Глава 12.2 Контроль выполнения граничного условия

Теоретические предпосылки, положенные в основу метода двух температурно-временных точек, требуют точного выполне­ния граничных условий (2.13) и одномерности теплового пото­ка. Для одномерности теплового потока необходимо точное со­ответствие поперечных размеров исследуемого образца и эта­лона, а для обеспечения граничного условия (2.13, а)—хоро­шая теплоизоляция боковой поверхности системы. Поэтому при­меняемые в установке кюветы изготовлены из фторопласта (толщина боковой поверхности кюветы 5 мм), а боковая по­верхность эталона теплоизолирована текстолитом толщиной 10 мм. Для уменьшения влияния теплоизоляции боковой по­верхности образца на точность получаемых результатов диа­метр образцов исследуемых материалов значительно превыша­ет его толщину (приблизительно в 12 раз).

Для выполнения граничного условия (2.13, г) в качестве на­гревателя использована струя воды, дающая хороший тепловой контакт между нагревателем и соприкасающейся с ним поверх­ностью исследуемого материала; температура воды поддержи­вается постоянной ультратермостатом. Чтобы предотвратить возможность температурного скачка между нагревателем и по­верхностью исследуемого материала, дно кюветы изготовлено из тонкой медной фольги, имеющей высокие коэффициенты теп­ло- и температуропроводности. Для достижения теплового кон­такта между поверхностью исследуемого материала и эталона и выполнения тем самым граничного условия (2.13,6) эластич­ный материал (резина) прижимается к образцу накидной гай­кой. Дифференциальная термопара, измеряющая температуру на границе соприкосновения эталона и исследуемого образца, заложена в прорези резины.

Контроль выполнения граничного условия (2.13 а) осущест­вляется миллиамперметром, включенным в цепь дифференци­альной термопары, измеряющей разность температур на грани­це соприкосновения системы исследуемый образец — эталон и нагревателя, и термопары, измеряющей разность температур между эталоном и окружающей средой. Точность измерений тепловых характеристик на экспериментальной установке оценивается по критерию Стыодента. Относительные погрешности