Izuchenie_teploprovodnosti_TIM_ITP_MG_4_file_6371_5810_4482

Министерство образования и науки Российской Федерации

Томский государственный архитектурно-строительный университет

ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРА ИТП-МГ 4

Методические указания к лабораторной работе

Составители С.А. Лукьянчиков, А.Н. Ничинский

Томск 2011

Изучение методов определения теплопроводности теплоизоляционных материалов: методические указания / Сост. С.А. Лукьянчиков, А.Н. Ничинский. – Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2011. – 18 с.

Рецензент доцент, к.т.н. Л.А. Аниканова Редактор Е.Ю. Глотова

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Технология производства изоляционных материалов» для студентов очной формы обучения по специальности 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» и направления «Строительство» подготовки бакалавров.

Печатаются по решению методического семинара кафедры строительных материалов и технологий № 10 от 03.05.2011 г.

Утверждены и введены в действие проректором по учебной работе В.В. Дзюбо

с 01.09.2011 до 01.09.2016

Оригинал-макет подготовлен авторами

Подписано в печать Формат 60×84. Бумага офсет. Гарнитура Таймс.

Уч.-изд. л. 0,95. Тираж 50 экз. Заказ №

Изд-во ТГАСУ, 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2. Отпечатано с оригинал-макета в ООП ТГАСУ.

634003, г. Томск, ул. Партизанская, 15.

2

1. ВВЕДЕНИЕ

Теплопроводностью называют способность материала передавать через свою толщу тепловой поток, возникающий вследствие разности температур на поверхностях, ограничивающих материал.

Теплопроводность материала зависит от многих факторов: природы материала, его строения, пористости, характера пор, влажности, плотности и средней температуры, при которой происходит передача тепла.

Если материал имеет слоистое или волокнистое строение, то теплопроводность его зависит от направления потока теплоты по отношению к волокнам или слоям.

Мелкопористые материалы менее теплопроводны, чем крупнопористые, даже если их пористость одинакова. Влажные материалы более теплопроводны, чем сухие.

Расчетную теплопроводность можно определить следующими способами:

–по приложению к СНиП II-3–79 «Строительная теплотехника»;

–эмпирически, с помощью формулы Некрасова, по которой теплопроводность зависит от относительной плотности материала, d:

– экспериментально при помощи различных приборов (ИТС–1, ИТП-МГ 4 и др.).

Величина теплопроводности обязательно учитывается при производстве эффективных теплоизоляционных материалов, применение которых в ограждающих конструкциях жилых, общественных и промышленных зданий в значительной мере определяет эксплуатационные расходы на их отопление в холодное время года.

3

2. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Цель настоящей работы – приобретение практических навыков при работе с приборами, измеряющими теплопроводность.

3. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Для достижения поставленной в работе цели реализуются следующие этапы:

–подготовка к проведению эксперимента;

–определение теплопроводности по формуле Некрасова;

–определение теплопроводность с помощью прибора ИТП-МГ 4;

–сделать заключение по результатам выполненной работы.

4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

4.1.Определение теплового сопротивления

сиспользованием прибора ИТП-МГ 4

4.1.1.Устройство и принцип работы прибора ИТП-МГ 4

Принцип работы прибора основан на измерении перепада температуры на «вспомогательной стенке» (пластине) при прохождении через нее теплового потока. Этот температурный перепад (пропорциональный в направлении теплового потока его плотности), преобразуется в электрический сигнал с помощью ленточной термопары, расположенной внутри пластины. «Вспомогательная стенка» и ленточная термопара образуют преобразователь теплового потока.

Конструктивно прибор (рис. 1) выполнен в виде электрон-

4

ного блока и соединённых с ним посредством кабелей преобразователя теплового потока и двух преобразователей температуры.

Рис. 1. Общий вид прибора ИТП-МГ 4

В зависимости от объекта контроля к прибору могут подключаться преобразователи соответствующего размера и чувствительности.

На лицевой панели электронного блока размещён графический ЖК-индикатор и клавиатура, состоящая из шести кно-

пок: «ВКЛ», «РЕЖИМ», «ВВОД», «↓», «↑» и «ПУСК».

На задней панели блока электронного расположены гнёзда соединительных разъёмов для подключения преобразователя теплового потока, преобразователей температуры.

Включение прибора и его отключение производится кратковременным нажатием кнопки «ВКЛ».

Прибор оснащён функцией самоотключения через 10 минут после окончания работы.

Прибор может находиться в двух различных режимах. Режим 1 – Режим измерений.

5

В режиме 1 измерения выполняются с участием оператора. Занесение результата в архив происходит автоматически после фиксации измеряемых параметров теплового потока и температур.

При включении прибора на индикаторе блока электронного высвечивается экран «Выбор режима» с индикацией всех режимов и мигающим значением «Измерение».

Нажатием кнопки «ВВОД» активируется режим «Изме-

рение».

При работе в режиме 1 на индикаторе высвечивается

символ режима .

Режим 2 – режим «Просмотр архива». В режиме 2 осу-

ществляется просмотр результатов измерений, выполненных в режиме 1, и стирание содержимого архива.

Для перевода прибора в режим «Просмотр архива» необходимо из экрана «Выбор режима» кнопками «↓ (↑)» переместить мигание на «Просмотр архива» и кнопкой «ВВОД» активировать режим.

Возврат прибора из режимов 1 и 2 к экрану «Выбор режима» производится нажатием кнопки «РЕЖИМ».

4.1.2.Подготовка испытываемого материала (объекта контроля) к измерениям

Измерение плотности тепловых потоков проводят, как правило, с внутренней стороны ограждающих конструкций зданий и сооружений.

Выбранные на ограждающей конструкции участки для измерений должны иметь поверхностный слой из одного материала, одинаковую обработку и состояние поверхности, иметь одинаковые условия по лучистому теплообмену и не должны находиться в непосредственной близости от элементов, которые могут изменить направление и значение тепловых потоков.

6

Участки поверхности ограждающих конструкций, на которые устанавливают преобразователь теплового потока, зачищают до устранения видимых и осязаемых на ощупь шероховатостей на площади не менее формата А3.

Преобразователь плотно прижимают всей его поверхностью к ограждающей конструкции и закрепляют в этом положении, обеспечивая постоянный контакт преобразователя теплового потока с поверхностью исследуемых участков в течение всех последующих измерений.

При креплении преобразователя между ним и ограждающей конструкцией не допускается образование воздушных зазоров. Для исключения их на участке поверхности в местах измерений наносят тонкий слой теплопроводной пасты КПТ-8 или технического вазелина, перекрывающих неровности поверхности.

Преобразователь может быть закреплен его боковой поверхностью при помощи раствора строительного гипса, технического вазелина, пластилина, штанги с пружиной и других средств, исключающих искажение теплового потока в зоне измерения.

Кабель, соединяющий преобразователь с электронным блоком, крепится к объекту контроля клеящей лентой вблизи преобразователя.

Электронный блок прибора располагают на расстоянии 3…5 м от места измерения или в соседнем помещении для исключения влияния наблюдателя на значение теплового потока.

При температуре окружающего воздуха ниже минус 10 °С электронный блок прибора располагают в помещении с температурой воздуха, допустимой для эксплуатации пр и-

бора (–10...+40 °С).

7

4.1.3. Подготовка прибора к работе и проведение измерений

Перед началом работы повторите пункты 4.1.1 и 4.1.2 методического указания.

Подключите кабели преобразователей к электронному блоку прибора, используя соответствующие соединительные разъемы, и закрепите преобразователи в соответствии с рис. 2 и программой испытаний.

Рис. 2. Схема установки преобразователей на объект контроля

Включите питание прибора, индикатор при этом имеет вид

с мигающим значением «Измерение». Выбрать требуемый ре-

жим: «Измерение» или «Просмотр архива». Выбор осуществ-

ляется по миганию параметра кнопками «↑, ↓» и заканчивается нажатием кнопки «ВВОД».

После выбора режима индикатор имеет вид

8