Порядок проведения эксперимента при измерении коэффициента температуропроводности

При практическом осуществлении метода измерения коэффициента температуропроводности а, рассматриваемого в параграфе 7.3, можно рекомендовать следующий примерный порядок проведения эксперимента.

1 Изготавливают монолитный или составной образец (см. п. 7.3.1) и в этом образце размещают три малоинерционных датчика температуры, например, термопары или термометры сопротивления.

2 В связи с тем, что в постановку исходной краевой задачи теплопроводности (для рассматриваемого в п. 7.3 метода) входят однородные начальные условия (7.11), подготовленный образец, после размещения в нем датчиков температуры, следует достаточно длительное время выдержать при постоянной температуре , условно принимаемой за начало шкалы измерения температуры в ходе эксперимента. Об однородности начального распределения температуры в исследуемом образце судят по показаниям датчиков температуры ДТ1, ДТ2, ДТ3, размещенных в плоскостях с координатами и .

3 После достижения однородного распределения температуры в исследуемом образце начинают активную стадию эксперимента. При этом на исследуемый образец подают внешнее тепловое воздействие:

– либо в виде ступенчатого или апериодического изменения температуры окружающей среды, например, путем помещения этого образца в воздушный или жидкостный термостат с температурой , отличающейся от начальной температуры образца;

– либо в виде линейного или монотонного во времени изменения температуры окружающей среды;

– либо в виде периодически изменяющегося во времени внешнего теплового воздействия и т.п.

4 В ходе активной стадии эксперимента измеряют и регистрируют сигналы датчиков температуры ДТ1, ДТ2и ДТ3.

5 При достижении некоторого предельного значения температуры в одной из точек и , в которых установлены датчики температуры ДТ1, ДТ2 и ДТ3, активную стадию эксперимента прекращают.

Примечание. В качестве предельного значения температуры можно задать:

– либо температуру, на несколько градусов ниже температуры деструкции исследуемого материала (при линейном или монотонном во времени нагреве образца);

– либо температуру (в точке , наиболее удаленный от поверхности образца), на заданную малую величину отличающуюся от установившегося (постоянного) значения температуры внешнего теплового воздействия (при ступенчатом или апериодическом изменении температуры окружающей среды).

6 После завершения эксперимента производят обработку полученных данных об изменении температур , и в точках и в соответствии с методикой, изложенной в п. 7.3.2, и вычисляют искомое значение коэффициента температуропроводности а.

7.4 Относительный метод измерения теплофизических свойств жидкостей с использованием временных интегральных характеристик температур и тепловых потоков
на основе преобразования Лапласа