Экспериментальная база Измерение коэффициента температуропроводности

Измерение коэффициента температуропроводности производится с помощью термоимпульсной установки «Квант-U» и прибора лазерной вспышки LFA-457 MicroFlash. В обоих приборах реализован метод Паркера. Метод лазерной вспышки (Рис. 8а) заключается в быстром нагреве одной из поверхностей малого диска или пластины из исследуемого материала с помощью одиночного импульса лазера и регистрации температурного возмущения на противоположной поверхности диска как функции времени. Регистрация температуры задней поверхности диска производится дистанционно с помощью полупроводникового инфракрасного датчика.

Основные преимущества метода лазерной вспышки:
  • быстрота измерений;
  • использование образцов небольших размеров, что позволяет снизить мощность дозы излучения при исследовании радиоактивных материалов;
  • возможность определения трех теплофизических свойств одновременно: теплопроводности, температуропроводности и теплоемкости;
  • для определения коэффициента температуропроводности нет необходимости измерять абсолютные температуры, достаточно измерений с точностью до произвольного множителя;
  • большие удельные потоки, создаваемые импульсными источниками, и малые времена регистрации процесса уменьшают влияние утечек тепла с образца и расширяют диапазон измерений до высоких температур.
Учет реальных условий проведения измерений (утечки тепла с поверхностей образца, конечная длительность лазерного импульса, форма образца) требуют внесения поправок в результат измерений. В установках «Квант-U» и LFA-457 MicroFlash поправки вносятся на основе различных моделей, описывающих распространение тепла в образце заданной формы при воздействии на его переднюю поверхность лазерным импульсом конечной длительности. Наиболее точным методом обработки измерений, используемым в обеих установках, является метод определения температуропроводности путем подгонки экспериментальной температурной кривой к теоретической (нелинейный метод наименьших квадратов).

Методика измерений удовлетворяет стандарту ASTM E1461 Standard Test Method for Thermal Diffusivity by the Flash Method.


 

Яндекс.Метрика

Created by Lexx