Stanovenie tepelnej vodivosti pevných materiálov metódou plochej vrstvy. Metódy stanovenia tepelnej vodivosti kovov Zariadenia a materiály

So zvyšovaním merného výkonu spaľovacích motorov sa zvyšuje množstvo tepla, ktoré je potrebné odoberať zo zohrievaných komponentov a dielov. Efektívnosť moderné systémy ochladzovanie a spôsob zvyšovania intenzity prestupu tepla takmer dosiahli svoj limit. Cieľom tejto práce je študovať inovatívne chladivá pre chladiace systémy tepelných energetických zariadení na báze dvojfázových systémov pozostávajúcich zo základného média (voda) a nanočastíc. Uvažuje sa o jednej z metód merania tepelnej vodivosti kvapaliny nazývanej 3ω-hot-wire. Prezentované sú výsledky merania koeficientu tepelnej vodivosti nanokvapaliny na báze oxidu grafénu pri rôznych koncentráciách. Zistilo sa, že pri použití 1,25 % grafénu sa koeficient tepelnej vodivosti nanokvapaliny zvýšil o 70 %.

tepelná vodivosť

súčiniteľ tepelnej vodivosti

oxid grafénu

nanokvapalina

chladiaci systém

skúšobná stolica

1. Osipová V.A. Experimentálne štúdium procesov prenosu tepla: učebnica. manuál pre univerzity. – 3. vyd., prepracované. a dodatočné – M.: Energia, 1979. – 320 s.

2. Prenos tepla / V.P. Isachenko, V.A. Osipová, A.S. Sukomel - M.: Energia, 1975. - 488 s.

3. Anomálne zvýšené efektívne tepelné vodivosti nanokvapalín na báze etylénglykolu s obsahom nanočastíc medi / J.A. Eastman, S.U.S. Choi, S. Li, W. Yu, L.J. Thompson Appl. Phys. Lett. 78,718; 2001.

4. Merania tepelnej vodivosti s použitím techniky 3-omega: Aplikácia na Power Harvesting Microsystems / David de Koninck; Thesis of Master of Engineering, McGill University, Montreal, Kanada, 2008. – 106 s.

5. Meranie tepelnej vodivosti / W.A. Wakeham, M.J. Assael 1999 od CRC Press LLC.

Je známe, že kedy moderné trendy So zvyšujúcim sa špecifickým výkonom spaľovacích motorov, ako aj vyššími otáčkami a menšími rozmermi pre mikroelektronické zariadenia neustále narastá množstvo tepla, ktoré je potrebné odoberať zo zohrievaných komponentov a dielov. Použitie rôznych teplovodivých kvapalín na odvod tepla je jednou z najbežnejších a efektívnymi spôsobmi. Účinnosť moderných dizajnov chladiacich zariadení, ako aj obvyklým spôsobom zvyšujúca sa intenzita prenosu tepla už takmer dosiahli svoj limit. Je známe, že konvenčné chladivá (voda, oleje, glykoly, fluórované uhľovodíky) majú pomerne nízku tepelnú vodivosť (tabuľka 1), ktorá je limitujúcim faktorom moderné dizajny chladiacich systémov. Pre zvýšenie ich tepelnej vodivosti je možné vytvoriť viacfázové (aspoň dvojfázové) disperzné médium, kde úlohu disperzie zohrávajú častice s výrazne vyšším súčiniteľom tepelnej vodivosti ako základná kvapalina. Maxwell v roku 1881 navrhol pridanie pevných častíc s vysokou tepelnou vodivosťou do základného teplovodivého chladiva.

Cieľom je zmiešať kovové materiály, ako je striebro, meď, železo a nekovové materiály, ako je oxid hlinitý, CuO, SiC a uhlíkové rúrky, ktoré majú vyššiu tepelnú vodivosť v porovnaní so základnou kvapalinou s nižšou tepelnou vodivosťou. Spočiatku sa pevné častice (ako sú strieborné, medené, železné, uhlíkové rúrky, ktoré majú vyššiu tepelnú vodivosť v porovnaní so základnou kvapalinou) s mikrónovou a dokonca milimetrovou veľkosťou zmiešali so základnými kvapalinami za vzniku suspenzií. Dosť veľká veľkosť používané častice a ťažkosti pri výrobe nanočastíc sa stali limitujúcimi faktormi pri použití takýchto suspenzií. Tento problém vyriešila práca S. Choia a J. Eastmana, zamestnancov Národného laboratória v Arizone, ktorí robili experimenty s kovovými časticami o veľkosti nanometrov. Kombinovali rôzne kovové nanočastice a nanočastice oxidov kovov s rôznymi kvapalinami a dosiahli veľmi zaujímavé výsledky. Tieto suspenzie nanoštruktúrnych materiálov sa nazývajú „nanokvapaliny“.

stôl 1

Porovnanie koeficientov tepelnej vodivosti materiálov pre nanokvapaliny

Pre vývoj moderných inovatívnych chladív pre chladiace systémy vysoko zrýchlených tepelných energetických zariadení sme uvažovali o dvojfázových systémoch, ktoré pozostávajú zo základného média (voda, etylénglykol, oleje a pod.) a nanočastíc, t.j. častice s charakteristickou veľkosťou od 1 do 100 nm. Dôležitou vlastnosťou nanokvapalín je, že aj s pridaním malého množstva nanočastíc vykazujú závažné zvýšenie tepelnej vodivosti (niekedy aj viac ako 10-krát). Okrem toho zvýšenie tepelnej vodivosti nanokvapaliny závisí od teploty - so zvyšujúcou sa teplotou sa zvyšuje koeficient tepelnej vodivosti.

Pri vytváraní takýchto nanokvapalín, ktoré sú dvojfázovým systémom, je potrebná spoľahlivá a dostatočne presná metóda merania súčiniteľa tepelnej vodivosti.

Preskúmali sme rôzne metódy merania koeficientu tepelnej vodivosti kvapalín. Ako výsledok analýzy bola zvolená metóda „3ω-wire“ na meranie tepelnej vodivosti nanokvapalín s pomerne vysokou presnosťou.

Metóda "3ω-wire" sa používa na súčasné meranie tepelnej vodivosti a tepelnej difúznosti materiálov. Je založená na meraní časovo závislého nárastu teploty v zdroji tepla, to znamená na horúcom drôte, ktorý je ponorený do testovacej kvapaliny. Kovový drôt slúži ako elektrický odporový ohrievač a ako odporový teplomer. Kovové drôty sú vyrobené s extrémne malým priemerom (niekoľko desiatok mikrónov). Nárast teploty drôtu zvyčajne dosahuje 10 °C a vplyv konvekcie možno zanedbať.

Kovový drôt dĺžky L a polomeru r zavesený v kvapaline pôsobí ako ohrievač a odporový teplomer, ako je znázornené na obr. 1.

Ryža. 1. Schéma inštalácie metódy „3ω horúceho drôtu“ na meranie tepelnej vodivosti kvapaliny

Podstata metódy použitej na určenie súčiniteľa tepelnej vodivosti je nasledovná. Striedavý prúd tečie cez kovový drôt (ohrievač). AC charakteristika je daná rovnicou

kde I 0 je amplitúda striedavého sínusového prúdu; ω - frekvencia prúdu; t - čas.

Drôtom preteká striedavý prúd, ktorý pôsobí ako ohrievač. V súlade so zákonom Joule-Lenz sa množstvo tepla uvoľneného pri prechode elektrického prúdu vodičom určuje:

a je superpozíciou zdroja jednosmerného prúdu a 2ω modulovaného zdroja tepla,

kde je RE elektrický odpor kovového drôtu za experimentálnych podmienok a je funkciou teploty.

Uvoľnený tepelný výkon generuje zmenu teploty v ohrievači, ktorá je tiež superpozíciou jednosmernej zložky a zložky 2ω AC:

kde ΔT DC je amplitúda zmeny teploty pod vplyvom jednosmerného prúdu; ΔT 2ω - amplitúda zmeny teploty pod vplyvom striedavého prúdu; φ je fázový posun vyvolaný zahrievaním hmoty vzorky.

Elektrický odpor drôtu závisí od teploty a toto je 2ω AC zložka odporu drôtu:

kde Crt je teplotný koeficient odporu pre kovový drôt; RE0 je referenčný odpor ohrievača pri teplote T 0 .

Typicky T0 je teplota objemovej vzorky.

Napätie na kovovom drôte možno získať ako,

(6)

V rovnici (6) napätie na drôte obsahuje: pokles napätia spôsobený jednosmerným odporom drôtu pri 1ω a dve nové zložky úmerné zvýšeniu teploty v drôte pri 3ω a 1ω. 3ω zložka napätia možno extrahovať pomocou zosilňovača a potom použiť na výstup amplitúdy zmeny teploty pri 2ω:

Frekvenčnú závislosť zmeny teploty ΔT 2ω sme získali zmenou frekvencie striedavého prúdu pri konštantnom napätí V 1ω. Zároveň je možné aproximovať závislosť zmeny teploty ΔT 2ω od frekvencie ako

kde α f je koeficient tepelnej difúznosti; k f - koeficient tepelnej vodivosti základnej tekutiny; η je konštanta.

Zmenu teploty pri frekvencii 2ω v kovovom drôte možno odvodiť pomocou zložky napätia s frekvenciou 3ω, ako je znázornené v rovnici (8). Súčiniteľ tepelnej vodivosti kvapaliny k f je určený sklonom 2ω zmeny teploty kovového drôtu vzhľadom na frekvenciu ω,

(9)

kde P je aplikovaný výkon; ω je frekvencia aplikovaného elektrického prúdu; L je dĺžka kovového drôtu; ΔT 2ω - amplitúda zmeny teploty pri frekvencii 2ω v kovovom drôte.

Metóda 3ω drôtu má oproti tradičnej metóde horúceho drôtu niekoľko výhod:

1) kolísanie teploty môže byť dostatočne malé (pod 1 K v porovnaní s približne 5 K pre metódu horúceho drôtu) v testovacej kvapaline na udržanie konštantných vlastností kvapaliny;

2) hluk pozadia, ako sú zmeny teploty, má oveľa menší vplyv na výsledky merania.

Tieto výhody robia túto metódu ideálnou na meranie teplotnej závislosti tepelnej vodivosti nanokvapalín.

Zariadenie na meranie súčiniteľa tepelnej vodivosti obsahuje nasledujúce komponenty: Winstonov most; generátor signálu; spektrálny analyzátor; osciloskop.

Winstonov mostík je obvod používaný na porovnanie neznámeho odporu R x so známym odporom R 0 . Schéma mostíka je znázornená na obr. 2. Štyri ramená Winstonovho mostíka AB, BC, AD a DS predstavujú odpory Rx, R0, R1 a R2. Na uhlopriečku VD je pripojený galvanometer a na uhlopriečku AC je pripojený zdroj energie.

Ak vhodne zvolíte hodnoty premenných odporov R1 a R2, potom môžete dosiahnuť rovnosť potenciálov bodov B a D: φ B = φ D. V tomto prípade prúd nebude tiecť cez galvanometer, tzn. , I g = 0. Za týchto podmienok bude mostík vyvážený a môžete nájsť neznámy odpor Rx. K tomu použijeme Kirchhoffove pravidlá pre rozvetvené reťazce. Aplikovaním Kirchhoffovho prvého a druhého pravidla dostaneme

Rx = R° R1/R2.

Presnosť určenia Rx pomocou tejto metódy do značnej miery závisí od výberu odporov R1 a R2. Najväčšia presnosť sa dosiahne, keď R 1 ≈ R 2 .

Generátor signálu pôsobí ako zdroj elektrických kmitov v rozsahu 0,01 Hz - 2 MHz s vysokou presnosťou (s diskrétnosťou 0,01 Hz). Generátor signálu značky G3-110.

Ryža. 2. Schéma Winstonovho mosta

Spektrálny analyzátor je navrhnutý tak, aby izoloval 3ω zložku spektra. Pred začatím práce bol spektrálny analyzátor testovaný na zhodu s napätím tretej harmonickej. Na tento účel sa signál z generátora G3-110 privádza na vstup spektrálneho analyzátora a paralelne do širokopásmového digitálneho voltmetra. Efektívna hodnota amplitúdy napätia bola porovnaná na spektrálnom analyzátore a voltmetri. Rozdiel medzi hodnotami bol 2 %. Kalibrácia spektrálneho analyzátora bola tiež vykonaná na internom teste zariadenia pri frekvencii 10 kHz. Hodnota signálu na nosnej frekvencii bola 80 mV.

Osciloskop C1-114/1 je určený na štúdium tvaru elektrických signálov.

Pred začatím štúdie musí byť ohrievač (drôt) umiestnený v testovanej kvapalnej vzorke. Drôt by sa nemal dotýkať stien nádoby. Ďalej sa uskutočnilo frekvenčné skenovanie v rozsahu od 100 do 1600 Hz. Na spektrálnom analyzátore sa pri skúmanej frekvencii v automatickom režime zaznamenáva hodnota signálu 1., 2., 3. harmonickej.

Na meranie amplitúdy prúdu bol v sérii s obvodom použitý odpor s odporom ~0,47 Ohm. Hodnota by mala byť taká, aby nepresiahla nominálnu hodnotu meracieho ramena asi 1 Ohm. Pomocou osciloskopu sme zistili napätie U. Pri znalosti R a U sme zistili amplitúdu prúdu I 0 . Na výpočet aplikovaného výkonu sa meria napätie v obvode.

Najprv sa skúma široký frekvenčný rozsah. Tam, kde je linearita grafu najvyššia, sa určí užší frekvenčný rozsah. Potom sa vo zvolenom frekvenčnom rozsahu vykonajú merania s menšími frekvenčnými krokmi.

V tabuľke Obrázok 2 ukazuje výsledky merania koeficientu tepelnej vodivosti nanokvapaliny, čo je 0,35% suspenzia oxidu grafénu v základnej kvapaline (vode), pomocou izolovaného medeného drôtu dlhého 19 cm, priemeru 100 μm, pri teplote 26 °C pre frekvenčný rozsah 780...840 Hz

Na obr. Obrázok 3 zobrazuje celkový pohľad na stojan na meranie koeficientu tepelnej vodivosti kvapaliny.

V tabuľke Obrázok 3 ukazuje závislosť koeficientu tepelnej vodivosti suspenzie oxidu grafénu od jeho koncentrácie v kvapaline pri teplote 26 °C. Merania koeficientov tepelnej vodivosti nanokvapaliny sa uskutočňovali pri rôznych koncentráciách oxidu grafénu od 0 do 1,25 %.

tabuľka 2

Výsledky merania súčiniteľa tepelnej vodivosti nanokvapaliny

Ryža. 3. Všeobecná forma stojan na meranie súčiniteľa tepelnej vodivosti kvapaliny

V tabuľke V tabuľke 3 sú uvedené aj hodnoty koeficientov tepelnej vodivosti určené pomocou Maxwellovho vzorca.

(10)

kde k je koeficient tepelnej vodivosti nanokvapaliny; k f - koeficient tepelnej vodivosti základnej tekutiny; k p je koeficient tepelnej vodivosti dispergovanej fázy (nanočastíc); φ je hodnota objemovej fázy každej z disperzných fáz.

Tabuľka 3

Koeficient tepelnej vodivosti suspenzie oxidu grafénu

Pomer súčiniteľov tepelnej vodivosti k exp /k teor a k exp /k tab. vody sú znázornené na obr. 4.

Takéto odchýlky experimentálnych údajov od údajov predpovedaných klasickou Maxwellovou rovnicou môžu byť podľa nášho názoru spojené s fyzikálnymi mechanizmami zvyšovania tepelnej vodivosti nanokvapaliny, a to:

V dôsledku Brownovho pohybu častíc; miešanie kvapaliny vytvára mikro-konvekčný efekt, čím sa zvyšuje energia prenosu tepla;

Prenos tepla perkolačným mechanizmom prevažne pozdĺž klastrových kanálov vytvorených ako výsledok aglomerácie nanočastíc prenikajúcich do celej štruktúry rozpúšťadla (bežná kvapalina);

Molekuly základnej tekutiny tvoria okolo nanočastíc vysoko orientované vrstvy, čím sa zvyšuje objemový podiel nanočastíc.

Ryža. 4. Závislosť pomeru koeficientov tepelnej vodivosti od koncentrácie oxidu grafénu

Práca bola vykonaná na zariadení Centra pre kolektívne využitie vedeckých zariadení „Diagnostika mikro- a nanoštruktúr“ s finančnou podporou Ministerstva školstva a vedy Ruskej federácie.

Recenzenti:

Eparkhin O.M., doktor technických vied, profesor, riaditeľ pobočky v Jaroslavli Moskovskej štátnej dopravnej univerzity v Jaroslavli;

Amirov I.I., doktor fyzikálnych a matematických vied, výskumný pracovník Jaroslavľskej pobočky Federálneho štátneho rozpočtového ústavu vedy „Fyzikálny a technologický inštitút“ Ruská akadémia vedy, Jaroslavľ.

Dielo obdržala redaktorka 28.7.2014.

Bibliografický odkaz

UDC 536.2.083; 536,2,081,7; 536 212,2; 536.24.021 A. V. Luzina, A. V. Rudin

MERANIE TEPELNEJ VODIVOSTI KOVOV VZORKY METÓDOU STACIONÁRNEHO TOKU TEPLA

Anotácia. Technika je opísaná a dizajnové prvky zariadenia na meranie súčiniteľa tepelnej vodivosti kovových vzoriek vyrobených vo forme homogénnej valcovej tyče alebo tenkej obdĺžnikovej dosky metódou stacionárneho tepelného toku. Zahrievanie skúšobnej vzorky sa vykonáva priamym spôsobom elektrické kúrenie krátky impulz striedavého prúdu, upevnený v masívnych medených prúdových svorkách, ktoré súčasne slúžia ako chladič.

Kľúčové slová: súčiniteľ tepelnej vodivosti, vzorka, Fourierov zákon, stacionárna výmena tepla, meracia zostava, transformátor, multimér, termočlánok.

Úvod

Prenos tepelnej energie z viac zahrievaných oblastí pevného telesa do menej zahrievaných prostredníctvom chaoticky sa pohybujúcich častíc (elektrónov, molekúl, atómov a pod.) sa nazýva jav tepelnej vodivosti. Štúdium fenoménu tepelnej vodivosti je široko používané v rôznych priemyselných odvetviach, ako je ropa, letecký priemysel, automobilový priemysel, hutníctvo, baníctvo atď.

Existujú tri hlavné typy prenosu tepla: konvekcia, tepelné žiarenie a vedenie tepla. Tepelná vodivosť závisí od povahy látky a jej fyzikálneho stavu. Súčasne v kvapalinách a tuhých látkach (dielektrikách) sa prenos energie uskutočňuje pružnými vlnami, v plynoch - zrážkou a difúziou atómov (molekúl) a v kovoch - difúziou voľných elektrónov a pomocou tepelné vibrácie mriežky. Prenos tepla v tele závisí od toho, v akom stave sa nachádza: v plynnom, kvapalnom alebo pevnom stave.

Mechanizmus tepelnej vodivosti v kvapalinách je odlišný od mechanizmu tepelnej vodivosti v plynoch a má veľa spoločného s tepelnou vodivosťou pevných látok. V oblastiach so zvýšenými teplotami dochádza k vibráciám molekúl s veľkými amplitúdami. Tieto vibrácie sa prenášajú na susedné molekuly, a tak sa energia tepelného pohybu prenáša postupne z vrstvy na vrstvu. Tento mechanizmus poskytuje relatívne malú hodnotu súčiniteľa tepelnej vodivosti. So zvyšujúcou sa teplotou sa súčiniteľ tepelnej vodivosti pre väčšinu kvapalín znižuje (výnimkou je voda a glycerín, u ktorých sa súčiniteľ tepelnej vodivosti s rastúcou teplotou zvyšuje).

Fenomén prenosu kinetickej energie pomocou pohybu molekúl v ideálnych plynoch je spôsobený prenosom tepla tepelnou vodivosťou. V dôsledku náhodnosti molekulárneho pohybu sa molekuly pohybujú všetkými smermi. Pri pohybe z miest s vyššou teplotou do miest s nižšou teplotou molekuly prenášajú kinetickú energiu pohybu v dôsledku párových zrážok. V dôsledku pohybu molekúl dochádza k postupnému vyrovnávaniu teploty; v nerovnomerne zohriatom plyne je prenos tepla prenos určitého množstva kinetickej energie pri náhodnom (chaotickom) pohybe molekúl. S klesajúcou teplotou klesá tepelná vodivosť plynov.

V kovoch sú hlavným prenášačom tepla voľné elektróny, ktoré možno prirovnať k ideálnemu monatomickému plynu. Preto s určitým priblížením

Súčiniteľ tepelnej vodivosti budovy a tepelne izolačné materiály s rastúcou teplotou sa zvyšuje a so zvyšujúcou sa objemovou hmotnosťou sa zvyšuje. Súčiniteľ tepelnej vodivosti silne závisí od pórovitosti a vlhkosti materiálu. Tepelná vodivosť rôzne materiály sa pohybuje v rozmedzí: 2-450 W/(m K).

1. Tepelná rovnica

Zákon tepelnej vodivosti je založený na Fourierovej hypotéze o úmernosti tepelného toku k teplotnému rozdielu na jednotku dĺžky dráhy prenosu tepla za jednotku času. Číselne sa súčiniteľ tepelnej vodivosti rovná množstvu tepla pretekajúceho za jednotku času cez jednotkový povrch, pričom teplotný rozdiel na jednotku dĺžky normály sa rovná jednému stupňu.

Podľa Fourierovho zákona je hustota povrchového tepelného toku h úmerná

na rozdiel od teplotného gradientu -:

Tu sa faktor X nazýva koeficient tepelnej vodivosti. Znamienko mínus znamená, že teplo sa prenáša v smere klesajúcej teploty. Množstvo tepla prejdeného za jednotku času cez jednotku izotermického povrchu sa nazýva hustota tepelného toku:

Množstvo tepla, ktoré prejde za jednotku času cez izotermický povrch B, sa nazýva tepelný tok:

O = | hjB = -1 -kdP^B. (1.3)

Celkové množstvo tepla, ktoré prešlo týmto povrchom B za čas t, sa určí z rovnice

Od=-DL-^t. (1,4)

2. Okrajové podmienky pre tepelnú vodivosť

Existovať rôzne podmienky jednoznačnosť: geometrická - charakterizujúca tvar a rozmery telesa, v ktorom prebieha proces tepelnej vodivosti; fyzikálne - charakterizujúce fyzikálne vlastnosti telá; dočasné - charakterizujúce rozloženie telesnej teploty v počiatočnom okamihu; hranica - charakterizujúca interakciu tela s prostredím.

Hraničné podmienky prvého druhu. V tomto prípade je rozloženie teploty na povrchu tela špecifikované pre každý časový okamih.

Okrajové podmienky druhého druhu. V tomto prípade je špecifikovaná hodnota hustota tepelného toku pre každý bod na povrchu tela kedykoľvek:

Yara = I (X, Y, 2,1).

Okrajové podmienky tretieho druhu. V tomto prípade sa špecifikuje teplota média T0 a podmienky výmeny tepla tohto média s povrchom telesa.

Okrajové podmienky štvrtého druhu sa vytvárajú na základe rovnosti tepelných tokov prechádzajúcich kontaktnou plochou telies.

3. Experimentálne usporiadanie na meranie súčiniteľa tepelnej vodivosti

Moderné metódy Stanovenie súčiniteľov tepelnej vodivosti možno rozdeliť do dvoch skupín: metódy stacionárneho tepelného toku a nestacionárne metódy tepelného toku.

V prvej skupine metód zostáva tepelný tok prechádzajúci telesom alebo sústavou telies konštantný čo do veľkosti a smeru. Teplotné pole je stacionárne.

Prechodné metódy využívajú časovo premenlivé teplotné pole.

V tejto práci je použitá jedna z metód stacionárneho tepelného toku - Kohlrauschova metóda.

Bloková schéma inštalácie na meranie tepelnej vodivosti kovových vzoriek je na obr. 1.

Ryža. 1. Bloková schéma nastavenia merania

Hlavným prvkom inštalácie je výkonový znižovací transformátor 7, ktorého primárne vinutie je spojené s autotransformátorom typu LATR 10 a sekundárne vinutie, vyrobené z pravouhlej medenej prípojnice so šiestimi závitmi, je priamo pripojené na masívne medené prúdové svorky 2, ktoré súčasne slúžia ako chladič-chladnička . Skúšobná vzorka 1 je upevnená v masívnych medených prúdových svorkách 2 pomocou masívnych medených skrutiek (nie sú znázornené na obrázku), ktoré súčasne slúžia ako chladič. Regulácia teploty v rôznych bodoch skúmanej vzorky sa vykonáva pomocou Chromel-Copel termočlánkov 3 a 5, ktorých pracovné konce sú priamo pripevnené na valcovom povrchu vzorky 1 - jeden v strednej časti vzorky a druhý na konci ukážky. Voľné konce termočlánkov 3 a 5 sú napojené na multiméry typu DT-838 4 a 6, ktoré umožňujú meranie teploty s presnosťou 0,5 °C. Vzorka je ohrievaná priamym elektrickým ohrevom krátkym impulzom striedavého prúdu zo sekundárneho vinutia výkonového transformátora 7. Prúd v testovanej vzorke sa meria nepriamo - meraním napätia na sekundárnom vinutí kruhového transformátora prúdu 8, prúd v skúšobnej vzorke sa meria nepriamo. ktorého primárnym vinutím je výkonová zbernica sekundárneho vinutia výkonového transformátora 7, prechádzajúca cez voľnú medzeru prstencového magnetického jadra. Napätie sekundárneho vinutia prúdového transformátora sa meria multimetrom 9.

Zmena veľkosti impulzného prúdu v skúmanej vzorke sa uskutočňuje pomocou lineárneho autotransformátora 10 (LATR), ktorého primárne vinutie je cez sériovo zapojenú sieťovú poistku 13 a tlačidlo 12 pripojené k striedavému prúdu. siete s napätím 220 V. Úbytok napätia na skúšobnej vzorke v režime priameho elektrického ohrevu sa vykonáva pomocou multimetra 14, paralelne zapojeného priamo na prúdové svorky 2. Trvanie prúdových impulzov sa meria pomocou elektrické stopky 11 pripojené na primárne vinutie lineárneho autotransformátora 10. Tlačidlom 12 sa zapína a vypína režim ohrevu testovanej vzorky.

Pri meraní súčiniteľa tepelnej vodivosti pomocou vyššie opísanej inštalácie je potrebné vykonať nasledujúcich podmienok:

Rovnomernosť prierezu skúšobnej vzorky po celej dĺžke;

Priemer skúšobnej vzorky musí byť v rozsahu od 0,5 mm do 3 mm (inak sa hlavný tepelný výkon uvoľní vo výkonovom transformátore a nie v skúšobnej vzorke).

Diagram závislosti teploty od dĺžky vzorky je znázornený na obr. 2.

Ryža. 2. Závislosť teploty od dĺžky vzorky

Ako je možné vidieť na vyššie uvedenom diagrame, závislosť teploty od dĺžky skúmanej vzorky je lineárna s výrazným maximom v centrálnej časti vzorky a na koncoch zostáva minimálna (konštantná) a rovná sa okolitému prostrediu. teplota počas časového intervalu na vytvorenie rovnovážneho režimu prenosu tepla, ktorý pre túto experimentálnu inštaláciu nepresiahne 3 minúty, t.j. 180 sekúnd.

4. Odvodenie pracovného vzorca pre súčiniteľ tepelnej vodivosti

Množstvo tepla uvoľneného vo vodiči pri prechode elektrického prúdu možno určiť podľa Joule-Lenzovho zákona:

Qel = 12-I^ = u I I, (4,1)

kde a I sú napätie a prúd v skúmanej vzorke; I je odpor vzorky.

Množstvo tepla preneseného cez prierez skúmanej vzorky počas časového intervalu t, vyrobeného vo forme homogénnej valcovej tyče dĺžky £ a prierezu 5, možno vypočítať pomocou Fourierovho zákona (1.4):

Qs = R-yT- 5- t, (4,2)

kde 5 = 2-5osn, 5osn =^4-, at = 2-DT = 2-(Gtah-Gtk1); d£ = D£ = 1-£.

Tu koeficienty 2 a 1/2 naznačujú, že tepelný tok je smerovaný z

stred vzorky k jej koncom, t.j. sa rozdvojuje na dva prúdy. Potom

^^b = 8-I-(Gtah-Tt|n)-B^. (4.3)

5. Zohľadnenie tepelných strát na bočnom povrchu

§Ozhr = 2- Bbok -DTha, (5.1)

kde Bbok = n-th-1; a je koeficient výmeny tepla medzi povrchom skúšobnej vzorky a prostredím, ktorý má rozmer

Teplotný rozdiel

DGx = Tx - T0cr, (5.2)

kde Tx je teplota v danom bode na povrchu vzorky; Hocr - teplota okolia, možno vypočítať z lineárnej rovnice závislosti teploty vzorky od jej dĺžky:

Tx = T0 + k-x, (5,3)

kde uhlový koeficient k možno určiť pomocou tangenty sklonu lineárnej závislosti teploty vzorky od jej dĺžky:

DT T - T T - T

k = f = MT* = Tmax TTT = 2 "max VR. (5.4)

Dosadením výrazov (5.2), (5.3) a (5.4) do rovnice (5.1) dostaneme:

SQaup = 2a-nd■ dx■(+ kx-Т0Кр) dt,

kde T0 Тсжр.

8Q0Kp = 2a.nd ■ kx ■ dx ■ dt. (5,5)

Po integrovaní výrazu (5.5) dostaneme:

Q0Kp = 2.■ dk j jdt■ x■ dx = 2.-a-k■-I - | ■ t = -4a^nd■ k■ I2 ■ t. (5.6)

Dosadením výsledných výrazov (4.1), (4.3) a (5.6) do rovnice tepelnej bilancie aoln = ogr + qs, kde Qtot = QEL, dostaneme:

UIt = 8 ■Х ■ S^ ^^-o ■t + -a^n ■d ■ -(Tmax - To) ■t.

Vyriešením výslednej rovnice pre súčiniteľ tepelnej vodivosti dostaneme:

u1 a 2 £, l

Výsledný výraz nám umožňuje určiť koeficient tepelnej vodivosti tenkých kovových tyčí v súlade s výpočtami vykonanými pre typické skúšobné vzorky s relatívnou chybou

AU f (AI f (L(LG) ^ (At2

nepresahuje 1,5 %.

Bibliografia

1. Sivukhin, D. V. Všeobecný kurz fyzika / D. V. Sivukhin. - M.: Nauka, 1974. - T. 2. - 551 s.

2. Rudin, A. V. Štúdium štrukturálnych relaxačných procesov v objektoch tvoriacich sklo pri rôznych režimoch chladenia / A. V. Rudin // Novinky vysokých škôl. Región Volga. Prírodné vedy. - 2003. - Číslo 6. - S. 123-137.

3. Pavlov, P. V. Fyzika pevných látok: učebnica. príručka pre študentov študujúcich v odbore „Fyzika“ / P. V. Pavlov, A. F. Khokhlov. - M.: Vyššie. škola, 1985. - 384 s.

4. Berman, R. Tepelná vodivosť pevných látok / R. Berman. - M., 1979. - 287 s.

5. Livshits, B. G. Fyzikálne vlastnosti kovov a zliatin / B. G. Livshits, V. S. Kraposhin. - M.: Hutníctvo, 1980. - 320 s.

Luzina Anna Vjačeslavovna Luzina Anna Vjačeslavovna

vysokoškolák, študent magisterského štúdia,

Penza State University Penza State University E-mail: [e-mail chránený]

Rudin Alexander Vasilievič

Kandidát fyzikálnych a matematických vied, docent, zástupca vedúceho katedry fyziky, Penza State University E-mail: [e-mail chránený]

Rudin Alexander Vasiľevič

kandidát fyzikálnych a matematických vied, docent,

zástupca vedúceho subkatedry fyziky, Penza State University

MDT 536.2.083; 536,2,081,7; 536 212,2; 536.24.021 Lužina, A.V.

Meranie tepelnej vodivosti kovových vzoriek metódou stacionárneho tepelného toku /

A. V. Luzina, A. V. Rudin // Bulletin of Penza štátna univerzita. - 2016. - č. 3 (15). -S. 76-82.

Fyzikálne metódy analýzy sú založené na použití akéhokoľvek špecifického fyzikálneho účinku alebo určitej fyzikálnej vlastnosti látky. Pre analýza plynu použiť hustotu, viskozitu, tepelnú vodivosť, index lomu, magnetickú susceptibilitu, difúziu, absorpciu, emisiu, absorpciu elektromagnetického žiarenia, ako aj selektívnu absorpciu, rýchlosť zvuku, tepelný efekt reakcie, elektrickú vodivosť atď. Niektoré z týchto fyzikálnych vlastností a javy umožňujú nepretržitú analýzu plynov a umožňujú vám dosiahnuť vysokú citlivosť a presnosť meraní. Výber fyzikálnej veličiny alebo javu je veľmi dôležitý, aby sa vylúčil vplyv nemeraných zložiek obsiahnutých v analyzovanej zmesi. Použitie špecifických vlastností alebo účinkov umožňuje určiť koncentráciu požadovanej zložky vo viaczložkovej zmesi plynov. Nešpecifické fyzikálne vlastnosti možno použiť, prísne vzaté, len na analýzu binárnych zmesí plynov. Viskozita, index lomu a difúzia nemajú pri analýze plynov praktický význam.

K prenosu tepla medzi dvoma bodmi s rôznymi teplotami dochádza tromi spôsobmi: konvekciou, sálaním a vedením. O konvekcia prenos tepla je spojený s prenosom hmoty (prenos hmoty); prenos tepla žiarenia prebieha bez účasti hmoty. Prenos tepla tepelná vodivosť prebieha za účasti hmoty, ale bez prenosu hmoty. K prenosu energie dochádza v dôsledku kolízie molekúl. Súčiniteľ tepelnej vodivosti ( X) závisí len od druhu látky odovzdávajúcej teplo. Je to špecifická vlastnosť látky.

Dimenzia tepelnej vodivosti v sústave CGS cal/(s cm K), v technických jednotkách - kcalDmch-K), v medzinárodnej sústave SI - WtDm-K). Pomer týchto jednotiek je nasledovný: 1 cal/(cm s K) = 360 kcalDm h K) = 418,68 WDm-K).

Absolútna tepelná vodivosť pri prechode z pevných látok na kvapalné a plynné sa mení od X = 418,68 WDm-K)] (tepelná vodivosť najlepšieho vodiča tepla - striebra) do max. X asi 10_6 (tepelná vodivosť najmenej vodivých plynov).

Tepelná vodivosť plynov sa výrazne zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou. Pri niektorých plynoch (GH 4: NH 3) relatívna tepelná vodivosť prudko stúpa so zvyšujúcou sa teplotou a pri niektorých (Ne) klesá. Podľa kinetickej teórie by tepelná vodivosť plynov nemala závisieť od tlaku. Rôzne dôvody však vedú k tomu, že so zvyšujúcim sa tlakom sa tepelná vodivosť mierne zvyšuje. V rozsahu tlaku od atmosférického do niekoľkých milibarov tepelná vodivosť nezávisí od tlaku, pretože priemerná voľná dráha molekúl sa zvyšuje s poklesom počtu molekúl na jednotku objemu. Pri tlaku -20 mbar zodpovedá priemerná voľná dráha molekúl veľkosti meracej komory.

Meranie tepelnej vodivosti je najstaršie fyzikálna metóda analýza plynu. Bol opísaný v roku 1840 najmä v prácach A. Schleiermachera (1888-1889) a v priemysle sa používa od roku 1928. V roku 1913 Siemens vyvinul merač koncentrácie vodíka pre vzducholode. Potom sa po mnoho desaťročí vyvíjali prístroje založené na meraní tepelnej vodivosti a s veľkým úspechom sa široko používali v rýchlo rastúcom chemickom priemysle. Prirodzene, najprv sa analyzovali len binárne zmesi plynov. Najlepšie výsledky sa dosahujú s veľkým rozdielom v tepelnej vodivosti plynov. Medzi plynmi má najväčšiu tepelnú vodivosť vodík. V praxi bolo tiež opodstatnené merať koncentráciu CO v spalinách, pretože tepelné vodivosti kyslíka, dusíka a oxidu uhoľnatého sú veľmi blízko seba, čo umožňuje považovať zmes týchto štyroch zložiek za kvázi -binárne.

Teplotné koeficienty tepelnej vodivosti rôznych plynov nie sú rovnaké, takže môžete nájsť teplotu, pri ktorej sú tepelné vodivosti rôznych plynov rovnaké (napríklad 490 ° C - pre oxid uhličitý a kyslík, 70 ° C - pre amoniak a vzduch, 75 ° C - pre oxid uhličitý a argón) . Pri riešení určitého analytického problému možno tieto zhody využiť tak, že ternárnu zmes plynov berieme ako kvázibinárnu.

Pri analýze plynu možno predpokladať, že tepelná vodivosť je aditívna vlastnosť. Meraním tepelnej vodivosti zmesi a poznaním tepelnej vodivosti čistých zložiek binárnej zmesi je možné vypočítať ich koncentrácie. Avšak, toto jednoduchá závislosť nemožno použiť na žiadnu binárnu zmes. Napríklad zmesi vzduch – vodná para, vzduch – čpavok, oxid uhoľnatý – čpavok a vzduch – acetylén pri určitom pomere zložiek majú maximálnu tepelnú vodivosť. Preto je použiteľnosť metódy tepelnej vodivosti obmedzená na určitý koncentračný rozsah. Pre mnohé zmesi existuje nelineárny vzťah medzi tepelnou vodivosťou a zložením. Preto je potrebné odstrániť kalibračnú krivku, podľa ktorej by sa mala robiť mierka záznamového zariadenia.

Senzory tepelnej vodivosti(termokonduktometrické snímače) pozostávajú zo štyroch malých plynom naplnených komôr malého objemu s tenkými platinovými vodičmi rovnakej veľkosti a s rovnakým elektrickým odporom umiestneným v nich, izolovanými od tela. Rovnaký konštantný prúd stabilnej hodnoty preteká vodičmi a ohrieva ich. Vodiče - vykurovacie telesá - sú obklopené plynom. Dve komory obsahujú meraný plyn, ďalšie dve obsahujú referenčný plyn. Všetky vykurovacie telesá sú zahrnuté vo Wythetonovom mostíku, s ktorým nie je ťažké merať teplotný rozdiel cca 0,01°C. Takáto vysoká citlivosť si vyžaduje presnú rovnosť teplôt meracích komôr, preto je celý merací systém umiestnený v termostate alebo v meracej uhlopriečke mostíka a pre teplotnú kompenzáciu je zahrnutý odpor. Pokiaľ je odvod tepla z vykurovacích telies v meracej a porovnávacej komore rovnaký, mostík je v rovnováhe. Pri privádzaní plynu s inou tepelnou vodivosťou do meracích komôr sa táto rovnováha naruší, zmení sa teplota citlivých prvkov a zároveň ich odpor. Výsledný prúd v meracej uhlopriečke je úmerný koncentrácii meraného plynu. Pre zvýšenie citlivosti by sa mala zvýšiť prevádzková teplota citlivých prvkov, ale treba dbať na to, aby bol zachovaný dostatočne veľký rozdiel v tepelnej vodivosti plynu. Pre rôzne zmesi plynov teda existuje optimálna teplota pre tepelnú vodivosť a citlivosť. Často sa rozdiel medzi teplotou citlivých prvkov a teplotou stien komory volí od 100 do 150 °C.

Meracie cely priemyselných analyzátorov tepelnej vodivosti pozostávajú spravidla z masívneho kovového puzdra, v ktorom sú vyvŕtané meracie komory. To zaisťuje rovnomerné rozloženie teploty a dobrú stabilitu kalibrácie. Pretože údaje merača tepelnej vodivosti sú ovplyvnené prietokom plynu, plyn sa privádza do meracích komôr cez obtokový kanál. Nižšie sú uvedené riešenia rôznych projektantov na zabezpečenie požadovanej výmeny plynov. V zásade sa predpokladá, že hlavný prúd plynu je spojený spojovacími kanálmi s meracími komorami, ktorými plyn prúdi s malým rozdielom. V tomto prípade má na obnovu plynu v meracích komorách rozhodujúci vplyv difúzia a tepelná konvekcia. Objem meracích komôr môže byť veľmi malý (niekoľko kubických milimetrov), čo zabezpečuje malý vplyv prenosu tepla konvekciou na výsledok merania. Na zníženie katalytického účinku platinových vodičov, oni rôzne cesty roztavený do tenkostenných sklenených kapilár. Na zabezpečenie odolnosti meracej komory voči korózii sú všetky časti plynovodu zakryté sklom. To umožňuje merať tepelnú vodivosť zmesí obsahujúcich chlór, chlorovodík a iné agresívne plyny. Tepelne konduktometrické analyzátory s uzavretými porovnávacími komorami sú bežné hlavne v chemickom priemysle. Výber vhodného referenčného plynu zjednodušuje kalibráciu prístroja. Okrem toho je možné získať stupnicu s potlačenou nulou. Aby sa znížil posun nulového bodu, porovnávacie komory musia byť dobre utesnené. V špeciálnych prípadoch, napríklad pri silných výkyvoch v zložení plynnej zmesi, je možné pracovať s prietokovými porovnávacími komorami. V tomto prípade sa pomocou špeciálneho činidla odstráni jedna zo zložiek z meranej zmesi plynov (napríklad CO a roztok žieravého draslíka) a potom sa zmes plynov odošle do porovnávacích komôr. Meracie a porovnávacie vetvy sa v tomto prípade líšia len absenciou jednej zo zložiek. Táto metóda často umožňuje analyzovať zložité zmesi plynov.

V poslednej dobe sa namiesto kovových vodičov niekedy ako citlivé prvky používajú polovodičové termistory. Výhodou termistorov je teplotný koeficient odporu 10x vyšší v porovnaní s kovovými tepelnými odpormi. Tým sa dosiahne prudké zvýšenie citlivosti. Zároveň sú však kladené oveľa vyššie nároky na stabilizáciu mostného prúdu a teploty stien komory.

Skôr ako iné a najrozšírenejšie sa na analýzu výfukových plynov zo spaľovacích pecí začali používať termovodometrické prístroje. Vďaka ich vysokej citlivosti, vysokej rýchlosti, ľahkej údržbe a spoľahlivému dizajnu, ako aj ich nízkej cene boli analyzátory tohto typu následne rýchlo zavedené do priemyslu.

Analyzátory tepelnej vodivosti sú najvhodnejšie na meranie koncentrácie vodíka v zmesiach. Pri výbere referenčných plynov by sa mali zvážiť aj zmesi rôznych plynov. Nasledujúce údaje (tabuľka 6.1) možno použiť ako príklad minimálnych meracích rozsahov pre rôzne plyny.

Tabuľka 6.1

Minimálne meracie rozsahy pre rôzne plyny,

% na objem

Maximálny rozsah merania je najčastejšie 0-100%, pričom 90 alebo dokonca 99% je potlačených. V špeciálnych prípadoch umožňuje analyzátor tepelnej vodivosti mať na jednom zariadení niekoľko rôznych meracích rozsahov. To sa používa napríklad na riadenie procesov plnenia a vyprázdňovania vodíkom chladených turbogenerátorov v tepelných elektrárňach. Kvôli nebezpečenstvu výbuchu nie je skriňa generátora naplnená vzduchom, ale najskôr sa ako čistiaci plyn zavádza oxid uhličitý a potom vodík. Plyn sa z generátora uvoľňuje rovnakým spôsobom. Nasledujúce meracie rozsahy možno získať s pomerne vysokou reprodukovateľnosťou na jednom analyzátore: 0-100 % (obj./obj.) CO (vo vzduchu na čistenie CO), 100-0 % H2 v CO (na plnenie vodíkom) a 100 -80 % H 2 (vo vzduchu na kontrolu čistoty vodíka počas prevádzky generátora). Toto je lacný spôsob merania.

Na stanovenie obsahu vodíka v chlóre uvoľnenom počas elektrolýzy chloridu draselného pomocou tepelne konduktometrického analyzátora môžete pracovať s uzavretým referenčným plynom (S0 2, Ar) aj s prúdiacim referenčným plynom. V druhom prípade sa zmes vodíka a chlóru najprv posiela do meracej komory a potom do spaľovacej pece s teplotou > 200 °C. Vodík horí s prebytkom chlóru za vzniku chlorovodíka. Výsledná zmes HC a C12 sa privádza do porovnávacej komory. V tomto prípade sa koncentrácia vodíka určí z rozdielu tepelnej vodivosti. Táto metóda výrazne znižuje vplyv malého množstva vzduchu.

Aby sa znížila chyba, ktorá sa vyskytuje pri analýze vlhkého plynu, musí sa plyn vysušiť, čo sa vykonáva buď pomocou absorbéra vlhkosti, alebo znížením teploty plynu pod rosný bod. Existuje ďalšia možnosť kompenzácie vplyvu vlhkosti, ktorá je použiteľná len pri meraní pomocou schémy prúdiaceho referenčného plynu.

Na prácu s výbušnými plynmi vyrába niekoľko spoločností zariadenia odolné proti výbuchu. V tomto prípade sú komory meračov tepelnej vodivosti dimenzované na vysoký tlak, na vstupe a výstupe komôr sú inštalované požiarne poistky a výstupný signál je obmedzený na iskrovo bezpečnú úroveň. Takéto zariadenia však nemožno použiť na analýzu zmesí výbušných plynov s kyslíkom alebo vodíka s chlórom.

• Centimeter-gram-sekunda je systém jednotiek, ktorý bol široko používaný pred prijatím Medzinárodného systému jednotiek (SI).

FEDERÁLNA AGENTÚRA PRE TECHNICKÚ REGULÁCIU A METROLÓGIU

NÁRODNÝ

ŠTANDARDNÝ

RUSKY

FEDERATION

KOMPOZITY

Oficiálna publikácia

Stshdfttftsm

GOST R 57967-2017

Predslov

1 PRIPRAVIL Federálny štátny jednotný podnik „Celoruský výskumný ústav leteckých materiálov“ spolu s autonómnou neziskovou organizáciou „Centrum pre štandardizáciu, štandardizáciu a klasifikáciu kompozitov“ za účasti Asociácie právnických osôb „Zväz kompozitov“. Výrobcovia“ na základe úradného prekladu anglickej verzie špecifikovanej v odseku 4 normy do ruštiny, ktorú implementuje TC 497

2 PREDSTAVENÉ Technickým výborom pre normalizáciu TC 497 „Kompozity, štruktúry a výrobky z nich“

3 SCHVÁLENÉ A NADOBUDNUTÉ ÚČINNOSTI nariadením Federálnej agentúry pre technickú reguláciu a metrológiu zo dňa 21. novembra 2017 č. 1785-st.

4 Táto norma je modifikovaná zo štandardnej testovacej metódy ASTM E1225-13 pre tepelnú vodivosť pevných látok s použitím Guard ed-Comparative - Longitudinal Heat Flow Technique, MOD) zmenou jej štruktúry tak, aby vyhovovala pravidlám stanoveným v GOST 1.5-2001 (pododdiely 4.2 a 4.3).

Táto norma nezahŕňa články 5. 12. články 1.2, 1.3 použitej normy ASTM. ktoré sú nevhodné na použitie v ruskej národnej normalizácii z dôvodu ich redundancie.

Špecifikované odseky a pododseky, ktoré nie sú zahrnuté v hlavnej časti tohto štandardu, sú uvedené v dodatočnom dodatku ÁNO.

Názov tejto normy bol zmenený vzhľadom na názov špecifikovanej normy ASTM, aby bol v súlade s GOST R 1.5-2012 (pododdiel 3.5).

Porovnanie štruktúry tejto normy so štruktúrou špecifikovanej normy ASTM je uvedené v doplnkovej prílohe DB.

Informácie o súlade referenčnej národnej normy s normou ASTM. použitý ako referencia v použitej norme ASTM. sú uvedené v dodatočnej prílohe DV

5 PRVÝ KRÁT PREDSTAVENÉ

Pravidlá uplatňovania tejto normy sú stanovené v článku 26 federálneho zákona z 29. júna 2015 N9 162-FZ „O normalizácii v Ruská federácia" Informácie o zmenách tohto štandardu sú zverejnené v ročnom (k 1. januáru bežného roka) informačnom indexe „Národné štandardy“ a oficiálny text zmien a pokynov je zverejnený v mesačnom informačnom indexe „Národné štandardy“. V prípade revízie (nahradenia) alebo zrušenia tohto štandardu bude príslušné oznámenie uverejnené v nasledujúcom vydaní mesačného informačného indexu „Národné štandardy“. Relevantná informácia. oznámenie a texty sú zverejnené aj v informačnom systéme bežné používanie- na oficiálnej webovej stránke Federálnej agentúry pre technickú reguláciu a metrológiu na internete ()

© Stamdartinform. 2017

Túto normu nemožno úplne alebo čiastočne reprodukovať, replikovať alebo distribuovať ako oficiálnu publikáciu bez povolenia Federálnej agentúry pre technickú reguláciu a metrológiu.

GOST R 57967-2017

1 oblasť použitia ................................................ ....................1

3 Termíny, definície a označenia................................................ ...........1

4 Podstata metódy ................................................................ ......................2

5 Vybavenie a materiály ................................................................ ..............4

6 Príprava na testovanie ................................................................ ....... jedenásť

7 Vykonávanie testov ................................................................ ...............12

8 Spracovanie výsledkov testov ................................................................ ........................ 13

9 Skúšobný protokol................................................................ ...................................... 13

Príloha ÁNO (odkaz) Pôvodný text konštrukčných prvkov nie je zahrnutý

aplikovaný štandard ASTM................................................ ....15

Príloha DB (informatívna) Porovnanie štruktúry tejto normy so štruktúrou

Použitý štandard ASTM v ňom ................................................ ........18

Dodatok DV (referenčný) Informácie o súlade referenčnej národnej normy s normou ASTM. používa sa ako referencia v použitej norme ASTM................................................ .............. 19

GOST R 57967-2017

NÁRODNÝ ŠTANDARD RUSKEJ FEDERÁCIE

KOMPOZITY

Stanovenie tepelnej vodivosti pevných látok metódou stacionárneho jednorozmerného tepelného toku s ochranným ohrievačom

Kompozity. Stanovenie tepelnej vodivosti soHds stacionárnym jednorozmerným tepelným tokom

s technikou ochranného ohrievača

Dátum predstavenia - 01.06.2018

1 oblasť použitia

1.1 Táto norma špecifikuje stanovenie tepelnej vodivosti homogénnych nepriehľadných pevných polymérnych, keramických a kovových kompozitov pomocou metódy ustáleného jednorozmerného tepelného toku s ohrievačom krytu.

1.2 Táto norma je určená na použitie pri skúšaní materiálov s efektívnou tepelnou vodivosťou v rozsahu od 0,2 do 200 W/(m-K) v teplotnom rozsahu od 90 K do 1300 K.

1.3 Táto norma sa môže použiť aj pri skúšaní materiálov s účinnou tepelnou vodivosťou mimo špecifikovaných rozsahov s nižšou presnosťou.

2 Normatívne odkazy

Táto norma používa normatívne odkazy na nasledujúce normy:

GOST 2769 Drsnosť povrchu. Parametre a charakteristiky

GOST R 8.585 Štátny systém na zabezpečenie jednotnosti meraní. Termočlánky. Nominálne statické prevodné charakteristiky

Poznámka - Pri používaní tejto normy je vhodné skontrolovať platnosť referenčných noriem vo verejnom informačnom systéme - na oficiálnej webovej stránke Federálnej agentúry pre technickú reguláciu a metrológiu na internete alebo pomocou ročného informačného indexu „Národné normy“ , ktorý bol zverejnený k 1. januáru bežného roka a o číslach mesačného informačného indexu „Národné štandardy“ za aktuálny rok. Ak sa nahradí nedatovaná referenčná norma, odporúča sa použiť aktuálnu verziu tejto normy, berúc do úvahy všetky zmeny vykonané v tejto verzii. Ak sa nahradí datovaná referenčná norma, odporúča sa použiť verziu tejto normy s rokom schválenia (prijatia) uvedeným vyššie. Ak sa po schválení tejto normy vykoná zmena v referenčnej norme, ku ktorej je uvedený dátum, ktorá má vplyv na ustanovenie, na ktoré sa odkazuje, potom sa odporúča, aby sa toto ustanovenie uplatnilo bez zohľadnenia tejto zmeny. . Ak je referenčná norma zrušená bez náhrady, potom sa odporúča použiť ustanovenie, v ktorom je na ňu uvedený odkaz, v časti, ktorá nemá vplyv na tento odkaz.

3 Pojmy, definície a označenia

3.1 V tejto norme sa používajú nasledujúce výrazy s príslušnými definíciami:

3.1.1 tepelná vodivosť /.. W/(m K): Pomer hustoty tepelného toku v stacionárnych podmienkach cez jednotku plochy k jednotkovému teplotnému gradientu v smere kolmom na povrch.

Oficiálna publikácia

GOST R 57967-2017

3.1.2 zdanlivá tepelná vodivosť: Ak existujú metódy prenosu tepla cez materiál iný ako tepelná vodivosť, výsledky meraní vykonané pomocou tejto skúšobnej metódy. predstavujú zdanlivú alebo efektívnu tepelnú vodivosť.

3.2 8 tejto normy sa používajú tieto symboly:

3.2.1 X M (T), W/(m K) - tepelná vodivosť referenčných vzoriek v závislosti od teploty.

3.2.2 Oetzi, W/(m K) - tepelná vodivosť hornej referenčnej vzorky.

3.2.3 Xjj’. 8t/(m K) - tepelná vodivosť spodnej referenčnej vzorky.

3.2.4 edT), W/(m K) - tepelná vodivosť skúšobnej vzorky, v prípade potreby upravená na prenos tepla.

3.2.5 X"$(T), W/(m K) - tepelná vodivosť skúšobnej vzorky, vypočítaná bez zohľadnenia korekcie na prenos tepla.

3.2.6 >у(7), W/(m K) - tepelná vodivosť izolácie v závislosti od teploty.

3,2,7 G, K - absolútna teplota.

3.2.8 Z, m - vzdialenosť meraná od horného konca zásielky.

3.2.9 /, m - dĺžka skúšobnej vzorky.

3.2.10 G (, K - teplota pri Z r

3.2.11 q", W/m 2 - tepelný tok na jednotku plochy.

3.2.12 ZH LT atď. - odchýlky X. G. atď.

3,2,13 g A, m - polomer skúšobnej vzorky.

3,2,14 g in, m - vnútorný polomer bezpečnostného plášťa.

3.2.15 f 9 (Z), K - teplota ochranného obalu v závislosti od vzdialenosti Z.

4 Podstata metódy

4.1 Všeobecná schéma metóda stacionárneho jednorozmerného tepelného toku pomocou bezpečnostného ohrievača je znázornená na obrázku 1. Skúšobná vzorka s neznámou tepelnou vodivosťou X s. s odhadovanou tepelnou vodivosťou X s / / s . inštalované pod zaťažením medzi dvoma referenčnými vzorkami s tepelnou vodivosťou X m, ktoré majú rovnakú plochu prierezu a mernú tepelnú vodivosť X^//^. Konštrukcia je balenie pozostávajúce z kotúčového ohrievača so skúšobnou vzorkou a referenčných vzoriek na každej strane medzi ohrievačom a chladičom. V skúmanom obale je vytvorený teplotný gradient, tepelné straty sú minimalizované použitím pozdĺžneho bezpečnostného ohrievača, ktorý má približne rovnaký teplotný spád. Každou vzorkou preteká asi polovica energie. V rovnovážnom stave sa súčiniteľ tepelnej vodivosti určuje na základe nameraných teplotných gradientov skúšobnej vzorky a zodpovedajúcich referenčných vzoriek a tepelnej vodivosti referenčných materiálov.

4.2 Použite silu na vrecko, aby ste zabezpečili dobrý kontakt medzi vzorkami. Obal je obklopený izolačným materiálom s tepelnou vodivosťou Izolácia je uzavretá v ochrannom plášti s polomerom r 8, umiestnenom pri teplote T d (2). Teplotný gradient sa vytvorí vo vaku udržiavaním hornej časti na teplote Tm a spodnej časti na teplote Tb. Teplota T 9 (Z) je zvyčajne lineárny teplotný gradient približne zodpovedajúci gradientu stanovenému v skúšanom kuse. Izotermický bezpečnostný ohrievač s teplotou T ? (Z). rovná priemernej teplote testovanej vzorky. Neodporúča sa používať prevedenie meracej bunky prístroja bez bezpečnostných ohrievačov z dôvodu možných veľkých tepelných strát najmä pri zvýšených teplotách. V ustálenom stave sa teplotné gradienty pozdĺž úsekov vypočítajú na základe nameraných teplôt pozdĺž dvoch referenčných vzoriek a skúšobnej vzorky. Hodnota X" s bez zohľadnenia korekcie prestupu tepla sa vypočíta pomocou vzorca ( symbolov znázornené na obrázku 2).

T4-G32U2-Z, Ze-Z5

kde Г, je teplota pri Z,. K T 2 - teplota pri Z 2, K G 3 - teplota pri Z 3. TO

GOST R 57967-2017

G4 - teplota pri Z4. TO;

Г 5 - teplota pri Z s. KOMU:

Гв - teplota pri Z e. KOMU:

Z, - súradnica 1. snímača teploty, m;

Zj - súradnica 2. snímača teploty, m;

Z 3 - súradnica 3. snímača teploty, m;

Z 4 - súradnica 4. snímača teploty, m;

Z 5 - súradnica 5. snímača teploty, m;

Z e - súradnica 6. snímača teploty, m.

Táto schéma je idealizovaná, pretože neberie do úvahy výmenu tepla medzi obalom a izoláciou v každom bode a rovnomerný prenos tepla na každom rozhraní medzi referenčnými vzorkami a skúšobnou vzorkou. Chyby spôsobené týmito dvoma predpokladmi sa môžu značne líšiť. Kvôli týmto dvom faktorom musia existovať obmedzenia túto metódu testy. ak potrebujete dosiahnuť požadovanú presnosť.

1 - teplotný gradient v ochrannom obale: 2 - teplotný gradient v obale; 3 - termočlánok: 4 - svorka.

S - horný ohrievač. b - horná referenčná vzorka: 7 - dolná referenčná vzorka, c - spodný ohrievač: c - chladnička. 10 - horný bezpečnostný ohrievač: I - bezpečnostný ohrievač

Obrázok 1 - Schéma typického testovacieho obalu a ochranného obalu znázorňujúca súlad teplotných gradientov

GOST R 57967-2017

7

b

Chladené

Oai oimshprmi

Izolácia; 2 - bezpečnostný ohrievač. E - kovový alebo keramický ochranný plášť: 4 - ohrievač. S - referenčná vzorka, b - skúšobná vzorka, x - približné umiestnenie termočlánkov

Obrázok 2 - Schéma jednorozmernej metódy stacionárneho tepelného toku s použitím bezpečnostného ohrievača s vyznačením možných miest na inštaláciu snímačov teploty

5 Vybavenie a materiály

5.1 Referenčné vzorky

5.1.1 Pre referenčné vzorky by sa mali použiť referenčné materiály alebo štandardné materiály so známymi hodnotami tepelnej vodivosti. V tabuľke 1 sú uvedené niektoré všeobecne akceptované referenčné materiály. Obrázok 3 ukazuje približnú zmenu >. m s teplotou.

GOST R 57967-2017

Typlofoaodoost, EGL^m-K)

Obrázok 3 - Referenčné hodnoty tepelnej vodivosti referenčných materiálov

Poznámka - Materiál vybraný pre referenčné vzorky by mal mať tepelnú vodivosť, ktorá je najbližšie k tepelnej vodivosti meraného materiálu.

5.1.2 Tabuľka 1 nie je vyčerpávajúca a ako referenčné materiály sa môžu použiť iné materiály. Referenčný materiál a zdroj hodnôt X m musia byť špecifikované v protokole o skúške.

Tabuľka 1 – Referenčné údaje pre charakteristiky referenčných materiálov

GOST R 57967-2017

Koniec tabuľky 1

Tabuľka 2 - Tepelná vodivosť elektrolytického železa

GOST R 57967-2017

Tabuľka 3 - Tepelná vodivosť volfrámu

GOST R 57967-2017

Tabuľka 4 - Tepelná vodivosť austenitickej ocele

GOST R 57967-2017

Koniec tabuľky 4

5.1.3 Požiadavky na akékoľvek referenčné materiály zahŕňajú stabilitu vlastností v celom rozsahu prevádzkových teplôt, kompatibilitu s ostatnými komponentmi meracej cely prístroja, jednoduchosť montáže snímača teploty a presne známu tepelnú vodivosť. Keďže chyby spôsobené tepelnými stratami pri konkrétnom zvýšení k sú úmerné zmene k a Jks, pre referenčné vzorky by sa mal použiť referenčný materiál c). m najbližšie k >. s.

5.1.4 Ak je tepelná vodivosť skúšobnej vzorky ks medzi hodnotami tepelnej vodivosti dvoch referenčných materiálov, mal by sa použiť referenčný materiál s vyššou tepelnou vodivosťou k u. na zníženie celkového poklesu teploty pozdĺž obalu.

5.2 Izolačné materiály

Práškové, disperzné a vláknité materiály sa používajú ako izolačné materiály na zníženie radiálneho tepelného toku do prstencového priestoru obklopujúceho obal a tepelných strát pozdĺž obalu. Pri výbere izolácie je potrebné zvážiť niekoľko faktorov:

Izolácia musí byť stabilná v očakávanom teplotnom rozsahu, musí mať nízku hodnotu tepelnej vodivosti a ľahko sa s ňou manipuluje;

Izolácia nesmie kontaminovať súčasti prístrojovej bunky, ako sú snímače teploty, musí mať nízku toxicitu a nesmie viesť elektrický prúd.

Bežne sa používajú prášky a pevné látky, pretože sa dajú ľahko zhutniť. Môžu sa použiť rohože z vlákien s nízkou hustotou.

5.3 Snímače teploty

5.3.1 Na každej referenčnej vzorke a dva na skúšobnej vzorke musia byť nainštalované aspoň dva snímače teploty. Ak je to možné, referenčné vzorky a skúšobná vzorka by mali obsahovať tri snímače teploty. Na potvrdenie linearity rozloženia teploty pozdĺž balenia alebo na zistenie chyby v dôsledku nekalibrovaného snímača teploty sú potrebné ďalšie snímače.

5.3.2 Typ snímača teploty závisí od veľkosti meracej bunky prístroja, teplotného rozsahu a prostredia v meracej bunke prístroja, ktoré je určené izoláciou, referenčnými vzorkami, skúšobnou vzorkou a plynom. Na meranie teploty je možné použiť akýkoľvek snímač s dostatočnou presnosťou a meracia bunka prístroja musí byť dostatočne veľká, aby narušenie tepelného toku zo snímačov teploty bolo nevýznamné. Zvyčajne sa používajú termočlánky. Ich malé rozmery a jednoduché zapínanie sú jednoznačnými výhodami.

5.3.3 Termočlánky musia byť vyrobené z drôtu s priemerom maximálne 0,1 mm. Všetky studené spoje musia byť udržiavané na konštantnej teplote. Túto teplotu udržiava chladená suspenzia, termostat alebo elektronická kompenzácia referenčného bodu. Všetky termočlánky musia byť vyrobené buď z kalibrovaného drôtu alebo drôtu, ktorý bol certifikovaný dodávateľom, aby sa zabezpečili limity chýb špecifikované v GOST R 8.585.

5.3.4 Spôsoby pripevnenia termočlánkov sú znázornené na obrázku 4. Vnútorné kontakty sa dajú získať v kovoch a zliatinách privarením jednotlivých termoprvkov k povrchom (obrázok 4a). Spoje termočlánkov, buď zvárané na tupo alebo s hrdlom, môžu byť pevne pripevnené kovaním, cementovaním alebo zváraním do úzkych drážok alebo malých otvorov (obrázky 4b, 4c a 4

5.3.5 Na obrázku 46 je termočlánok umiestnený v radiálnej štrbine a na obrázku 4c je termočlánok vytiahnutý cez radiálny otvor v materiáli. 8 v prípade použitia termočlánku v ochrannom obale alebo termočlánku, ktorého oba termočlánky sú umiestnené v elektrickom izolátore s dvomi

GOST R 57967-2017

otvorov, možno použiť držiak termočlánku znázornený na obrázku 4d. V posledných troch prípadoch musí byť termočlánok tepelne spojený s pevným povrchom pomocou vhodného lepidla alebo vysokoteplotného cementu. Všetky štyri postupy zobrazené na obrázku 4 by mali zahŕňať kalenie drôtov na povrchoch, obaľovanie drôtov v izotermických zónach, tepelné uzemnenie drôtov na kryte alebo kombináciu všetkých troch.

5.3.6 Pretože nepresnosť v umiestnení snímača teploty vedie k veľkým chybám. Zvláštnu pozornosť je potrebné venovať určeniu správnej vzdialenosti medzi snímačmi a výpočtu možnej chyby vyplývajúcej z akejkoľvek nepresnosti.

c - vnútorná syrová vložka s oddelenými termočlánkami privarenými k skúšobnej vzorke alebo referenčným vzorkám tak, aby signál prechádzal materiálom. 6 - radiálna drážka na rovnej ploche upevnenia holého drôtu alebo termočlánkového snímača s keramickou izoláciou; c - malý radiálny otvor vyvŕtaný cez testovaný kus alebo referenčné vzorky a holý (prípustný, ak je materiálom elektrický izolátor) alebo izolovaný termočlánok pretiahnutý cez otvor: d - malý radiálny otvor vyvŕtaný cez testovaný kus alebo referenčné vzorky a termočlánok umiestnený na otvore

Obrázok 4 - Montáž termočlánkov

POZNÁMKA Vo všetkých prípadoch by termočlánky mali byť tepelne tvrdené alebo tepelne uzemnené ku kontajnmentu, aby sa minimalizovala chyba merania spôsobená tokom tepla do alebo z horúceho spoja.

5.4 Systém nakladania

5.4.1 Skúšobná metóda vyžaduje rovnomerný prenos tepla cez rozhranie medzi referenčnými vzorkami a skúšobnou vzorkou, keď sú snímače teploty umiestnené v rámci rk rozhrania. K tomu je potrebné zabezpečiť rovnomerný prechodový odpor

GOST R 57967-2017

roztavenie priľahlých oblastí referenčných telies a skúšobnej vzorky, ktoré možno vytvoriť pôsobením axiálneho zaťaženia v kombinácii s vodivým prostredím na rozhraniach. Neodporúča sa vykonávať merania vo vákuu, pokiaľ to nie je potrebné na ochranné účely.

5.4.2 Pri skúšaní materiálov s nízkou tepelnou vodivosťou sa používajú tenké skúšobné telesá, takže snímače teploty musia byť inštalované blízko povrchu. V takýchto prípadoch sa na rozhrania musí vložiť veľmi tenká vrstva vysoko tepelne vodivej kvapaliny, pasty, mäkkej kovovej fólie alebo sita.

5.4.3 Konštrukcia meracieho prístroja musí poskytovať prostriedky na vyvolanie opakovateľného a konštantného zaťaženia pozdĺž zväzku, aby sa minimalizovali medzipovrchové odpory na rozhraniach medzi referenčnými vzorkami a skúšobnou vzorkou. Záťaž môže byť aplikovaná pneumaticky, hydraulicky, pružinou alebo umiestnením záťaže. Vyššie uvedené mechanizmy aplikácie záťaže sú konštantné pri zmene teploty balenia. V niektorých prípadoch môže byť pevnosť v tlaku skúšobnej vzorky taká nízka, že aplikovaná sila musí byť obmedzená hmotnosťou hornej referenčnej vzorky. V tomto prípade je potrebné venovať zvláštnu pozornosť chybám, ktoré môžu byť spôsobené zlým kontaktom, pre ktorý musia byť snímače teploty umiestnené mimo akéhokoľvek narušenia toku tepla na rozhraniach.

5.5 Bezpečnostný kryt

5.5.1 Balenie pozostávajúce zo skúšobnej vzorky a referenčných vzoriek musí byť uzavreté v ochrannom obale so správnou kruhovou symetriou. Kontajnment môže byť kovový alebo keramický a jeho vnútorný polomer by mal byť taký, aby pomer r^rA bol v rozsahu 2,0 až 3,5. Plášť ochranného obalu musí obsahovať aspoň jeden bezpečnostný ohrievač na reguláciu teplotného profilu pozdĺž plášťa.

5.5.2 Kontajnment musí byť navrhnutý a prevádzkovaný tak, aby jeho povrchová teplota bola buď izotermická a približne rovná priemernej teplote skúšobnej vzorky, alebo mala približný lineárny profil konzistentný na hornom a spodnom konci kontajnmentu so zodpovedajúcimi polohami. pozdĺž boku obalu. V každom prípade musia byť na plášti kontajnmentu nainštalované aspoň tri snímače teploty vo vopred koordinovaných bodoch (pozri obrázok 2) na meranie teplotného profilu.

5.6 Meracie zariadenie

5.6.1 Kombinácia snímača teploty a meracieho prístroja použitá na meranie výstupu snímača musí byť dostatočná na zabezpečenie presnosti merania teploty ± 0,04 K a absolútnej chyby menšej než ± 0,5 %.

5.6.2 Meracie zariadenie pre túto metódu musí udržiavať požadovanú teplotu a merať všetky súvisiace výstupné napätia s presnosťou zodpovedajúcou presnosti merania teploty snímačmi teploty.

6 Príprava na testovanie

6.1 Požiadavky na skúšobné vzorky

6.1.1 Skúšobné vzorky skúšané touto metódou nie sú obmedzené na geometriu cukroviniek. Najvýhodnejšie je použiť valcové alebo prizmatické vzorky. Plochy vodivosti testovanej vzorky a referenčných vzoriek musia byť totožné s presnosťou 1 % a pri výpočte výsledku sa musí brať do úvahy akýkoľvek rozdiel v ploche. V prípade valcovej konfigurácie sa polomery skúšobnej vzorky a referenčnej vzorky musia zhodovať s toleranciou ± 1 %. a polomer skúšobnej vzorky rA by mal byť taký, že rB fr A je od 2,0 do 3,5. Každý rovný povrch skúšobnej a referenčnej vzorky musí byť rovný s drsnosťou povrchu nie väčšou ako R a 32 v súlade s GOST 2789. a normály každého povrchu musia byť rovnobežné s osou vzorky s presnosťou ± 10 min.

POZNÁMKA V niektorých prípadoch táto požiadavka nie je potrebná. Napríklad niektoré prístroje môžu pozostávať z referenčných vzoriek a skúšobných vzoriek s vysokými hodnotami >. m a >. s. kde sú chyby v dôsledku tepelných strát pri dlhých úsekoch zanedbateľné. Takéto úseky môžu mať dostatočnú dĺžku

GOST R 57967-2017

ktorá montuje snímače teploty v dostatočnej vzdialenosti od kontaktných bodov, čím zabezpečuje rovnomerný tok tepla. Dĺžka skúšobného kusu by sa mala zvoliť na základe informácií o polomere a tepelnej vodivosti. Kedy). a vyššia ako tepelná vodivosť nehrdzavejúcej ocele, možno použiť dlhé skúšobné kusy s dĺžkou 0g A » 1. Takéto dlhé skúšobné kusy umožňujú použitie veľkých vzdialeností medzi snímačmi teploty, a tým sa znižuje chyba vyplývajúca z nepresnosti v umiestnení senzora. Kedy). m nižšia ako tepelná vodivosť nehrdzavejúcej ocele, dĺžka skúšobného kusu sa musí skrátiť, pretože chyba merania v dôsledku tepelných strát je príliš veľká.

6.1.2 Pokiaľ nie je v regulačnom dokumente alebo technickej dokumentácii pre materiál uvedené inak. Na testovanie sa používa jedna skúšobná vzorka.

6.2 Nastavenie zariadenia

6.2.1 Kalibrácia a overenie zariadenia sa vykonáva v týchto prípadoch:

Po zložení zariadenia:

Ak je pomer Xm k Xs menší ako 0,3. alebo viac ako 3. a nie je možné zvoliť hodnoty tepelnej vodivosti;

Ak je tvar skúšobnej vzorky zložitý alebo je skúšobná vzorka malá:

Ak boli vykonané zmeny v geometrických parametroch meracej bunky zariadenia;

Ak sa rozhodlo použiť referenčné materiály alebo izolačné materiály iné ako tie, ktoré sú uvedené v častiach 6.3 a 6.4:

Ak bolo zariadenie predtým prevádzkované pri dostatočne vysokej teplote, že sa môžu zmeniť vlastnosti komponentov, ako napr. napríklad citlivosť termočlánku.

6.2.2 Tieto kontroly sa musia vykonať porovnaním aspoň dvoch referenčných materiálov takto:

Vyberte referenčný materiál, ktorého tepelná vodivosť je najbližšie k očakávanej tepelnej vodivosti skúšobnej vzorky:

Tepelná vodivosť X skúšobného kusu vyrobeného z referenčného materiálu sa meria pomocou referenčných kusov vyrobených z iného referenčného materiálu, ktorý má hodnotu X najbližšie k hodnote skúšobného kusu. Napríklad sa test môže uskutočniť na sklenenej vzorke. s použitím referenčných vzoriek vyrobených z nehrdzavejúcej ocele. Ak nameraná tepelná vodivosť vzorky po vykonaní korekcie prestupu tepla nesúhlasí s hodnotou v tabuľke 1, musia sa identifikovať zdroje chýb.

7 Testovanie

7.1 Referenčné vzorky sa vyberú tak, aby ich tepelná vodivosť bola rádovo rovnakej veľkosti, ako sa očakáva pre skúšobnú vzorku. Po vybavení potrebných referenčných vzoriek snímačmi teploty a ich nainštalovaní do meracej cely je skúšobná vzorka vybavená podobnými prostriedkami. Skúšobná vzorka sa vloží do vrecka tak, aby sa zmestila medzi referenčné vzorky a bola v kontakte so susednými referenčnými vzorkami aspoň na 99 % každej plochy povrchu. Na zníženie povrchového odporu možno použiť mäkkú fóliu alebo iné kontaktné médium. Ak musí byť meracia bunka počas testovania chránená pred oxidáciou alebo ak meranie vyžaduje špecifický plyn alebo tlak plynu na reguláciu X/t, potom sa meracia bunka naplní a prepláchne pracovným plynom pri nastavenom tlaku. Na zaťaženie komína by sa mala použiť sila potrebná na zníženie účinkov nerovnomerného tepelného odporu na rozhraní.

7.2 Zapnite horný a dolný ohrievač na oboch koncoch balenia a upravte, kým. pričom teplotný rozdiel medzi bodmi 2 a Zj. Z3 a Z4. a Z s a 2^ nebude viac ako 200-násobok chyby snímača teploty, ale nie viac ako 30 K. a skúšobná vzorka nebude mať priemernú teplotu potrebnú na meranie. Napriek tomu. že presný teplotný profil pozdĺž ochranného plášťa nie je potrebný pre 3. Výkon bezpečnostných ohrievačov sa prispôsobuje až do teplotného profilu pozdĺž plášťa T g)