Микросхемы DD1—К176 ТМ1б КО.348.006—01 ТУ DD2—К176 ИЕ5б КО.348.006—01 ТУ. Транзистор VT1—KT316б ЖКЗ.335.200 ТУ. ПРИЛОЖЕНИЕ Д (обязательное).


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте файл и откройте на своем компьютере.
ДСТУ Б В.2.7 - 41 - 95 (ГОСТ 30290 - 94) Будівельні матеріали. Матеріали і вироби будівельні. Метод визначення теплопровідності поверхневим перетворювачем ГОСТ 30290 — 94 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ СТРОИТЕЛЬНЫЕ Метод определения теплопроводности поверхностным преобразователем Building materials and products . Дата вве дения 1996 — 01 — 01 Предисловие 1 РАЗРАБОТАН Научно - исследовательским институтом строительной физики (НИИСФ) Российской Федерации ВНЕСЕН Минстроем России 2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно - технической комиссией по стандартизации и техническому нормировани ю в строительстве (МНТКС) 10 ноября 1993 г. За принятие проголосовали Наименование государства Наименование органа государственного управления строительством Азербайджанская Республика Республика Армения Республика Беларусь Республика Казахстан Кы ргызская Республика Республика Молдова Госстрой Азербайджанской Республики Госупрархитектуры Республики Армения Госстрой Республики Беларусь Минстрой Республики Казахстан Госстрой Кыргызской Республики Ми нархстрой Республики Молдова Российская Федерация Республика Таджикистан Минстрой России Госстрой Республики Таджикистан 3 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 января 1996 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации Постановлением Минстроя России от 29 мая 1995 г. № 18 — 49 4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ 1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ Настоящий стандарт распространяется на строительные материалы и изделия теплопроводностью от 0,02 до 1 Вт/(м · К) и устанавливает метод неразрушающего ускоренного определения теплопроводности в интервале температур 278 — 313 К (5 — 40°С). Ме тод заключается в создании одностороннего кратковременного теплового импульса на поверхности изделия и регистрации изменения температуры на этой поверхности. Стандарт не распространяется на многослойные изделия. 2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 8.315 — 91 ГСИ. Стандартные образцы. Основные положения, порядок разработки, аттестации, утверждения, регистрации и применения ГОСТ 12730.2 — 78 Бетоны. Метод определения влажности ГОСТ 21718 — 84 Материалы строи тельные. Диэлькометрический метод измерения влажности ГОСТ 23422 — 87 Материалы строительные. Нейтронный метод определения влажности ГОСТ 23468 — 85 Микрокалькуляторы. Общие технические условия 3 СРЕДСТВА ИСПЫТАНИЙ 3.1 Для испытаний применяют измерительный к омплекс (рисунок 1), состоящий из: — первичного преобразователя, предназначенного для преобразования импульса электрической энергии в тепловую и создания электрического сигнала, характеризующего изменение температуры поверхности материала изделия под возд ействием теплового импульса. Техническая характеристика первичного преобразователя приведена в приложении А; — вторичного измерительного прибора для регистрации электрического сигнала; — импульсного источника тока с таймером теплового импульса (приложения Б, В), обеспечивающего нагрев пластины первичного преобразователя. 3.2 В качестве вторичного измерительного прибора применяют вольтметр чувствительностью не хуже 1 · 10 - 6 В с цифропечатающим автономным или встроенным устройством и таймером опроса датчика (пр иложение Г), задающим интервалы регистрации. Допускается применение других измерительных приборов, удовлетворяющих требованию настоящего стандарта. 1 — исследуемое изделие; 2 — первичный преобразователь; 3 — вторичный измерительный прибор для регистрации электрического сигнала; 4 — импульсный источник тока с таймером теплового импульса; 5 — основание Рисунок 1 — Блок - схема измерительного комплекса для определения теплопроводности материалов изделий 4 ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ ИСПЫТАНИЙ 4.1 Для испытаний отбирают изделия, соответствующие требованиям нормативных документов на эти изделия. Изделия должны иметь плоскую поверхность для размещения первичного преобразователя и обеспечения теплового контакта между ними. Допускается определять теплопроводность на изделиях правильной и неправильной формы. 4.2 Количество изделий, отбираемых для испытания, устанавливают в нормативных документах на эти изделия, но не менее трех. 4.3 Для испытаний сыпучих материалов их засыпают в рамку размером 300х300х50 мм, выравнива ют поверхность исследуемого материала для создания теплового контакта с размещенным на нем первичным преобразователем. Размер гранул испытываемого сыпучего материала должен быть не более 5 мм. 4.4 Теплопроводность материалов изделий определяют в сухом и вл ажном состоянии. Влажность материалов изделий определяют согласно нормативным документам на изделия и методы определения влажности (ГОСТ 21718, ГОСТ 23422 или ГОСТ 12730.2). 5 ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ 5.1 Испытания проводят при установившемся тепловом равнов есии между исследуемым изделием, телом первичного преобразователя и окружающей средой, для чего устанавливают первичный преобразователь на поверхность изделия, подготовленного к испытаниям в соответствии с разделом 4, и выдерживают до появления на табло вт оричного измерительного прибора установившихся показаний. При испытании изделия толщиной менее 15 мм одна из его поверхностей должна находиться в тепловом контакте с поверхностью массивного основания (рисунок 1). 5.2 Регистрируют установившийся сигнал, пос тупающий от первичного преобразователя, и включают цифровую печать. 5.3 Подают тепловой импульс нажатием соответствующей пусковой кнопки. 5.4 Через равные промежутки времени, автоматически устанавливаемые вторичным измерительным прибором, регистрируют изме нение сигнала, пропорционального избыточной температуре поверхности исследуемого изделия. Регистрацию проводят до появления повторяющихся значений. 5.5 Измерения проводят не менее чем на пяти участках поверхности исследуемого изделия, в том числе н а участках с неоднородными по теплопроводности включениями. 6 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ 6.1 Элементам массива экспериментальных данных присваивают порядковые номера n = 1, 2, ... i , ... , k , ... , l , ... , m , ... , n с момента подачи теплового импу льса. Выделяют рабочую область экспериментального массива (область n min n n mах ), определяемую при градуировке измерительного комплекса в зависимости от плотности исследуемого материала (приложение Д). Пример обработки экспериментального массива приведе н в приложении Е. 6.2 При проведении испытаний изделии толщиной более 15 мм теплопроводность А в ваттах на метр - кельвин для одного измерения вычисляют по формуле (1) , (2) , (3) , (4) , (5) где C a , С r , b э , а э — коэффицие нты, определяемые при градуировке и зависящие от мощности теплового импульса, чувствительности датчика температуры, размеров нагревателя, теплофизических свойств тела первичного преобразователя; l и т — порядковые номера элементов рабочей зоны, удовлетворя ющие условиям l � n min ; m n m ах ; m = 2 l ; x l и х m — величины, вычисляемые как алгебраическая разность показаний регистрирующего устройства до и после подачи импульса в моменты времени, соответствующие l и т (приложение Е). Теплопроводность рекомендуется р ассчитывать на микрокалькуляторе типа МК - 56 по ГОСТ 23468 или другом программирующем устройстве, имеющем не менее 14 ячеек памяти, по программе, приведенной в приложении Ж. Допускается графическая обработка экспериментального массива в соответствии с прило жением И. 6.3 При проведении испытаний изделий толщиной менее 15 мм теплопроводность исследуемого материала для одного измерения вычисляют по формуле , (6) , (7) здесь т  2; i  k    т, причем k такое, что , где  Х — абсолютная погрешность определения X. 6.4 Теплопроводность рассчитывают на микрокалькуляторе по программе, приведенной в приложении Ж. 6.5 Теплопроводность материала изделия вычисляют как среднее арифметическое значение всех измерений. 6.6 Погрешность определения теплопроводности данным методом составляет не более 7%. ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное) ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕРВИЧНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ Первичный преоб разователь представляет собой цилиндр из пенополистирола (тело первичного преобразователя) плотностью 150 кг/м 3 , диаметром 140 и высотой 55 мм. В середине плоскости одного из его оснований, заподлицо с ним, размещена круглая пластина радиусом 20 мм — для изделий толщиной более 15 мм, 60 мм — для изделий толщиной менее 15 мм из бронзового листа толщиной 0,15 — 0,25 мм, служащая для передачи тепла от нагревательного элемента к исследуемому образцу. К центру диска припаян один из "горячих" спаев двух термопар, выводы которых соединены последовательно. Спаи электроизолированы друг от друга и зафиксированы каплей эпоксидной смолы. "Холодные" спаи термопар утоплены вглубь тела цилиндра. Вокруг "горячих" спаев термопар расположен плоский нагреватель, прилегающий к п лоскости пластины и электроизолированный от нее, представляющий собой спираль из константановой проволоки (с сопротивлением 40 Ом для изделий толщиной 15 мм, 20 Ом — для изделий толщиной менее 15 мм). Выводы нагревателя соединены проводами с таймером тепло вого импульса, а выводы термопар — экранированным проводом с вторичным измерительным устройством. ПРИЛОЖЕНИЕ Б (рекомендуемое) ТАЙМЕР ТЕПЛОВОГО ИМПУЛЬСА ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ ТОЛЩИНОЙ БОЛЕЕ 15 MM (принципиальная электрическая схема) СПЕЦИФИКАЦИЯ к принципиал ьной электрической схеме таймера теплового импульса для изделий толщиной более 15 мм Конденсаторы С1 — К10 — 7В — Н30 — 130 пФ ± 20% С2 — К73 — 9 — 100В — 0,25 мкФ ± 10% ОЖО.461.087 ТУ С3 — К73 — 9 — 100В — 0,1 мкФ ± 10% ОЖО.461.087 ТУ Резисторы МЛТ — 0,25 ± 10% R 1 — 75 Ом R 5 — 22 кОм R 9 — 75 кОм R 1 3 — 110 кОм R 2 — 2 мОм R 6 — 3 кОм R 10 — 10 кОм R 14 — 910 кОм R 3 — 3 кОм R 7 — 3,9 кОм R 11 — 10 Ом R 15 — 2,2 мОм R 4 — 47 кОм R 8 — 1,5 мОм R 12 — 100 Ом R 16 — 300 Ом R 17 — 2,2 Ом Микросхема DD 1 — K 176ЛЕ5бКО.348.006 — 01 ТУ Транзисторы VT 1, VT 4 — K 176Л E 5 aA О.336.053 ТУ Оптроны U 1, U2 — АОД101б Диоды VD 1 — КЦ405 A ; VD 2, VD4 — Д816б; VD 3, VD 5, VD 9 — L 310 Симистор VS1 — КУ208А Тиристор VS 2 — K У101 A Кнопка S 1 — KM — 1 ПРИЛОЖЕНИЕ В (рекомендуемое) ТАЙМЕР ТЕПЛОВОГО ИМПУЛЬСА ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ ТОЛЩИНОЙ МЕНЕЕ 15 MM (принципиальная электрическая схема) СПЕЦИФИКАЦИЯ к принципиальной электрической схеме таймера теплового импульса для из делий толщиной менее 15 мм Конденсаторы С1 — К10 — 7В — Н30 — 130 пФ ± 20% С2 — К50 — 6 — 100 мкФ — 15 В С3 — К50 — 6 — 100 мкФ — 15 В С4 — К73 — 9 — 100В — 0,1 мкФ ± 10% ОЖО.461.087 ТУ С5 — К75 — 9 — 100В — 0,25 мкФ ± 10% ОЖО.461.087 ТУ Резисторы МЛТ — 0,25 ± 10% R 1 — 560 Ом R 7 — 1,8 мОм R 13 — 3,6 кОм R 19 — 820 кОм R 2 — 200 Ом R 8 — 3,3 кОм R 14 — 3,6 кОм R 20 — 7,5 кОм R 3 — 10 кОм R 9 — 1,8 мОм R 15 — 5,1 кОм R 21 — 2,2 мОм R 4 — 36 кОм R 10 — 100 Ом R 16 — 4,3 мОм R 22 — 5,6 кОм R 5 — 430 Ом R 11 — 56 Ом R 17 — 75 кОм R23 — 51 Ом R 6 — 7 5 Ом R 12 — 22 кОм R 18 — 100 кОм R24 — пров. 10 Ом Диоды VD 1, VD 3 — КЦ405г VD 2 — К C 147 a VD4 — АЛ307в V5 — Д223 V6 — Д331а Микросхема 1 — К176ЛЕ5 бКО.348.006 — 01 ТУ Тиристоры VS 1 — TC 132 — 40 — 12 VS 2 — КУ101 A VS 3 — КУ201Л Транзисторы VT 1, VT 4 — К E 3102 A Оптроны U 1, U2 — АОД101б Трансформатор T 1 — TII П272 — 127/220 — 50В Кнопка КН — КМ1 — 1 ПРИЛОЖЕНИЕ Г (рекомендуемое) ТАЙМЕР ОПРОСА ДАТЧИКА (принципиальная электрическая схема) СПЕЦИФИКАЦИЯ к принципиальной электричес кой схеме таймера опроса датчика Конденсаторы С1 — К10 — 7В — H70 — 0,01 мкФ ± 20% С2 — К73 — 7В — H30 — 6800 пФ ± 20% C 3 — КСЩ — 500 B С3 — К10 — 7В — H90 — 0,068 мкФ ± 10% Резисторы МЛТ — 0,25 ± 10% R 1 — 200 кОм ± 10% R 2 — 200 кОм — 10% R 3 — 100 кОм — 10% R 4 — 11 кОм — 10% Микрос хемы DD 1 — К176 ТМ1б КО.348.006 — 01 ТУ DD 2 — К176 ИЕ5б КО.348.006 — 01 ТУ Транзистор VT 1 — KT 316б ЖКЗ.335.200 ТУ ПРИЛОЖЕНИЕ Д (обязательное) ГРАДУИРОВКА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА Градуировку проводят на образцах из трех и более материалов, соответствующих ГО СТ 8.315, в том числе на образках из пенополистирола плотностью 150 кг/м 3 При градуировке определяют коэффициенты C Q , b э , С R , a э . Испытания проводят как указано в разделе 5. В полученных экспериментальных массивах выделяют области, в которых выполняется ус ловие const (приложение Е). Находят средние значения величин const для двух образцов и . Определяют две градуированные характеристики С Q и b э , (Д.1) , (Д.2) где b 1,2 — тепловая активность материалов образцов, Дж/(м · с 1/2 · К); , (Д.3) где С Р — объемная теплоемкость, Дж/(м 3 · К). На рабочем участке экспериментального массива, полученного на образце из пенополистирола, определяют , (Д.4) На одном из образцов определяют , (Д.5) где а — температуропроводность материала образца, м 2 /с; а   / С р , (Д.6) Проводят испытания нескольких теплоизоляционных материалов с известными теплофизическими характеристиками,. вычисляют значение теплопроводности л, представляя ее в виде ра бочей области экспериментального массива, установленной в зависимости от плотности исследуемого материала (рисунок Д.1). Измерительный комплекс проверяют не реже одного раза в год на образце из пенополистирола. При отклонении полученных результатов от знач ения теплопроводности, указанного в паспорте образцовой меры, более 7% следует провести повторную градуировку измерительного комплекса. Рисунок Д.1 — Границы области стабильности результатов определения теплопроводности ПРИЛОЖЕНИЕ Е (информационное) П РИМЕР ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ОБРАЗЦОВ ПЕНОБЕТОНА ПЛОТНОСТЬЮ 400 кг/м 3 И ПЕНОПОЛИСТИРОЛА ПЛОТНОСТЬЮ 150 кг/м 3 Полученные экспериментальные массивы представляют собой следующие последовательности значений электри ческого сигнала, пропорционального температуре на поверхности исследуемого образца: Для пенобетона — 102, — 102, — 102, 583, 608, 499, 418, 363, 322, 290, 260, 237, 218, 200, 185, 173, 162, 150, 139, 128, 119, 110, 102, 94, 86, 79, 73, 67, 61, 55, 50, 45, 41 , ... для пенополистирола — 50, — 49, — 50, 869, 975, 790, 678, 601, 544, 500, 463, 431, 402, 380, 359, 339, 322, 307, 290, 279, 269, 257, 246, 235, 216, 207, 199, 191, 183, 176, 169, 162, 156, 150, 144, 139, 134, 129, 124, 121, ... Для вычисления теплопрово дности исследуемых материалов каждому элементу массива, начиная с момента подачи импульса, присваивают порядковый номер ( n ) и вычисляют алгебраическую разность ( х ) показаний прибора до ( — 102) и после подачи импульса (583, 608, 499, и т.д.). Указанные велич ины приведены в таблицах Е1 и Е 2. Учитывая, что границы зоны стабильных значений теплопроводности для пенобетона плотностью 400 кг/м 3 (согласно рисунку Д.1) лежат в пределах 14 — 30, по предложенной методике в качестве расчетных принимают две пары точек эксп ериментального массива: n 1 = 14, x 1 = 264 и n 2 = 28, x 2 = 152 (отмечены в таблице Е1 знаком *); а также n 1 = 15, х 1 = 252 и n 2 = 30, x 2 = 143 (отмечены в таблице E 1 знаком **). Для пенополистирола расчетной является одна пара точек n 1 = 18, x 1 = 319 и n 2 = 36, х 2 = 179 (помечены в таблице Е2 знаком*). Пользуясь программой, приведенной в приложении Ж, и принимая градуировочные коэффициенты С Q = 310000, b R = 115, C R = — 1,154 · 10 - 5 , С R /а э = — 48, полученные для измерительного комплекса НИИСФ, вычисляют значения теплопроводности: а) пенобетона — для первой пары точек  = 0,10 Вт/(м · К), для второй пары точек  = 0,10 Вт/(м · К); б) пенополистирола —   0,048 Вт/(м · К). Т а б л и ц а Е1 Т а б л и ц а Е2 П е н о б е т о н П е н о п о л и с т и р о л n X n X n x n x n X 1 685 685 17 230 1 819 819 17 329 33 194 2 710 1004 18 221 2 1025 1450 18 * 319* 34 189 3 601 1040 19 212 3 840 1455 19 307 35 184 4 520 1040 20 204 4 728 1456 20 296 36* 179 * 5 465 1040 21 196 5 651 1456 21 285 6 424 1039 22 188 6 594 1455 22 275 7 392 1037 23 181 7 550 1455 23 266 8 362 1024 24 175 8 513 1451 24 257 9 339 1017 25 169 9 481 1443 25 249 10 320 1012 26 163 10 452 1429 26 241 11 302 1002 27 157 11 430 1 426 27 233 12 287 994 28* 152* 12 409 1417 28 226 13 275 992 29 147 13 389 1403 29 219 14* 264 * 30 ** 143 ** 14 372 30 212 15** 252 ** 15 357 31 206 16 241 16 340 32 200  1 = 0,10;  2 = 0,10  = 0,048 ПРИЛОЖЕНИЕ Ж (рекоменд уемое) ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ, СОСТАВЛЕННАЯ ДЛЯ МИКРОКАЛЬКУЛЯТОРА (ТИПА МК — 56). РАБОТАЮЩЕГО В РЕЖИМЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ ТОЛЩИНОЙ БОЛЕЕ 15 MM №№ пп Операц ия Шифр на дисплее №№ пп Опер ации Шифр на дисплее №№ пп Опе раци я Шифр на дисплее 1 Пх8 68 23 Пx8 68 45 Пх7 67 2 В  OE 24 В OE 46 : 13 3 Пх1 61 25 Пх2 62 47 1 01 4 : 13 26 : 13 48 — 11 5 Fexp 16 27 Fexp 16 49 xПO 40 6  —  O L 28  —  O L 50 F Ln 18 7 1 01 29 1 01 51 Пх2 62 8 + 10 30 + 10 52 x 12 9 F1/х 23 31 F1/х 23 53 F1/x 23 10 Пх9 69 32 Пх9 69 54 Пх6 66 11 x 12 33 х 12 55 x 12 12 xПd 4Г 34 xПd 4Г 56 F1/х 21 13 Пх3 63 35 Пх3 63 57 xПa 4 — 14 B  ОE 36 В  ОE 58 1 01 15 Пx4 64 37 Пх5 65 59 B  ОE 16 : 13 38 : 13 60 ПхO 60 17 Пх1 61 39 Пх2 62 61 — 11 18 21 40 21 62 ПхC 6С 19 : 13 41 : 13 63 x 12 20 Пxd 6Г 42 Пxd 6Г 64 Пxa 6 — 21 — 11 43 — 11 65 x 12 22 xП7 47 44 хПс 4С 66 СП 50 Градуировочные коэффициенты Экспериментальн ый массив Исходные данные Ячейки памяти Исходные данные Ячейки памяти С Q b э С R C R /a э 3 9 6 8 n l n m X l X m 1 2 4 5 ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ ТОЛЩИНОЙ МЕНЕЕ 15 MM №№ пп Операци я Шифр на диспл ее №№ пп Опер ация Шиф р на дис - плее №№ пп Опер ация Шифр на диспле е 1 Пх2 62 23 х 12 45 Пxa 6 — 2 21 24 F1/x 23 46 — 11 3 В  ОЕ 25 ПxB 61 47 ПхО 60 4 Пх1 61 26 х 12 48 х 12 5 х 12 27 xП9 49 49 Пxd 61 6 F1/x 23 28 Пх7 67 50 : 13 7 ПхВ 61 29 — 11 51  —  ОL 8 х 12 30 xПO 40 52 F Ln 18 9 хП7 47 31 Пх8 68 53 F1/x 23 10 Пх4 64 32 В ОЕ 54. Пxc 6С 11 21 33 Пxa 6 — 55 х 12 12 B  ОЕ: 34 — 11 56 Пх6 66 13 Пх3 63 35 ПхО 60 57 х 12 14 х 12 36 x 12 58 21 15 F1/x 23 37 xПd 4Г 59 xПO 60 16 ПxB 61 38 Пх8 68 60 Пх7 67 17 x 12 39 В  ОЕ 61 В ОЕ 18 xП8 48 40 Пх7 67 62 Пxa 6 — 19 Пх6 66 41 — 11 63 — 11 20 21 42 xПO 40 64 ПхО 60 21 B  ОЕ 43 Пх9 69 65 x 12 22 Пх5 65 44 В  ОЕ 66 СП 50 Граду ировочные коэффициенты Экспериментальный массив Исходные данные Ячейки памяти Исходные дачные Ячейки памяти C Q b э C R C R / a э 3 9 6 8 n i n l n m X i X l X m 2 4 6 1 3 5 ПРИЛОЖЕНИЕ И (рекомендуемое) ГРАФИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ Для графическо й обработки результатов испытаний в координатах х и n строят фрагменты экспериментального массива (рисунок И.1) и находят точку пересечения экспериментальной кривой с характеристической прямой р. Длину полученного на прямой р отрезка от оси абсцисс до точк и пересечения с экспериментальной кривой откладывают по оси абсцисс рисунка И.2, восстанавливают перпендикуляр до пересечения с кривой  = f ( р ) и на оси ординат находят значение. Две характеристические линии р и  = f ( р ) (рисунки И.1 и И.2) получают экспер иментальным путем на группе материалов (не менее пяти) с известными значениями теплопроводности. В координатах х и n строят для каждого материала соответствующий экспериментальный массив х - fi ( n ), находят границы области стабильности согласно рисунка Д.1 и проводят в этой области секущую характеристическую прямую р. Затем в координатах  и р строят характеристическую линию  = f ( p ) (рисунок И.2), откладывая по оси абсцисс длины отрезков (рисунок И.1) от точки пересечения О секущей р с осью абсцисс до точки пересечения р с кривой х  fi ( n ) для каждого материала, а по оси  — соответствующее известное значение теплопроводности этого материала. Рисунок И.1 — Экспериментальный массив х = fi ( n ) с границами области стабильности определения теплопроводности и хар актеристическая прямая р для графического определения теплопроводности материала. Рисунок И.2 — Зависимость значений теплопроводности от длины отрезка, отсекаемого на характеристической линии р экспериментальной кривой х = fi(n). ПРИЛОЖЕНИЕ К (рекоме ндуемое) ПРИМЕР ГРАДУИРОВКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА Таблицы Е.1 и Е.2 результатов первичной обработки экспериментальных данных содержат величины с целью иллюстрации методики градуировки измерительного комплекса, когда в полученны х массивах выделяют области, где выполняется условие = const . Из таблиц следует, что условие = const выполняется на участке массива n  3, 4, 5 для пенобетона и на участке n  3, 4, 5, 6, 7 для пенополистирол а. Среднее значение для образца пенобетона составляет 1076, для образца пенополистирола — 1455. Чтобы воспользоваться формулами (Д.1) и (Д.2), находят тепловые активности материалов образцов по формуле (Д.3), при этом для пенобетона Ср  840 · 400 Дж/(м 3 · К), b 1 = 183 Дж/(м 2 · с 1/2 · К); для пенополистирола Ср  840 · 150 Дж/(м 3 · К), b 2 = 198 Дж/(м 2 · с 1/2 · К) По формулам (Д.1) и (Д.2) находят b э  115 и С Q = 310000 По формуле (Д.4) для пеностирола вычисляют С R / а э по всему массиву, учитывая, что на интервале 18 n 36 эта величина сохраняет стабильные значения: n 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 — C R /а э 45,9 47,8 48,1 47,8 46,0 48,4 48,3 47,9 48,0 48,1 48,2 Приняв ( C R / a э ) среднее  — 48, можно рассчитать С R но формуле (Д.5), пользуясь экс периментальным массивом, полученным на образце пенобетона, при этом его температуропроводность составляет а  0,1/(840 · 400) м 2 /с. n 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 — С R x10 5 1,01 1,17 1,16 1,15 1,16 1,14 1,15 1,15 1,14 1,16 Откуда С Rсреднее = — 1,154х10 - 5 д ля области 14  п  30. Рассчитываемые градуировочные коэффициенты сохраняют стабильные значения на участках 18  n  36 для пенополистирола и 14  n 30 — для пенобетона. За пределами указанных границ отклонение значений градуировочных коэффициентов от с реднего значения превышает статистически допустимые отклонения, что может сказаться на результатах расчета теплопроводности, поэтому при вычислении ) при выборе точек экспериментального массива рекомендуется придерживаться области стабильности, приведенной на рисунке Д.1, однако и за пределами указанных границ могут быть получены удовлетворительные результаты. Полученные таким образом градуировочные коэффициенты можно откорректировать, проведя серию испытаний нескольких теплоизоляционных материалов различно й плотности с известными теплофизическими характеристиками, а также выявить область стабильных значений А, представив ее в виде графической зависимости верхней и нижней границы области экспериментального массива, полученного для каждого из материалов, от его плотности (рисунок Д.1). ПРИЛОЖЕНИЕ Л (рекомендуемое) ПРИМЕР ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ОБРАЗЦОВ ПЕНОБЕТОНА ПЛОТНОСТЬЮ 400 кг/м 3 И ПЕНОПОЛИСТИРОЛА ПЛОТНОСТЬЮ 150 кг/м 3 Для обеспечения теплового контакта между поверхнос тями образца и первичного преобразователя измерительного комплекса к поверхности образца прикладывают ребро металлической линейки и в случае, если зазор между поверхностью образца и ребром линейки не превышает 0,2 мм, на его поверхность устанавливают перви чный преобразователь, включают вторичное измерительное устройство и контролируют показания прибора до появления на табло установившихся значений, затем включают цифропечатающее устройство, регистрируя сигнал, характеризующий тепловое состояние образца до п одачи импульса, подают тепловой импульс, продолжая регистрацию температуры на поверхности исследуемого образца. Согласно рисунку Д.1 для материала плотностью 400 кг/м 3 рабочая область экспериментального массива ограничена порядковыми номерами n min  14 и n mах  30, поэтому после 30 замеров с момента подачи импульса регистрацию сигнала можно прекратить. Для материала плотностью 150 кг/м 3 n min  18 и n тах = 36, при этом достаточно провести 36 циклов печати. Если порядковый номер не удалось точно зафиксирова ть, то после появления на табло вторичного измерительного устройства близких по значению показаний регистрацию прекращают. Максимальное число точек регистрации не превышает 40 при интервале регистрации, равном 4 с. Содержание 1 Область применения 2 Норм ативные ссылки 3 Средства испытаний 4 Подготовка к проведению испытаний 5 Проведение испытаний 6 Обработка результатов испытаний Приложение А Техническая характеристика первичного преобразователя Приложение Б Таймер теплового импульса для изделий толщин ой более 15 мм Приложение В Таймер теплового импульса для изделий толщиной менее 15 мм Приложение Г Таймер опроса датчика Приложение Д Градуировка измерительного комплекса Приложение Е Пример обработки экспериментальных данных Приложение Ж Программа дл я вычисления теплопроводности Приложение И Графическая обработка результатов испытаний Приложение К Пример градуировки измерительного комплекса Приложение Л Пример проведения эксперимента УДК 691:536.2:006.354 ОКС 91.100 Ж19 ОКСТУ 5709 К лючевые слова: материалы и изделия строительные, теплопроводность, неразрушающий метод, поверхностный преобразователь Введено: ИМЦ ( г. Киев, ул. М. Кривоноса, 2а; т / ф. 249 - 34 - 04 )

Приложенные файлы

  • pdf 15222684
    Размер файла: 878 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий