ГОСТ 30290—94
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МАТЕРИАЛЫ ИИЗДЕЛИЯ СТРОИТЕЛЬНЫЕ
Методопределения теплопроводности поверхностным преобразователем
Buildingmaterials and products.
Surfaceconvepter method of thermal conductivity determination
Датавведения 1996—01—01
Предисловие
1РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом строительной физики(НИИСФ) Российской Федерации
ВНЕСЕНМинстроем России
2ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией постандартизации и техническому нормированию в строительстве (МНТКС) 10ноября 1993 г.
Запринятие проголосовали
Наименованиегосударства | Наименованиеоргана государственного управления строительством |
АзербайджанскаяРеспублика РеспубликаАрмения РеспубликаБеларусь РеспубликаКазахстан КыргызскаяРеспублика РеспубликаМолдова РоссийскаяФедерация РеспубликаТаджикистан | ГосстройАзербайджанской Республики ГосупрархитектурыРеспублики Армения ГосстройРеспублики Беларусь МинстройРеспублики Казахстан ГосстройКыргызской Республики МинархстройРеспублики Молдова МинстройРоссии ГосстройРеспублики Таджикистан |
3ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 января 1996 г. в качестве государственногостандарта Российской Федерации Постановлением Минстроя России от 29мая 1995 г. № 18—49
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 ОБЛАСТЬПРИМЕНЕНИЯ
Настоящийстандарт распространяется на строительные материалы и изделиятеплопроводностью от 0,02 до 1 Вт/(м·К) и устанавливает методнеразрушающего ускоренного определения теплопроводности в интервалетемператур 278—313 К (5—40°С).
Методзаключается в создании одностороннего кратковременного тепловогоимпульса на поверхности изделия и регистрации изменения температурына этой поверхности.
Стандартне распространяется на многослойные изделия.
2 НОРМАТИВНЫЕССЫЛКИ
Внастоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ8.315—91 ГСИ. Стандартные образцы. Основные положения, порядокразработки, аттестации, утверждения, регистрации и применения
ГОСТ12730.2—78 Бетоны. Метод определения влажности
ГОСТ21718—84 Материалы строительные. Диэлькометрический методизмерения влажности
ГОСТ23422—87 Материалы строительные. Нейтронный метод определениявлажности
ГОСТ23468—85 Микрокалькуляторы. Общие технические условия
3 СРЕДСТВАИСПЫТАНИЙ
3.1Для испытаний применяют измерительный комплекс (рисунок 1), состоящийиз:
— первичногопреобразователя, предназначенного для преобразования импульсаэлектрической энергии в тепловую и создания электрического сигнала,характеризующего изменение температуры поверхности материала изделияпод воздействием теплового импульса. Техническая характеристикапервичного преобразователя приведена в приложении А;
— вторичногоизмерительного прибора для регистрации электрического сигнала;
— импульсногоисточника тока с таймером теплового импульса (приложения Б, В),обеспечивающего нагрев пластины первичного преобразователя.
3.2В качестве вторичного измерительного прибора применяют вольтметрчувствительностью не хуже 1·10-6 В сцифропечатающим автономным или встроенным устройством и таймеромопроса датчика (приложение Г), задающим интервалы регистрации.
Допускаетсяприменение других измерительных приборов, удовлетворяющих требованиюнастоящего стандарта.
1— исследуемое изделие; 2 — первичныйпреобразователь; 3 — вторичный измерительный прибор длярегистрации электрического сигнала; 4 — импульсныйисточник тока с таймером теплового импульса; 5 —основание
Рисунок1 — Блок-схема измерительного комплекса для определениятеплопроводности материалов изделий
4 ПОДГОТОВКАК ПРОВЕДЕНИЮ ИСПЫТАНИЙ
4.1Для испытаний отбирают изделия, соответствующие требованиямнормативных документов на эти изделия. Изделия должны иметь плоскуюповерхность для размещения первичного преобразователя и обеспечениятеплового контакта между ними.
Допускаетсяопределять теплопроводность на изделиях правильной и неправильнойформы.
4.2Количество изделий, отбираемых для испытания, устанавливают внормативных документах на эти изделия, но не менее трех.
4.3Для испытаний сыпучих материалов их засыпают в рамку размером300х300х50 мм, выравнивают поверхность исследуемого материала длясоздания теплового контакта с размещенным на нем первичнымпреобразователем. Размер гранул испытываемого сыпучего материаладолжен быть не более 5 мм.
4.4Теплопроводность материалов изделий определяют в сухом и влажномсостоянии. Влажность материалов изделий определяют согласнонормативным документам на изделия и методы определения влажности(ГОСТ 21718, ГОСТ 23422 или ГОСТ 12730.2).
5 ПРОВЕДЕНИЕИСПЫТАНИЙ
5.1Испытания проводят при установившемся тепловом равновесии междуисследуемым изделием, телом первичного преобразователя и окружающейсредой, для чего устанавливают первичный преобразователь наповерхность изделия, подготовленного к испытаниям в соответствии сразделом 4, и выдерживают до появления на табло вторичногоизмерительного прибора установившихся показаний.
Прииспытании изделия толщиной менее 15 мм одна из его поверхностейдолжна находиться в тепловом контакте с поверхностью массивногооснования (рисунок 1).
5.2Регистрируют установившийся сигнал, поступающий от первичногопреобразователя, и включают цифровую печать.
5.3Подают тепловой импульс нажатием соответствующей пусковой кнопки.
5.4Через равные промежутки времени, автоматически устанавливаемыевторичным измерительным прибором, регистрируют изменение сигнала, пропорционального избыточной температуре поверхности исследуемогоизделия. Регистрацию проводят до появления повторяющихся значений.
5.5Измерения проводят не менее чем на пяти участках поверхностиисследуемого изделия, в том числе на участках с неоднородными потеплопроводности включениями.
6 ОБРАБОТКАРЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ
6.1Элементам массива экспериментальных данных присваивают порядковыеномера n = 1, 2, ... i,... , k, ... , l,... , m, ..., n с момента подачи тепловогоимпульса. Выделяют рабочую область экспериментального массива(область nmin < n < nmах),определяемую при градуировке измерительного комплекса в зависимостиот плотности исследуемого материала (приложение Д).
Примеробработки экспериментального массива приведен в приложении Е.
6.2При проведении испытаний изделии толщиной более 15 ммтеплопроводность А в ваттах на метр-кельвин для одного измерениявычисляют по формуле
(1)
, (2)
, (3)
, (4)
, (5)
гдеCa, Сr,bэ, аэ —коэффициенты, определяемые при градуировке и зависящие от мощноститеплового импульса, чувствительности датчика температуры, размеровнагревателя, теплофизических свойств тела первичного преобразователя;
lи т — порядковые номера элементов рабочей зоны,удовлетворяющие условиям
l> nmin; m <nmах; m = 2l;
xlи хm — величины, вычисляемые какалгебраическая разность показаний регистрирующего устройства до ипосле подачи импульса в моменты времени, соответствующие l и т(приложение Е).
Теплопроводностьрекомендуется рассчитывать на микрокалькуляторе типа МК-56 по ГОСТ23468 или другом программирующем устройстве, имеющем не менее 14ячеек памяти, по программе, приведенной в приложении Ж.
Допускаетсяграфическая обработка экспериментального массива в соответствии сприложением И.
6.3При проведении испытаний изделий толщиной менее 15 ммтеплопроводность исследуемого материала для одного измерениявычисляют по формуле
, (6)
, (7)
здесьт = 2l; i < k < l < т, причем k такое, что
,
гдеDХ— абсолютная погрешность определения X.
6.4Теплопроводность рассчитывают на микрокалькуляторе по программе,приведенной в приложении Ж.
6.5Теплопроводность материала изделия вычисляют как среднееарифметическое значение всех измерений.
6.6Погрешность определения теплопроводности данным методом составляет неболее 7%.
ПРИЛОЖЕНИЕА
(обязательное)
ТЕХНИЧЕСКАЯХАРАКТЕРИСТИКА ПЕРВИЧНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
Первичныйпреобразователь представляет собой цилиндр из пенополистирола (телопервичного преобразователя) плотностью 150 кг/м3 ,диаметром 140 и высотой 55 мм. В середине плоскости одного из егооснований, заподлицо с ним, размещена круглая пластина радиусом 20 мм— для изделий толщиной более 15 мм, 60 мм — для изделийтолщиной менее 15 мм из бронзового листа толщиной 0,15—0,25 мм,служащая для передачи тепла от нагревательного элемента кисследуемому образцу. К центру диска припаян один из "горячих"спаев двух термопар, выводы которых соединены последовательно. Спаиэлектроизолированы друг от друга и зафиксированы каплей эпоксиднойсмолы. "Холодные" спаи термопар утоплены вглубь телацилиндра.
Вокруг"горячих" спаев термопар расположен плоский нагреватель,прилегающий к плоскости пластины и электроизолированный от нее,представляющий собой спираль из константановой проволоки (ссопротивлением 40 Ом для изделий толщиной 15 мм, 20 Ом — дляизделий толщиной менее 15 мм). Выводы нагревателя соединены проводамис таймером теплового импульса, а выводы термопар —экранированным проводом с вторичным измерительным устройством.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(рекомендуемое)
ТАЙМЕРТЕПЛОВОГО ИМПУЛЬСА ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ ТОЛЩИНОЙ БОЛЕЕ 15MM (принципиальная электрическая схема)
СПЕЦИФИКАЦИЯ
кпринципиальной электрической схеме таймера тепловогоимпульса дляизделий толщиной более 15 мм
Конденсаторы
С1—К10—7В—Н30—130пФ ± 20%
С2—К73—9—100В—0,25мкФ ± 10% ОЖО.461.087ТУ
С3—К73—9—100В—0,1мкФ ± 10% ОЖО.461.087 ТУ
РезисторыМЛТ—0,25 ± 10%
R1—75Ом R5—22 кОм R9—75 кОм R13—110кОм
R2—2мОм R6—3 кОм R10—10кОм R14—910 кОм
R3—3кОм R7—3,9 кОм R11—10 Ом R15—2,2мОм
R4—47кОм R8—1,5 мОм R 12—100 Ом R 16—300Ом
R17—2,2 Ом
Микросхема DD1—K176ЛЕ5бКО.348.006—01 ТУ
Транзисторы VT1, VT4—K176ЛE5aAО.336.053 ТУ
Оптроны U1, U2—АОД101б
Диоды
VD1—КЦ405A;VD2,VD4—Д816б; VD3, VD5, VD9—L310
Симистор VS1—КУ208А
Тиристор VS2—KУ101A
Кнопка S1—KM—1
ПРИЛОЖЕНИЕВ
(рекомендуемое)
ТАЙМЕРТЕПЛОВОГО ИМПУЛЬСА ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ ТОЛЩИНОЙ МЕНЕЕ 15MM (принципиальная электрическая схема)
СПЕЦИФИКАЦИЯ
кпринципиальной электрической схеме таймера теплового импульса дляизделий толщиной менее 15 мм
Конденсаторы
С1—К10—7В—Н30—130пФ ± 20%
С2—К50—6—100мкФ—15 В
С3—К50—6—100мкФ—15 В
С4—К73—9—100В—0,1мкФ ± 10% ОЖО.461.087ТУ
С5—К75—9—100В—0,25мкФ ± 10% ОЖО.461.087 ТУ
РезисторыМЛТ—0,25 ± 10%
R1—560Ом R7—1,8 мОм R13—3,6 кОмR19—820кОм
R2—200Ом R8—3,3 кОм R14—3,6 кОмR20—7,5кОм
R3—10кОм R9—1,8 мОм R15—5,1 кОмR21—2,2мОм
R4—36кОм R10—100 Ом R 16—4,3мОмR22—5,6 кОм
R5—430Ом R11—56 Ом R17—75 кОмR23—51 Ом
R6—75Ом R12—22 кОм R 18—100кОмR24—пров. 10 Ом
Диоды
VD1,VD3—КЦ405г VD2—КC147a VD4—АЛ307в VD5—Д223VD6—Д331а
Микросхема DD1—К176ЛЕ5 бКО.348.006—01 ТУ
Тиристоры VS1—TC132—40—12 VS2—КУ101A VS3—КУ201Л
Транзисторы VT1, VT4—КE3102A
Оптроны U1, U2—АОД101б
Трансформатор T1—TIIП272—127/220— 50В
Кнопка КН—КМ1—1
ПРИЛОЖЕНИЕГ
(рекомендуемое)
ТАЙМЕР ОПРОСАДАТЧИКА
(принципиальнаяэлектрическая схема)
СПЕЦИФИКАЦИЯ
кпринципиальной электрической схеме таймера опроса датчика
Конденсаторы
С1—К10— 7В—H70— 0,01 мкФ ± 20%
С2—К73—7В—H30—6800пФ ± 20%
C3—КСЩ—500B
С3—К10—7В—H90—0,068мкФ ± 10%
РезисторыМЛТ—0,25 ± 10%
R1—200кОм ± 10%
R2—200кОм — 10%
R3—100кОм — 10%
R4—11кОм — 10%
Микросхемы
DD1—К176ТМ1б КО.348.006—01 ТУ
DD2—К176ИЕ5б КО.348.006—01 ТУ
Транзистор
VT1—KT316бЖКЗ.335.200 ТУ
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
(обязательное)
ГРАДУИРОВКАИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА
Градуировкупроводят на образцах из трех и более материалов, соответствующих ГОСТ8.315, в том числе на образках из пенополистирола плотностью 150кг/м3
Приградуировке определяют коэффициенты cQ,bэ,СR, aэ.
Испытанияпроводят как указано в разделе 5.
Вполученных экспериментальных массивах выделяют области, вкоторыхвыполняется условиеconst(приложение Е).
Находятсредние значения величин constдля двух образцов и .
Определяютдве градуированные характеристики СQ и bэ
, (Д.1)
, (Д.2)
гдеb1,2— тепловая активность материаловобразцов, Дж/(м ·с1/2 ·К);
, (Д.3)
гдеСР — объемная теплоемкость, Дж/(м3·К).
Нарабочем участке экспериментального массива, полученного на образце изпенополистирола, определяют
, (Д.4)
Наодном из образцов определяют
, (Д.5)
гдеа — температуропроводность материала образца, м2/с;
а= l/ Ср , (Д.6)
Проводятиспытания нескольких теплоизоляционных материалов с известнымитеплофизическими характеристиками,. вычисляют значениетеплопроводности л, представляя ее в виде рабочей областиэкспериментального массива, установленной в зависимости от плотностиисследуемого материала (рисунок Д.1).
Измерительныйкомплекс проверяют не реже одного раза в год на образце изпенополистирола.
Приотклонении полученных результатов от значения теплопроводности,указанного в паспорте образцовой меры, более 7% следует провестиповторную градуировку измерительного комплекса.
РисунокД.1 — Границы области стабильности результатов определениятеплопроводности
ПРИЛОЖЕНИЕЕ
(информационное)
ПРИМЕРОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИОБРАЗЦОВ ПЕНОБЕТОНА ПЛОТНОСТЬЮ 400 кг/м3 И ПЕНОПОЛИСТИРОЛАПЛОТНОСТЬЮ 150 кг/м3
Полученныеэкспериментальные массивы представляют собой следующиепоследовательности значений электрического сигнала, пропорциональноготемпературе на поверхности исследуемого образца:
Дляпенобетона — 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, ...
дляпенополистирола — 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, ...
Длявычисления теплопроводности исследуемых материалов каждому элементумассива, начиная с момента подачи импульса, присваивают порядковыйномер (n) и вычисляют алгебраическую разность (х)показаний прибора до (—102) и после подачи импульса (583, 608,499, и т.д.). Указанные величины приведены в таблицахЕ1 и Е2.
Учитывая,что границы зоны стабильных значений теплопроводности для пенобетонаплотностью 400 кг/м3 (согласно рисунку Д.1) лежат впределах 14—30, по предложенной методике в качестве расчетныхпринимают две пары точек экспериментального массива: n1= 14, x1 =264 и n2 =28, x2 =152 (отмечены в таблице Е1 знаком *); а также n1 =15, х1 =252 и n2 =30, x2 =143 (отмечены в таблице E1 знаком **). Дляпенополистирола расчетной является одна пара точек n1 =18, x1 =319 и n2 =36, х2 =179 (помечены в таблице Е2 знаком*).
Пользуясьпрограммой, приведенной в приложении Ж, и принимая градуировочные
коэффициентыСQ =310000, bR=115, CR=—1,154·10-5, СR/аэ =—48, полученные для измерительного комплекса НИИСФ, вычисляютзначения теплопроводности:
а)пенобетона — для первой пары точек l=0,10 Вт/(м·К), для второй пары точек l= 0,10 Вт/(м·К);
б)пенополистирола — l = 0,048 Вт/(м·К).
Та б л и ц а Е1 | Та б л и ц а Е2 | |||||||||||
Пе н о б е т о н | Пе 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 | 1426 | 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 | |||||||
l1=0,10; l2= 0,10 | l= 0,048 |
ПРИЛОЖЕНИЕЖ
(рекомендуемое)
ПРОГРАММАДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ, СОСТАВЛЕННАЯ ДЛЯ МИКРОКАЛЬКУЛЯТОРА(ТИПА МК—56). РАБОТАЮЩЕГО В РЕЖИМЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙТОЛЩИНОЙ БОЛЕЕ 15 MM
№№пп | Операция | Шифрна дисплее | №№пп | Операции | Шифрна дисплее | №№пп | Операция | Шифрна 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 | ï—ï | OL | 28 | ï—ï | OL | 50 | FLn | 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 |
Градуировочныекоэффициенты | Экспериментальныймассив | ||
Исходныеданные | Ячейкипамяти | Исходныеданные | Ячейкипамяти |
СQ bэ СR CR/aэ | 3 9 6 8 | nl nm Xl Xm | 1 2 4 5 |
ДЛЯИЗДЕЛИЙ ТОЛЩИНОЙ МЕНЕЕ 15 MM
№№пп | Операция | Шифрна дисплее | №№ пп | Операция | Шифрна дис- плее | №№пп | Операция | Шифр надисплее | ||
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 | ï—ï | ОL | ||
8 | х | 12 | 30 | xПO | 40 | 52 | FLn | 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 |
Градуировочныекоэффициенты | Экспериментальныймассив | ||
Исходныеданные | Ячейкипамяти | Исходныедачные | Ячейкипамяти |
CQ bэ CR CR/aэ | 3 9 6 8 | ni nl nm Xi Xl Xm | 2 4 6 1 3 5 |
ПРИЛОЖЕНИЕ И
(рекомендуемое)
ГРАФИЧЕСКАЯОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ
Дляграфической обработки результатов испытаний в координатах х иn строят фрагменты экспериментального массива (рисунок И.1) инаходят точку пересечения экспериментальной кривой схарактеристической прямой р. Длину полученного на прямой ротрезка от оси абсцисс до точки пересечения с экспериментальнойкривой откладывают по оси абсцисс рисунка И.2, восстанавливаютперпендикуляр до пересечения с кривой l=f(р) и на оси ординат находят значение.
Двехарактеристические линии р и l= f(р)(рисунки И.1 и И.2) получают экспериментальным путем на группематериалов (не менее пяти) с известными значениями теплопроводности.
Вкоординатах х и nстроят для каждого материала соответствующий экспериментальный массивх -fi(n), находятграницы области стабильности согласно рисунка Д.1 и проводят в этойобласти секущую характеристическую прямую р.
Затемв координатах lи р строятхарактеристическую линию l= f(p)(рисунок И.2), откладывая по оси абсцисс длины отрезков (рисунок И.1)от точки пересечения О секущей р с осью абсцисс до точкипересечения р с кривой х = fi(n) длякаждого материала, а по оси l— соответствующее известное значение теплопроводности этогоматериала.
РисунокИ.1 — Экспериментальный массив х =fi(n) с границами области стабильности определениятеплопроводности и характеристическая прямая р дляграфического определения теплопроводности материала.
РисунокИ.2 — Зависимость значений теплопроводности от длины отрезка,отсекаемого на характеристической линии р экспериментальнойкривой х =fi(n).
ПРИЛОЖЕНИЕК
(рекомендуемое)
ПРИМЕРГРАДУИРОВКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА
ТаблицыЕ.1 и Е.2 результатов первичной обработкиэкспериментальных данных содержат величины с целью иллюстрации методики градуировки измерительногокомплекса, когда в полученных массивах выделяют области, гдевыполняется условие = const. Из таблиц следует, что условие= const выполняется на участке массиваn = 3, 4, 5 для пенобетона и на участке n = 3, 4, 5, 6,7 для пенополистирола.
Среднеезначение для образца пенобетона составляет 1076, дляобразца пенополистирола — 1455.
Чтобывоспользоваться формулами (Д.1) и (Д.2), находят тепловые активностиматериалов образцов по формуле (Д.3), при этом для пенобетона Ср =840·400 Дж/(м3·К), b1= 183 Дж/(м2 ·с1/2 ·К); дляпенополистирола Ср = 840·150 Дж/(м3 ·К),b2= 198 Дж/(м2·с1/2 ·К)
Поформулам (Д.1) и (Д.2) находят bэ = 115 и СQ= 310000
Поформуле (Д.4) для пеностирола вычисляют СR/аэпо всему массиву, учитывая, что на интервале 18 < n < 36эта величина сохраняет стабильные значения:
n | 16 | 18 | 20 | 22 | 24 | 26 | 28 | 30 | 32 | 34 | 36 |
—cr/аэ | 45,9 | 47,8 | 48,1 | 47,8 | 46,0 | 48,4 | 48,3 | 47,9 | 48,0 | 48,1 | 48,2 |
Приняв(CR/aэ) среднее =—48, можнорассчитать СR но формуле (Д.5), пользуясьэкспериментальным массивом, полученным на образце пенобетона, приэтом его температуропроводность составляет а = 0,1/(840·400)м2/с.