Задания к работе

1. Определить коэффициент теплопроводности различных материалов в стационарном режиме при использовании абсолютной методики (функция F1 измерительного блока). В этом случае используется тепловой источник постоянной мощности.

2. Определить коэффициент теплопроводности различных материалов в стационарном режиме при использовании сравнительной методики (используя эталонный образец) (функция F3 измерительного блока). В этом случае тепловой поток задается с помощью термостата.

3. Определить коэффициент температуропроводности различных материалов в регулярном режиме при нагревании образцов с помощью термостата (функция F3 измерительного блока). Исследовать зависимость коэффициента температуропроводности материалов от температуры.

4. Определить коэффициент температуропроводности различных материалов в регулярном режиме при использовании источника теплоты постоянной мощности и термостата, поддерживающего постоянную (комнатную) температуру на ограничивающих поверхностях образцов (функция F1 измерительного блока).

5. Определить коэффициент температуропроводности различных материалов в нестационарной стадии процесса (используя модель полупространства и источник постоянной мощности) (функция F3 измерительного блока).

6. Определить коэффициент температуропроводности материалов при использовании плоского импульсного теплового источника (функция F2 измерительного блока).

Порядок выполнения работы

1. Соберите установку в соответствии с выполняемым заданием. Блок-схема установки представлена на рис. 8.

Рис. 8. Измерительный блок: 1 – пустотелые металлические цилиндры, 2 – термостат, 3 – исследуемые образцы, 4 – электрический нагревательный элемент, 5 – термопары, 6, 7 – система обработки информации, 8 – источник питания.

При исследовании плоских пластин из исследуемого материала используются четыре термопары. Две термопары зачеканены в металлических блоках, третья – на эталоне, четвертая термопара расположена на тонком образце, который используется в импульсном методе и методе источника постоянной мощности.

Для задания на поверхностях пластин граничных условий 1 рода используются два пустотелых плоскопараллельных медных блока, через которые прокачивается вода из термостата. Один из блоков (нижний) фиксируется в установке, верхний блок может перемещаться в вертикальной плоскости по направляющим струбцины. Датчиками температуры являются хромель-алюмелевые термопары. Из исследуемого твердого материала изготовляются две плоскопараллельные круглые пластинки. Соотношение между линейными размерами должно удовлетворять предельному условию

где h — толщина одной пластинки; R —её радиус.

Порядок включения установки

1. Проверьте подключение питания к ПК, установке измерения ТФХ и термостату.

2. Проверьте, открыты ли краны подачи воды на верхний, нижний или оба пустотелых цилиндра (через левую трубку с краном подводится вода к верхнему цилиндру, через правую – к нижнему цилиндру; положение открытия – закрытия подачи воды: вдоль ручки – открыто, поперёк – закрыто).

3. Включите компьютер.

4. Включите термостат (кнопка рядом с дисплеем термостата).

5. Установите необходимую температуру нагрева воды:

   1. нажать кнопку «Трег»;

   2. нажать кнопку «Пуск»;

   3. набрать слева направо необходимое значение температуры (например, 040.000 соответствует 40°С);

   4. система сама перейдёт в режим автоматического нагрева и подаст звуковой сигнал, в левом нижнем углу дисплея будет попеременно моргать значок и рядом с ним загорится красная точка;

   5. при достижении установленного значения температуры термостат подаст звуковой сигнал и будет поддерживать заданную температуру.

6. При необходимости задайте новое значение температуры. Для этого нажмите кнопку «СТОП» и действуйте согласно пункту № 5.

7. Установите исследуемый образец на установку измерения ТФХ согласно заданию лабораторной работы.

8. При достижении заданной температуры включите насос термостата (кнопка на синей коробке под дисплеем термостата справа).

9. Включите установку измерения ТФХ.

При включении измерительного блока необходимо выбрать его функцию: F1 –F4. Функция F1 предполагает выбор мощности источника тепла, функция F2 –выбор мощности источника и задание времени его действия, в функциях F3 и F4 эти параметры отсутствуют.

10. Запустите программу измерения ТФХ на ПК (значок на рабочем столе «ИВК»).

11. Произведите необходимые измерения, сохраните график результатов измерений.

Порядок выключения установки

1. Выключите насос термостата.

2. Нажмите кнопку «Стоп» на дисплее термостата (ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!).

3. Нажмите кнопку «+20/+40».

4. Нажмите кнопку «Пуск»

5. Выключите термостат.

6. Выключите установку измерения ТФХ.

7. Закройте программу измерения ТФХ.

8. Выключите компьютер.

9. Закройте краны подачи воды в цилиндры.

Примечание:

Для того чтобы открыть ваш сохранённый файл, необходимо скачать программу измерения ТФХ с ПК.

Работа с программой измерения ТФХ

На рабочем столе найдите значок программы с названием «ИВК».

Запустите приложение. Если на экране появится предупреждающее сообщение (рис. 1.1), значит, возможны следующие причины:

Рис. 1.1. Предупреждающее сообщение

1. Прибор не включен в сеть;

2. Нет соединения между компьютером и прибором;

3. Прибор неисправен.

При такой ситуации необходимо устранить неисправность и нажать кнопку «СТАРТ».

Если прибор был включен и нормально функционирует, то на экране появится главное окно программы (рис. 1.2), и надпись на кнопке «СТАРТ» изменится на «СТОП». Программа готова принимать данные с прибора.

1 – название программы;

2 – главное меню,

3 – переключение отображения зависимости Т= f( t ), измеряемой несколькими датчиками, на одном графике или на отдельных графиках;

4 - окно для графического отображения разности значений температур, измеренных датчиками, указанными в окне 8;

5 – окно для графического отображения временной зависимости температуры для разных датчиков на одном графике;

6 – окно настройки имени коммуникационного порта, скорости обмена, кнопка «СТАРТ»;

7 – окно масштабирования;

8 – окно указания номеров датчиков, разности значений температур которых отображаются в окне 4;

9 – окно сканера значений температуры, регистрируемой датчиками;

10 – окно отображения текущих показаний датчиков;

11 – окно статуса – отображение информации об открытом коммуникационном порте;

12 – окно включения / выключения датчиков;

13 – линия, отображающая момент времени выключения теплового источника;

14 – линия, отображающая положение сканера значений температур.