Измерители теплопроводности

Теплопроводность

При совершении теплового движения, молекулы передают теплоту между частями тела, имеющими разную температуру, при этом происходит обмен энергией между различными структурными единицами (атомами, молекулами, свободными электронами). Это свойство тел называется теплопроводностью. Коэффициент теплопроводности важная характеристика изделий, используемых в машиностроении, радиотехнике, металлургии, строительстве, других областях промышленности.

 Имеет значение данная величина и в быту. Например, для расчета толщины теплоизоляционного слоя, требуется знание теплопроводности используемого материала.

Методы определения

Для определения теплопроводности разработан ряд методов, которые подразделяются на две категории.

Измерение стационарных потоков тепла

Среди достоинств методик данного класса – широкий температурный диапазон (20-700°С), в котором могут проводиться измерения. Однако сам процесс занимает значительное время, измеряемое несколькими часами.

• Метод одной пластины.

С помощью специального малоинерционного тепломера (термобатарея на паранитовом диске) измеряется стационарный тепловой поток, проходящий через образец, выполненный в виде плоской пластины, к холодильнику. Температура поверхности исследуемого материала может колебаться в пределах 25-700°С.

• Метод двух пластин

В этом случае используются два идентичных пластинчатых образца, через один поток проходит сверху вниз, а через другой снизу вверх. В качестве результирующего значения берется усредненная величина теплопроводности, что повышает достоверность данных.

• Метод трубы

Предназначен для тестирования изделий, имеющих криволинейную поверхность (сегменты, цилиндры, конусы). Внутри стальной трубы, имеющей диаметр 100-150 мм и длину 2,5 м, размещен нагревательный элемент, состоящий из трех секций. Термопарами измеряют температуру трубы и исследуемого вещества.

Измерение нестационарных потоков тепла

Время проведения замеров в данном случае невелико (от нескольких минут и не более 1 часа), а  объем получаемой информации достаточно велик. Но температура исследуемого материала не должна достигать высоких значений. Данный класс методов носит название динамических измерений. Разработка новых приборов для измерения теплопроводности и других теплофизических величин (теплоемкость, скорость остывания/нагрева) все чаще опирается именно на эти способы измерений.

Процесс измерения тепловых характеристик обладает некоторой инерционностью, поэтому в случае измерения динамических температур к полученным результатам необходимо применение поправок, в то время как значения величин, определяемых методами стационарных потоков, обладают большей однородностью и идентичностью.

Совершенствование приборов для измерения теплопроводности на основе динамических методов ведется путем использования поправок для результатов измерений, анализа погрешностей, разработки автокорректирующих устройств, компенсирующих имеющиеся погрешности.

Краткий обзор моделей

• Измеритель теплопроводности мит 1

Прибор измеряет теплозащитные свойства материалов в лабораторных условиях и непосредственно на эксплуатируемых объектах. Небольшая масса, компактные размеры, незначительное время цикла облегчают проведение исследований. Замеры могут проводиться как с использованием теплопроводящей пасты, так и при наличии воздушной прослойки.

Непрерывную автономную работу аппарата на протяжении 10 часов обеспечивает аккумулятор. Встроенное зарядное устройство позволяет быстро пополнять запасы электроэнергии. Электронный блок автоматически сохраняет в памяти до 1600 результатов испытаний и условий их проведения. Прибор оснащен оптоинтерфейсом RS232, программным обеспечением.

• Измеритель теплопроводности итс 1

Для измерения теплопроводности, термического сопротивления теплоизоляционных, композиционных, строительных материалов, зданий, конструкций предприятия, лаборатории широко используют измеритель теплопроводности итс 1. Эргономичный, компактный прибор удобен в использовании, обладает оптимальными эксплуатационными характеристиками. Оснащен высокоточной системой стабилизации температуры нагревателя, холодильника, эффективное вентиляционной системой. Специально разработанные алгоритмы для обработки результатов повышают точность и достоверность получаемых данных. Прибор обладает функцией автоматического проведения экспресс измерений, при которых результат может быть получен через 10-12 минут работы прибора.

Процесс проведения тестирования непрерывно отображается на дисплее. Текстовая информация может выводиться на русском или английском языках. Подсветка дисплея позволяет использовать прибор даже при низком уровне освещенности. Автоматическая архивация освобождает память для записи новых результатов. Архив может содержать данные 200 замеров: дату, время проведения испытаний, вид материала, полученные результаты).