla voit säilyttää erilaisia ​​asennuksia testinäytteen sisältävän laitelohkon tilassa.

A.8 Koekappaleen kiinnityslaite

Laite on varustettava laitteella, joka joko luo jatkuvan ennalta määrätyn paineen laitteeseen asetettuun koenäytteeseen tai ylläpitää jatkuvaa rakoa laitelevyjen työpintojen välillä.

Tämän laitteen testinäytteelle luoman enimmäispaineen tulee olla 2,5 kPa, vähimmäispaineen - 0,5 kPa, paineen asetusvirheen - enintään 1,5%.

A.9 Laite, jolla vähennetään testikappaleen lateraalista lämpöhäviötä tai lämmönlisäystä

Testin aikana tapahtuvat sivuttaislämpöhäviöt tai -lisäykset on rajoitettava eristämällä testinäytteen sivupinnat lämpöä eristävällä materiaalikerroksella, jonka lämpöresistanssi on vähintään näytteen lämpöresistanssi.

A.10 Laitteen kotelo

Laite on varustettava kotelolla, jossa ilman lämpötila pidetään yhtä suurena kuin testikappaleen keskimääräinen lämpötila.

LIITE B

(pakollinen)

Lämpömittarilla varustetun laitteen kalibrointi

B.1 Yleiset vaatimukset

Lämpömittarilla varustetun laitteen kalibrointi tulee suorittaa käyttämällä kolmea asianmukaisesti sertifioitua standardilämpövastusnäytettä, jotka on valmistettu optisesta kvartsilasista, orgaanisesta lasista ja vaahtomuovista tai lasikuidusta.

Vakionäytteiden mittojen on oltava samat kuin testattavan näytteen mitat. Laitetta kalibroitaessa standardinäytteiden etupintojen lämpötilan on oltava vastaavasti sama kuin testinäytteen etupintojen lämpötila testin aikana.

Laitteessa mitattavissa oleva lämpövastusarvojen koko alue tulee jakaa kahteen ala-alueeseen:

ensimmäisen alaalueen alaraja on lämpöresistanssin vähimmäisarvo, joka voidaan mitata tällä laitteella; yläraja - orgaanisesta lasista valmistetun standardinäytteen lämpöresistanssin arvo, jonka paksuus on yhtä suuri kuin testattavan näytteen paksuus;

toisen alialueen alaraja on ensimmäisen alialueen yläraja; yläraja - lämpövastuksen enimmäisarvo, joka voidaan mitata tällä laitteella.

B.2 Epäsymmetrisen kaavion mukaan kootun laitteen kalibrointi

Ennen kalibrointia on arvioitava testattavan näytteen lämpöresistanssin numeerinen arvo tunnettujen vertailutietojen mukaan ja määritettävä, mihin ala-alueeseen tämä arvo kuuluu. Lämpömittarin kalibrointi suoritetaan vain tällä ala-alueella.

Jos testattavan näytteen lämpövastus kuuluu ensimmäiseen ala-alueeseen, lämpömittarin kalibrointi

suoritettiin optisesta kvartsista ja orgaanisesta lasista valmistettujen standardinäytteiden avulla. Jos näytteen lämpövastus kuuluu toiseen ala-alueeseen, kalibrointi suoritetaan käyttämällä orgaanisesta lasista ja lämpöä eristävästä materiaalista valmistettuja standardinäytteitä.

Aseta ensimmäinen vakionäyte, jonka lämpövastus on pienempi, instrumenttiin. R S 1 , D T 1 sen etupinnat ja lämpömittarin lähtösignaali e 1 kappaleessa 7 kuvatun menettelyn mukaisesti. Sitten instrumenttiin asetetaan toinen standardinäyte, jolla on suuri lämpövastus R S 2 , mitata lämpötilaero D T 2 sen etupinnat ja lämpömittarin lähtösignaali e 2 samalla menetelmällä. Näiden mittausten tulosten perusteella lasketaan kalibrointikertoimet f 1 ja f 2 lämpömittaria kaavojen mukaan:

Lämpömittarin kalibrointikertoimen arvo f u , joka vastaa testinäytteen läpi virtaavan lämpövuon arvoa stationaarisen lämpövuon muodostamisen jälkeen, määritetään lineaarisella interpoloinnilla kaavan mukaisesti

. (B.3)

B.3 Symmetrisen kaavion mukaan kootun laitteen asteikko

Menetelmä symmetrisen kaavion mukaan kootun laitteen kunkin lämpömittarin kalibrointikertoimen määrittämiseksi on samanlainen kuin kohdassa B.2 kuvattu menetelmä lämpömittarin kalibrointikertoimen määrittämiseksi.

B.4 Laitteen kalibrointitiheys

Laite on kalibroitava 24 tunnin kuluessa ennen testiä tai sen jälkeen.

Jos 3 kuukauden kuluessa suoritettujen kalibrointien tulosten mukaan lämpömittarin kalibrointikertoimen muutos ei ylitä ± 1%, tämä laite voidaan kalibroida kerran 15 päivässä. Tällöin testitulokset voidaan siirtää asiakkaalle vasta testin jälkeisen kalibroinnin jälkeen ja mikäli myöhemmän kalibroinnin tuloksista määritetty kalibrointikertoimen arvo poikkeaa testauksen tuloksista määritetyn kertoimen arvosta. edellinen kalibrointi enintään ± 1 %.

Testinäytteen lämpöfysikaalisten parametrien laskennassa käytetty kalibrointikerroin määritetään tämän kertoimen kahden ilmoitetun arvon aritmeettisena keskiarvona.

Jos kalibrointikertoimen arvon ero ylittää ± 1 %, kaikkien näiden kahden kalibroinnin välillä suoritettujen testien tulokset katsotaan kelpaamattomiksi ja testit on toistettava.

LIITE B

Bibliografia

ISO 7345:1987 Lämmöneristys. Fyysiset määrät ja määritelmät

ISO 9251:1987 Lämmöneristys. Lämmönsiirtotavat ja materiaaliominaisuudet

ISO 8301:1991 Lämmöneristys. Lämmönkestävyyden ja siihen liittyvien lämpöfysikaalisten indikaattoreiden määritys kiinteässä lämpötilassa. Laite varustettu lämpömittarilla

ISO 8302:1991 Lämmöneristys. Lämmönkestävyyden ja siihen liittyvien lämpöfysikaalisten indikaattoreiden määritys. Laite kuumasuoja-alueella

Avainsanat: lämmönkestävyys, tehollinen lämmönjohtavuus, standardinäyte

Johdanto

1 käyttöalue

3 Määritelmät ja merkintätapa

4 Yleiset määräykset

5 Mittauslaitteet

6 Testin valmistelu

7 Testaus

8 Testitulosten käsittely

9 Testiraportti

10 Virhe tehollisen lämmönjohtavuuden ja lämmönvastuksen määrittämisessä

Liite A Vaatimukset laitteille, joilla määritetään tehokas lämmönjohtavuus ja lämpövastus kiinteissä lämpöolosuhteissa

Liite B Lämpömittarilla varustetun laitteen kalibrointi

Liite B Bibliografia