Проблемы измерения теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов

Рассмотрены основные проблемы, возникающие при измерении теплопроводности строительных и изоляционных материалов. Представлена установка для измерения коэффициентов теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов ИТ-7С, разработанная в ИТТФ НАН Украины....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2004
Автори:	Бурова, З.А., Гайдучек, А.В., Ковтун, С.И.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут технічної теплофізики НАН України 2004
Назва видання:	Промышленная теплотехника
Теми:	Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61616
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Проблемы измерения теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов / З.А. Бурова, А.В. Гайдучек, С.И. Ковтун // Промышленная теплотехника. — 2004. — Т. 26, № 6. — С. 205-209. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-61616
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-616162014-05-09T03:01:35Z Проблемы измерения теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов Бурова, З.А. Гайдучек, А.В. Ковтун, С.И. Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов Рассмотрены основные проблемы, возникающие при измерении теплопроводности строительных и изоляционных материалов. Представлена установка для измерения коэффициентов теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов ИТ-7С, разработанная в ИТТФ НАН Украины. Розглянуто основні проблеми, що виникають при вимірюванні теплопровідності будівельних та ізоляційних матеріалів. Описано установку для вимірювання коефіцієнтів теплопровідності теплоізоляційних та будівельних матеріалів ИТ-7С, яка розроблена в ІТТФ НАН України. The basic problems arising at measurement of heat conductivity of building and insulating materials are considered. Installation for measurement of thermal conductivity factors of heat insulating and building materials ИT-7C developed in IETF NAS of Ukraine is submitted as the technical decision of these problems. 2004 Article Проблемы измерения теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов / З.А. Бурова, А.В. Гайдучек, С.И. Ковтун // Промышленная теплотехника. — 2004. — Т. 26, № 6. — С. 205-209. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0204-3602 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61616 536.2:536.3:536.6:629.7:697.34 ru Промышленная теплотехника Інститут технічної теплофізики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов
spellingShingle	Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов Бурова, З.А. Гайдучек, А.В. Ковтун, С.И. Проблемы измерения теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов Промышленная теплотехника
description	Рассмотрены основные проблемы, возникающие при измерении теплопроводности строительных и изоляционных материалов. Представлена установка для измерения коэффициентов теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов ИТ-7С, разработанная в ИТТФ НАН Украины.
format	Article
author	Бурова, З.А. Гайдучек, А.В. Ковтун, С.И.
author_facet	Бурова, З.А. Гайдучек, А.В. Ковтун, С.И.
author_sort	Бурова, З.А.
title	Проблемы измерения теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов
title_short	Проблемы измерения теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов
title_full	Проблемы измерения теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов
title_fullStr	Проблемы измерения теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов
title_full_unstemmed	Проблемы измерения теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов
title_sort	проблемы измерения теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов
publisher	Інститут технічної теплофізики НАН України
publishDate	2004
topic_facet	Измерение, контроль, автоматизация тепловых процессов
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61616
citation_txt	Проблемы измерения теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов / З.А. Бурова, А.В. Гайдучек, С.И. Ковтун // Промышленная теплотехника. — 2004. — Т. 26, № 6. — С. 205-209. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
series	Промышленная теплотехника
work_keys_str_mv	AT burovaza problemyizmereniâteploprovodnostiteploizolâcionnyhistroitelʹnyhmaterialov AT gajdučekav problemyizmereniâteploprovodnostiteploizolâcionnyhistroitelʹnyhmaterialov AT kovtunsi problemyizmereniâteploprovodnostiteploizolâcionnyhistroitelʹnyhmaterialov
first_indexed	2025-07-05T12:35:16Z
last_indexed	2025-07-05T12:35:16Z
_version_	1836810415276818432
fulltext	измерение, контроль, атоматизация тепловых процессов УДК 536.2:536.3:536.6:629.7:697.34 БУРОВА З.А., ГАЙДУЧЕК А.В., КОВТУН С.И. Ин-т технической теплофизики НАН Украи ПРОБЛЕМЫ ИЗ ЕРЕНИ ТЕПЛОИЗ Л ны М Я О ЯЦИОННЫХ Х МАТЕРИАЛОВ для вимірювання коефіцієнтів теп р проблемы, при измерении строительных и материалов. Представле установка для измерения теплопроводности и строительных , разработанная в к . The basic problems arising at measurement of heat conductivity of building and insulating materials are considered. Installation for measurement of thermal conductivity factors of heat insulating and building materials ИТ-7С developed in IETF NАS of Ukraine is submitted as the technical decision of ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ И СТРОИТЕЛЬНЫ Розглянуто основні проблеми, що виникають при вимірюванні теплопровідності будівельних та ізоляційни алів. Описано установку Рассмотрены основные возникающие теплопроводности изоляционных х матері лопровідності теплоізоляційних та будівельних матеріалів ИТ-7С, яка розробл на в ІТТФ НАН Ук аїни. коэффициентов теплоизоляционных материалов ИТ-7С ИТТФ НАН У раины е на these problems. О t – измеренная темпера а, °С; В верхний теплометрический ок; Н − нижний теплометрический блок. D БР – поперечный размер образца, мм; hОБР – толщина образца, мм; q – тепловой поток, Вт; R сопротивление; λ – коэффициент теплопроводнос м·К). Индексы: − бл ти, Вт/( К – термическое тур Введение В настоящее время измерение коэффициентов теплопроводности твердых и сыпучих строительных материалов и материалов, предназначенных для тепловой изоляции промышленного оборудования и ограждающих конструкций, регламентировано [1], гармонизированным с Международным пловые по лей тем Межгосударственным стандартом ГОСТ 7076-99 стандартом ИСО 8301:1991 [2]. Согласно этим требованиям исследуемый образец выполняется в виде пластины, те токи измеряются преобразователями тепловых потоков (ПТП), а перепад температур и температуры отнесения определяют с по преобразовате пературы (например, ар), расположенных на торцевых поверхностях образца. Проблемы ерения теплопроводности мощью термоп изм В рекомендациях стандарта [1] относительно устройства прибора, реализующего регламенти- рованный в нем метод определения теплопровод- ности, предложены три схемы, две из которых ос- нованы на применении ПТП: - симметричная схема, по которой прибор осна- щен двумя ПТП, расположенными на теплоот- дающей поверхности нагревателя и тепловос- Рис. 1. Схема прибора с двумя ПТП (симметричная): 1 – нагреватель, 2 – образец, 3 – холодильник, 4 – ПТП. ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 205 измерение, контроль, атоматизация тепловых процессов принимающей поверхности холодильника, меж- ду которыми помещают исследуемый образец (рис. 1); - асимметричная схема, по которой прибор оснащен одним ПТП, расположенным между исследуемым образцом и нагревателем (рис. 2а) или между образцом и холодильником (рис. 2б). При проектировании этих приборов с требуемой емами яв холодильника; выбор размеров теп точностью основными пробл ляются следующие: выбор в зависимости от особенностей исследуемого материала геометрических размеров рабочего участка прибора, соответствующих размерам исследуемого образца; обеспечение изотермичности теплоотдающей поверхности нагревателя и тепловоспринимающей поверхности лочувствительного элемента ПТП и охранной зоны, а также его теплофизических свойств; правильная организация защиты боковой поверхности образца. одним ПТП (асимметричная): 1 – нагреватель, 2 – образец, 3 – холодильник, 4 – ПТП. Техническое реше Полученные в отделе тепломе Украины объективные решения по цело вопросов (установление области при Рис. 2. Схема с л ы и . ла допускается изготавлива - ра (или нтактирующих (рабочих) по- льного материа- ла должен быть не менее 250 мм и толщиной, удовлетворяющей у / 5h ≥ , габари- ты азец толщиной до 50 мм. ть еля и холодильника из ысокотеплопроводного материала. Одним из вариа щиты является бо защ это емпература термостатирования экрана может быть установлена нагревателя либо холодильника, либо среднему арифметическому их значений. Кроме того увеличить термическое сопротивление теплообмену по боковой поверхности образца можно введением слоя теплоизоляционного материала в зазор между образцом и экраном, как и рекомендовано [1]. ние трии ИТТФ НАН му ряду менения и с о и а оторой симметричная схема [1, 2]. териальной б арственного с ктику теплофизических Размеры образца должны удов новленным в [1] нормам, котор зависят от степени однородност материала В связи с этим образец материа етворять уста- е существенно исследуемого строительного ть в виде квад- асимметричной приборов, выб защитного экран [3] были пр теплового блок реализована ратной пластины (или круга), если рабочие по верхности нагревателя и холодильника выполне- таковыми, а толщина образца должны на быть выдержана не менее чем в пять раз меньше реб диаметра) ко верхностей нагревателя и холодильника. При этом средний размер включений (гранулы заполнителя, крупные поры и т.п.), отличных по теплофизиче- ским свойствам от основного материала образца, должен составлять не более 0,1 толщины образца. Таким образом, в силу того, что эффективный по- перечный размер образца строите словию ОБD Р ОБР посадочного места в приборе также должны удовлетворять следующему условию: поперечный размер не менее 250 мм, при этом высота должна позволять размещать обр Изотермичность теплоотдающей поверхности нагревателя и тепловоспринимающей поверхности холодильника может бы обеспечена изготовлением этих рабочих поверхностей нагреват в нтов боковой за кольцевая газовая прослойка в зазоре между ковой поверхностью образца и кожухом или итным термостатированным экраном. При м т равной температуре , это имметричной схем исполнения р режима термостатирования а) и выработанные рекомендации менены при проектировании установки ИТ-7С, в к Установкаа ИТ-7С является ма межгосудазой для внедрения тандарта ГОСТ 7076-99 [1] в пра измерений в Украине. 206 ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 измерение, контроль, атоматизация тепловых процессов В установке ИТ-7С реализован метод ть которого , сущ- нос состоит в создании постоянного плоский образец опреде- р- абочим поверхностям образца, в плотности теплового потока, разности температур рабочих поверхно- стей образца и его толщины и в вычислении ко- эффициента результатам измерения тельн ии и передачи ее в персональ- обработки по со- о ей программе. Функциональная схе- м ИТ-7С приведена на рис. 3. ами теплового блока, кон- стру орого приведена на рис. 4, являются: теплового потока через ленной толщины, направленного перпендикуля но торцевым р измерении поверхностной теплопроводности по . Установка представляет собой совокупность функционально объединенных теплового блока, в котором размещают образец исследуемого мате- риала и обеспечивают требуемые температурный и тепловой режимы, и электронного блока, со- держащего средства регулирования тепловых ре- жимов, приема и обработки первичной измери- ой информац ный компьютер для дальнейшей тветствующ а установки Основными элемент ктивная схема кот - измерительная ячейка 1; - блок боковой активной термоизоляции 2; - блок охлаждения 3; - прижимное устройство 4. Измерительная ячейка предназначена для раз- мещения в ней образца исследуемого материала и обеспечения требуемых тепловых и температур- ных режимов. Рис. 3. Функ материалов ИТ-7С: ТБ – преобразователи теплового поток стат опорных спаев; ТС – элементы; ЭБ – электронный циональная схема установки для измерения теплопроводности строительных тепловой блок: ТМБ1, ТМБ2 – теплометрические блоки; ПТП1, ПТП2 – а; БТИ – боковая термоизоляция; ЭП – эластичная прокладка; ТОС – термо термометр сопротивления; Rн нагр, Rн хол, Rн БТИ, Rн ТОС – нагре-вательные блок: Ком – коммутатор сигналов первичных преобразователей; ЦР1, ЦР2, ЦР3 – цифровые регуляторы температуры; РТОС – регулятор термостата опорных спаев; БП – блок питания; ВУ – входное устройство; МКУ – микроконтроллерное устройство; ПК – персональный компьютер; ПО – программное обеспечение. ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 207 измерение, контроль, атоматизация тепловых процессов Образец 5 устанавливают в измерительной между тепломерами 6, в качестве которых использованы ПТП по ГОСТ [4], также являю разработкой ИТТФ НАНУ. Информатив параметром выходного сигнала ПТП являет термоэлектродвижущая сила. Тепловой поток через образец задается верх электрическим нагревателем. Теплоотвод теплоотдающей поверхности исследуемого образ осуществлен кондуктивно-конвективным посредством теплоприемника, который из электрического нагревателя (нижнего ячейке - щиеся - ным - ся - ним от - ца спо- собом вы- полнен ) ностей исследуемого кже верхнего и нижнего нагревате определяю по показаниям измеритель пр иборе предусмотрена возможность не и радиатора, а съем теплоты производится за счет обдува воздухом с помощью блока охлаждения. Температуры поверх образца, а та лей т ных еобразователей температуры. Для исключения влияния внешних факторов на тепловое поле образца по боковой поверхности измерительной ячейки смонтирована боковая активная теплоизоляция, которая состоит из четырех охранных электрических нагревателей, снабженных изоляцией и закрытых общим кожухом. В пр посредственного измерения толщины образца, находящегося в измерительной ячейке, с помощью штангенциркуля, который имеет измеритель глубины. Для проведения эксперимента по исследованию при низких температурах тепловой блок помещают в климатическую камеру. Задание условий эксперимента, регулирование и контроль температурных режимов, а также получение первичной измерительной информации обеспечено электронным блоком. ПК под управлением программного обеспечения осуществляет прием измерительной информации от электронного блока; в режиме диалога запрашивает и получает от оператора необходимые данные о задаваемых температурных режимах, толщине исследуемого образца и другую информацию об образце; контролирует наступление стационарного теплового режима образца; осуществляет усреднение результатов измерений тепловых потоков и температур и расчет коэффициента теплопроводности исследуемого образца. Расчет коэффициента теплопроводности образца выполняется по формуле ОБР В Н К В Н 2 ( ) ( ) h t t R q q λ = ⋅ − − + где R – дополнительное контактное термическоеК сопротивление, определяемое при калибровке установки. Выводы 1. Создана установка для измерения тепло- проводности теплоизоляционных и строительных Рис. 4. Конструктивная схема теплового блока установки ИТ-7С: 1 – измерительная ячейка; 2 – блок боковой активной теплоизоляции; 3 – блок охлаждения; 4 – прижимное устройство; 5 – исследуемый образец; 6 – тепломеры; 7, 8, 9 – электрические нагреватели; 10 – радиатор; 11, 12 – тепловая изоляция; 13 – станина. 208 ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 измерение, контроль, атоматизация тепловых процессов материалов в обеспечение межгосударственного стандарта ГОСТ 7076-99, гармонизированного с международным стандартом ISO 8301:1991. 2. Выработаны рекомендации по проектированию аналогичных приборов и установок. ЛИТЕРАТУРА 1. Межгосударственный стандарт ГОСТ 7076-99. Материалы строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стандартном тепловом 2 991. Те- изиче- . 3 и я чет по НИР.- 2003.- 176 Энергосбережение. ватели теплового по термоэлектрические общего назначения. Общие Киев: БУТЕН О А.И. Ин-т технической П И О И ЕЙ -12М РАП-12М.2 нструкцію та дії п плового Р РАП -12 е та метрологічні характеристики. Описаны устройство и принцип действ риемнико плового излуче П-12М П-12М.2. Приведены их эксплуатационные и метрологические характеристики. The construction and action principle of thermal radiation re РАП-12М a П-12М.2 are ed. Their operational and metrological characteristics are given. лощательн е – сигнал ПТП, мВ К танта прибо ); q ь потока чения, 2; T а, К; ε ноты σ ая Сте , Вт/(м2·K4); ПТП – преобразователь го потока; ПТ – преобразователь температуры; ЦПУ – цифровое показывающее устройство; Индексы: изм – измеренный; пад – падающий; п поглощен рез – результирующий; соб – собственный. режиме. . Международный стандарт ИСО 8301:1 плоизоляция. Определение термического со- противления и связанных с ним теплоф УДК 621.314.7 ских показателей при стационарном тепловом режиме. Прибор, оснащенный тепломером . Теоретические основы расчета проектирования установок для определени теплопроводности. От с. 4. Межгосударственный стандарт ГОСТ 30619-98 (ДСТУ 3756-98) Преобразо тока технические условия.- Госстандарт Украины.- 2000.- 21 с. Получено 12.10.2004 г. К теплофизики НАН Украины РИЕМНИК ТЕПЛ ВОГО ЗЛУЧЕНИЯ МОДЕЛ принцип РАП И Описано ко риймачів те АП-12М та ксплуатаційні випромінювання М.2. Наведено їх ия п ния РА в те и РА ceivers describnd РА a – пог ая способность; ; ПТП – конс – плотност Вт/м ра, кВт/(м2·мВ теплового излу – температур – степень чер – постоянн ; фана-Больцмана теплово огл – ный; ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 209

Проблемы измерения теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов

Репозитарії

Схожі ресурси