2.1.3 Подготовка тигля

Для предложенного метода определения коэффициента теплопроводности особым образом были подготовлены тигли.

Для проведения анализа на цилиндр из исследуемого образца помещался тигель без крышки объемом 20 мкл. В тигель помещался материал достаточной массы, который при плавлении полностью закрыл дно тягеля. В качестве такого материала использовался буроугольный воск, так как он имел достаточно низкую температуру каплепадения ~80 ⁰С, также это связано с тем, что этот материал многоразового использования и может быть использован для нескольких измерений. Для сравнения рядом помещался такой же тигель объемом 20 мкл, без крышки.

2.1.4 Подготовка образцов и метод измерения

Для измерений было взято несколько теплозащитных материалов. С помощью специальной оснастки был получен ряд образцов различных размеров. Диаметр образцов ~6мм, это было сделано для того чтобы тигель полностью покрывал исследуемый образец и был полный контакт тигель-образец. Высота исследуемых образцов варьировалась в пределах 2-5 мм. Для более точных результатов образцы изготавливались с одинаковой плотностью.

Для достижения наилучшей возможной воспроизводимости тепловых сопротивлений границ, воздушные зазоры между образцом и датчиком и между образцом и тигелем заполнялись минимальным количеством теплопроводящего масла, обеспечивающего полный контакт между образцом и поверхностями. В зависимости от пористости исследуемого образца использовалось силиконовое или машинное масло. Масло наносилось на дно тигеля, который устанавливался на образец, что позволило фиксировать тигель на месте и удалось точно его позиционировать. Затем масло наносилось на нижнюю часть образца, и образец вместе с тиглем устанавливались на датчик ДСК.

Проведя несколько анализов образца выбрана программа по которой проводились испытания всех последующих образцов. Для снижения температурного градиета в образце измерения велись при малой скорости нагрева 5 К/мин. Это позволило свести к минимуму возможности возникновения паразитных тепловых потоков, не фиксируемых анализатором.

Использовалась следующая тепловая программа нагрева образца: от 25⁰С до 130⁰С, это было связано с тем, что буроугольный воск имеет температуру каплепадения 80⁰С, а так как образцы имеют низкий коэффициент теплопроводности предел нагрева был увеличен до 130⁰С.

2.2 Прибор для измерения коэффициента теплопроводности зондовым методом - мит 1

Оперативное определение теплопроводности строительных и теплоизоляционных материалов зондовым методом по ГОСТ 30256 на образцах и в объектовых условиях.

Технологический, лабораторный и оперативный контроль теплозащитных свойств материалов и конструкций при обследовании зданий и сооружений.

Преимущества:

1. Возможность автономного применения при обследовании объектов

2. Расширенный диапазон измерения теплопроводности

3. Минимальные массогабаритные показатели

4. Малое время цикла измерений

5. Возможность выполнения измерений с теплопроводящей пастой и без нее (с наличием воздушной прослойки в зазорах между зондом и стенкой отверстия)

6. Силовой аккумуляторный блок питания, обеспечивающий автономную работу прибора (нагрев зонда) не менее 10 часов

7. Блок сетевого питания (220 В, 50 Гц) нагревательного устройства зонда

Основные функции (табл. 2.1):

- Выбор условий измерений, видов материала и смазки с помощью экранных меню

- Автоматический цикл измерений

- Отображение процесса измерения на графическом дисплее с подсветкой, с индикатором "прогресса"

- Режим расчета термического сопротивления

- Автоматическая архивация 1600 результатов и условий измерений

- Автоматический контроль состояния аккумуляторов

- Русский и английский язык меню и текстовых сообщения

- USB интерфейс, сервисная компьютерная программа [26].

На рис. 2.4 - образцовые меры исследуемых материалов, на рис. 2.5- прибор МИТ-1

Таблица 2.1 - Технические характеристики прибора МИТ-1

Диапазон определения теплопроводности, Вт/м·К	0,03...2
Предел основной относительной погрешности, %	±7,0
Время одного измерения, мин	1...7
Размеры отверстия под зонд: диаметр / глубина, мм	6 / не менее 80
Габаритные размеры, мм
- электронного блока	150x75x27
- теплового зонда	Ø25x210
Масса, кг
- электронного блока	0,14
- датчика	0,06
- сетевого блока питания	0,3
- аккумуляторного автономного источника	1,0

Рисунок 2.4 - Образцовые меры теплопроводности, используемые при проверке

Рисунок 2.5 – Прибор для измерения коэффициента теплопроводности зондовым методом МИТ-1