JPS608457B2 - Thermal conductivity measurement method and device - Google Patents
Thermal conductivity measurement method and deviceInfo
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はいわゆる非定常熱線法と称される熱伝導率の測
定方法およびこの方法にもとづいて自動的に熱伝導率を
測定する装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for measuring thermal conductivity called the so-called unsteady hot wire method, and an apparatus for automatically measuring thermal conductivity based on this method.
従来の非定常熱線法について詳述すると、たとえば円柱
状の試料の中心軸上に加熱線を配設し、この加熱線に一
定電力を供給し、この時の加熱線の温度変化を側温素子
により測定し、この温度変化にもとづいて前記試料の熱
伝導率を計算して求めている。To explain the conventional unsteady hot wire method in detail, for example, a heating wire is placed on the central axis of a cylindrical sample, a constant electric power is supplied to this heating wire, and the temperature change of the heating wire at this time is measured by a side heating element. The thermal conductivity of the sample is calculated based on this temperature change.
すなわち、加熱線に電力を供給すると、この加熱線から
熱が発生しこの熱は試料内を拡散して外方へ逃げる。し
たがって、試料の熱伝導率が高ければ加熱線で発生した
熱は拡散しやすくこのため加熱線の温度は緩やかに上昇
するが、試料の熱伝導率が低いと加熱線で発生する熱は
拡散し‘こくくこのため加熱線の温度は急勾配で上昇す
る。(なお、この現象は、電力供給開始直後にはあては
まらず後述するように電力供給開始から一定時間経過し
た時間幅B(第1図、第2図に示す)においてみられる
現象である)。このような現象に着目して、上記加熱線
の温度変化を測定することにより熱伝導率を測定できる
ものである。さらに第1図、第2図にもとづいて詳述す
ると、試料を被測定温度T′oに設定した後、加熱線に
−定電力を供給する。この電力供給開始時点を零時点と
すると、加熱線の温度は第1図中曲線Aを描いて上昇す
る。この曲線Aは、零時点から所定時間経過した一定の
時間幅Bで対数曲線になる。したがって、第2図に示す
ように機軸に時間丁の対数ln丁をとり縦軸に温度Tを
とれば上誌一定の時間幅Bにおいて直線Cをなす。そし
て、この直線Cの勾配の逆数が試料の熱伝導率に比例す
るという理論解析から熱伝導率入が求められる。なお、
第2図中、一定の時間幅Bを経過すると直線Cからはず
れてくるのは試料が有限長、有限径であり、熱の発散が
試料を囲む空気(試料に比べて熱伝導率がきわめて小さ
い)により阻まれるからであり「試料が無限長、無限径
であれば上記時間経過後も直線状態が保持される。熱伝
導率入は理論解析から次式で求められる。入=希・洋半
子=8MZ−−で〜・}
4灯△T
ここで
入:試料の熱伝導率(W/(m。That is, when power is supplied to the heating wire, heat is generated from the heating wire, and this heat diffuses within the sample and escapes to the outside. Therefore, if the thermal conductivity of the sample is high, the heat generated by the heating wire will easily diffuse, and the temperature of the heating wire will therefore rise slowly, but if the thermal conductivity of the sample is low, the heat generated by the heating wire will diffuse easily. Because of this, the temperature of the heating wire rises at a steep gradient. (Note that this phenomenon does not apply immediately after the start of power supply, but is a phenomenon observed in time width B (shown in FIGS. 1 and 2) after a certain period of time has elapsed from the start of power supply, as will be described later). Focusing on such a phenomenon, thermal conductivity can be measured by measuring the temperature change of the heating wire. Further detailed description will be given based on FIGS. 1 and 2. After setting the sample to the temperature to be measured T'o, constant power is supplied to the heating wire. If this power supply start point is defined as zero point, the temperature of the heating wire increases as shown by curve A in FIG. This curve A becomes a logarithmic curve with a constant time width B that is a predetermined time elapsed from the zero point. Therefore, as shown in FIG. 2, if the logarithm ln of time is plotted on the axis and temperature T is plotted on the vertical axis, a straight line C is formed in the above-mentioned constant time width B. Thermal conductivity is then determined from a theoretical analysis in which the reciprocal of the slope of this straight line C is proportional to the thermal conductivity of the sample. In addition,
In Figure 2, the sample deviates from the straight line C after a certain time width B because it has a finite length and diameter, and heat dissipates from the air surrounding the sample (which has extremely low thermal conductivity compared to the sample). ), and if the sample has infinite length and infinite diameter, the linear state will be maintained even after the above time has elapsed. The thermal conductivity can be calculated from theoretical analysis using the following formula. = 8MZ-- ~・} 4 lights △T Enter here: Thermal conductivity of the sample (W/(m.
C))g:加熱線の単位長さ当りの熱流(W/m)7,
,丁2:上記−定の時間幅内における経過時間であって
?,<↑2T,,T2:各経過時間↑,,↑2 におけ
る加熱線温度△T:温度差T2一T,
なお{1}式は理論式から高次項を省略して得た近似式
であって、よさ;<o‐17
の条件の時1%以内で一致する。C)) g: Heat flow per unit length of heating wire (W/m) 7,
, D2: Is it the elapsed time within the above-determined time range? , <↑2T,, T2: heating wire temperature △T at each elapsed time ↑,, ↑2: temperature difference T2-T, equation {1} is an approximate equation obtained by omitting higher-order terms from the theoretical equation. When the condition is good;<o-17, the results match within 1%.
ここでr:加熱線と側溢点間の距離(仇) Q:試料の熱拡散率(れノh) ↑:経過時間(h) である。Here, r: distance between the heating line and the overflow point. Q: Thermal diffusivity of sample (renoh) ↑: Elapsed time (h) It is.
しかしながら、上述した従来の測定方法にあっては、試
料温度が一定温度すなわち被測定温度T′oに保たれる
ことを条件として正確な熱伝導率を測定することができ
るものである。However, in the conventional measurement method described above, it is possible to accurately measure thermal conductivity on the condition that the sample temperature is maintained at a constant temperature, that is, the temperature to be measured T'o.
換言すれば、電力供給開始以降においても、加熱線に電
力が供給されないと仮定した場合の試料温度および加熱
線温度(以下ベース温度と称する)が一定であることが
要求されるのである。もし、ベース温度が第1図中直線
Dで示すごとく上昇している場合であれば、加熱線温度
は曲線D′のごとく変化して時点7,,丁2間の測定温
度差は△Toとなり、加熱線に電力を供給時に発生した
熱の拡散現象のみによって生ずる真の温度差△Tより大
となり、また、ベース温度が第1図中直線Eで示すごと
く降下している場合であれば、加熱線温度は曲線E′で
示すごとく変化して時点丁.,72 間の測定温度差は
△T8となり、真の温度差△Tより小となる。したがっ
て、上記△TD,ATEを{1}式に代入して求められ
る熱伝導率Mま正確な値ではないのである。したがって
、試料の雰囲気温度がたとえば朝、夕の気温の変化の影
響により変化すると正確な熱伝導率が測定できない欠点
があった。また、被測定温度T′。が室温より高い場合
または低い場合には、試料を加熱炉に入れて加熱しまた
は冷却炉において冷却しなければならないが、この際「
試料を一定温度T′oに設定する必要から加熱または冷
却に要する時間がきわめて長時間になってしまう欠点が
あった。すなわち、測定温度T′。が室温より高い場合
を例にとって第3図にもとづいて説明すると、試料の加
熱は、試料温度が第3図中曲線Fで示すように上昇して
徐々に測定温度T′oに達するようにし最終的に測定温
度T′oにおいて安定するようにしなければならないか
ら、加熱時間は?F時間要しきわめて長くなるのである
。本発明はこのような事情にもとづきなされたものでそ
の目的とするところは、加熱線に電力を供給開始する零
時点以前の少なくとも2時点における加熱線温度を予め
測定し、この測定結果にもとづいてベース温度の変動を
想定し、他方、零時点以降の2時点ヶ,,72における
温度を測定し、この71,丁2 における測定温度に上
記ベース温度の変動による補正を加えることにより、加
熱線に発生する熱の拡散現象によってのみ正ずる真の温
度変化を求め、これにより正確な熱伝導率を求めること
ができ、しかも、試料温度が昇温または降下する過程に
おいても熱伝導率を測定できるから、試料を被測定温度
に達するまで加熱、冷却する時間を短縮できる熱伝導率
の測定方法を提供し、かつ、上記熱伝導率を自動的に測
定できる測定装置を提供しようとするものである。In other words, the sample temperature and the heating wire temperature (hereinafter referred to as base temperature) are required to be constant even after power supply starts, assuming that no power is supplied to the heating wire. If the base temperature is rising as shown by straight line D in Figure 1, the heating wire temperature will change as shown by curve D' and the measured temperature difference between time points 7 and 2 will be △To. , is larger than the true temperature difference ΔT caused only by the diffusion phenomenon of heat generated when power is supplied to the heating wire, and if the base temperature is decreasing as shown by straight line E in Figure 1, then The heating wire temperature changes as shown by curve E' and reaches a point in time. , 72 is ΔT8, which is smaller than the true temperature difference ΔT. Therefore, the thermal conductivity M obtained by substituting the above ΔTD and ATE into the equation {1} is not an accurate value. Therefore, if the ambient temperature of the sample changes due to changes in temperature in the morning and evening, for example, there is a drawback that accurate thermal conductivity cannot be measured. Also, the temperature to be measured T'. If the temperature is higher or lower than room temperature, the sample must be heated in a heating furnace or cooled in a cooling furnace.
Since it is necessary to set the sample at a constant temperature T'o, there is a drawback that the time required for heating or cooling is extremely long. That is, the measured temperature T'. Taking as an example the case where T'o is higher than room temperature, the sample is heated so that the sample temperature rises as shown by curve F in Fig. 3 and gradually reaches the measurement temperature T'o. Since it must be kept stable at the measured temperature T'o, what is the heating time? It takes F hours and becomes extremely long. The present invention was made based on the above circumstances, and its purpose is to measure the heating wire temperature at least at two points in time before the zero point when power is started to be supplied to the heating wire, and to measure the heating wire temperature based on the measurement results. Assuming fluctuations in the base temperature, on the other hand, the temperature at two points after the zero point, , 72, is measured, and the temperature measured at 71, 2nd is corrected for the fluctuation in the base temperature as described above. It is possible to determine the true temperature change, which is corrected only by the diffusion phenomenon of the generated heat, and thereby determine the accurate thermal conductivity, and it is also possible to measure the thermal conductivity even in the process of increasing or decreasing the sample temperature. The present invention aims to provide a method for measuring thermal conductivity that can shorten the time required to heat and cool a sample until it reaches a temperature to be measured, and also to provide a measuring device that can automatically measure the thermal conductivity.
以下、本発明方法の一実施例について説明する。An embodiment of the method of the present invention will be described below.
本発明方法に使用されるプローブ部1は第4図に示すよ
うになっている。The probe section 1 used in the method of the present invention is shown in FIG.
すなわち、熱伝導率を測定すべき試料2は、半円柱状の
試料構成体2a,2aからなり、これらを重合すること
により円柱状をなすものである。また、加熱線3は、試
料構成体2a,2a間に挟まれ、これらが重合した時に
試料2の中心軸に配置されるようになっている。この加
熱線3は丸線あるいは帯線等からなる。そして、この加
熱線3の中央部には側温素子たとえば熱電対4の熱接点
4aがスポット溶接等の手段により取りつけられている
。また、図中5はコ字形をなす支持枠であり、この支持
枠5の端部の端子6,6に上記加熱線3がその両端を固
定されて直線状態を保持されるようになっている。また
、支持枠5端部の他の端子7,7には上記熱電対4の両
端が接続されている。まず、第5図に示すようにベース
温度T8が時間の一次函数として変化すると近似できる
場合の熱伝導率の測定方法について説明する。That is, the sample 2 whose thermal conductivity is to be measured consists of semi-cylindrical sample structures 2a, 2a, which are formed into a cylindrical shape by polymerizing them. Further, the heating wire 3 is sandwiched between the sample constructs 2a, 2a, and is arranged at the central axis of the sample 2 when these are polymerized. This heating wire 3 is made of a round wire, a band wire, or the like. A side heating element, such as a hot junction 4a of a thermocouple 4, is attached to the center of the heating wire 3 by means such as spot welding. Further, in the figure, reference numeral 5 denotes a U-shaped support frame, and both ends of the heating wire 3 are fixed to terminals 6, 6 at the ends of the support frame 5, so that the heating wire 3 is maintained in a straight line. . Further, both ends of the thermocouple 4 are connected to other terminals 7, 7 at the ends of the support frame 5. First, a method for measuring thermal conductivity in the case where the base temperature T8 can be approximated as changing as a linear function of time as shown in FIG. 5 will be described.
例として高温時の熱伝導率を測定する場合について説明
する。この場合、加熱線3への電力供給開始時(零時点
)より以前の2時点たとえば一丁3,一74における加
熱線温度T3,T4を測定する。これにより時刻7にお
けるベース温度T8は次式で与えられる。TB:t+←
三手三芝丁3)(7十73〉…‘31したがって、零時
点から所定時間経過したヶ・’ナ2におけるベース温度
TB,,TB2間の温度差△T8は△TB=TB2−T
B,=モT3十2上土ヱケ3一丁4(72十丁3)ご−
(T3+工上コヱ(T,十73)}
73‐一丁4
=(t−T3)2ニq……■
73‐一丁4
他方、7,,丁2時点における実際の測定温度T,,L
を測定し、これにより実際の温度変化△T^は△T^二
T2−T, …側そして
、上記{4’,‘5}式から真の温度変化△TRを求め
ると、△TR=△T^−△TB
=T2−T,一TB2十TB,
ニT2一T,一(T4−T3)上にご一…(6’丁3一
一丁4この真の温度変化△TRを(1}式の△Tと置換
して熱伝導率入を求めると、え=お. 仇り〃1
......(7)T2一TI一(T4−T3)で2−
で1で3一て4
上記温度変化4TR‘ま、加熱線3への電力供給時にこ
の加熱線3で発生した熱の拡散現象によってのみ生じる
真の温度変化であるから、上記{7ー式の熱伝導率入は
正確なものとなる。As an example, a case will be described in which thermal conductivity at high temperatures is measured. In this case, the heating wire temperatures T3 and T4 at two points before the start of power supply to the heating wire 3 (zero point), for example, at 1-cho 3 and 1-74 are measured. As a result, the base temperature T8 at time 7 is given by the following equation. TB:t+←
3) (773〉...'31) Therefore, the temperature difference △T8 between the base temperatures TB, TB2 at the time when a predetermined time has passed since the zero point is △TB=TB2-T
B.
(T3 + construction value (T, 173)} 73-1-4 = (t-T3)2 niq...■ 73-1-4 On the other hand, the actual measured temperature T at the time of 7,, 2,... L
The actual temperature change △T^ is △T^2T2-T, ... side.Then, when the true temperature change △TR is calculated from the above equation {4', '5}, △TR=△ T^-△TB =T2-T,1 TB20TB, 2T21T,1 (T4-T3)... } Substituting △T in the formula to find the thermal conductivity, E=O.
.. .. .. .. .. .. (7) T2-TI-(T4-T3) is 2-
1 and 3 and 4 The above temperature change 4TR' Well, since it is a true temperature change that occurs only due to the diffusion phenomenon of heat generated in the heating wire 3 when power is supplied to the heating wire 3, the above {7- equation The thermal conductivity input will be accurate.
また、この熱伝導率入に対応する被測定温度T′oは、
零時点と丁2 時点の測定温度To,T2の平均として
近似的に次式で求まる。r。In addition, the measured temperature T'o corresponding to this thermal conductivity is
It can be approximately determined by the following equation as the average of the measured temperatures To and T2 at the zero point and the second point. r.
=T。壱T2……‘8}また、被測定温度をより正確に
決定する方法を第7図にもとづいて説明する。=T. 1T2...'8} Also, a method for determining the temperature to be measured more accurately will be explained based on FIG. 7.
すなわち、第7図は横軸に試料の径、縦軸に温度をとり
、曲線日は零時点における試料内部の温度分布を示し、
曲線1は?2時点における温度分布を示す。そして、上
記被測定温度T′oは次式により決定される。r。=T
m眺壱Tmm…‐‐‐■ここで
Tmin:零時点における試料中心部の温度Tmin=
T。In other words, in Figure 7, the horizontal axis represents the diameter of the sample, and the vertical axis represents the temperature, and the curve day represents the temperature distribution inside the sample at the zero point.
What about curve 1? The temperature distribution at two points in time is shown. The measured temperature T'o is determined by the following equation. r. =T
m view 1 Tmm...---■Where, Tmin: Temperature at the center of the sample at zero point Tmin=
T.
Tmax:72 時点における試料最外側部の温度であ
る。Tmax: Temperature at the outermost part of the sample at the time of 72.
上述したように、被測定温度T′oは‘8}式または{
9)式によって決定されるが、二つの式から導出される
T′oの差異は小さく、また熱伝導率^は温度に関して
緩やかに変化するものが通常であるから、実務上どちら
の式を用いてもよい。As mentioned above, the temperature to be measured T′o is expressed by the formula '8} or {
9) However, the difference in T'o derived from the two equations is small, and the thermal conductivity^ usually changes slowly with temperature, so which equation should be used in practice? It's okay.
そして、上記熱伝導率入を求める際、試料の加熱は、第
3図中曲線Gに示すように試料温度が最終的にt′+L
に達するように設定して行なう。この場合、加熱線3の
温度は非安定な状態で上昇し続けてT′oの近傍温度に
達した時に、加熱線3に電力を供給して熱伝導率入を測
定することができるから、試料を加熱する時間7Gは、
従来方法(第3図中曲線Fで示す)の加熱時間↑Fに比
べて大幅に短縮される。なお、上記熱伝導率の測定にお
いて、
一73ニ一丁2
一74コーケ1
72=27,
と設定すれば上述した熱伝導率入を求める式{7}‘ま
次式によって置き換えられる。When calculating the above thermal conductivity, the heating of the sample is determined until the sample temperature reaches t'+L as shown by curve G in FIG.
Set it so that it reaches . In this case, when the temperature of the heating wire 3 continues to rise in an unstable state and reaches a temperature near T'o, power can be supplied to the heating wire 3 and the thermal conductivity can be measured. The time to heat the sample is 7G.
The heating time ↑F of the conventional method (shown by curve F in FIG. 3) is significantly shortened. In addition, in the measurement of the thermal conductivity described above, by setting 173 ni 1 cho 2 174 koke 1 72 = 27, the above equation for calculating the thermal conductivity can be replaced by the following equation {7}'.
ln2
入=希・L−T,十T3−T4・・.・・(lo)この
ようにして熱伝導率入をより簡単な式によって求めるこ
とができる。ln2 entry = rare L-T, ten T3-T4... ...(lo) In this way, the thermal conductivity can be determined using a simpler formula.
また、上記実施例では零時点以前の2時点たとえば一7
3,一74 における温度を測定してベース温度TBの
変化を求めたが、この場合一方の時点を零時点としてこ
の零時点での測定温度Toと他方の時点たとえばーヶ4
の測定温度tとからベース温度を求めるようにしてもよ
い。なお、上記実施例中、頚山温素子として熱電対4を
使用したが、白金等からなる側温抵抗体、あるいはサー
ミスタ等を用いるようにしてもよい。Further, in the above embodiment, two points before the zero point, for example, 17
The change in the base temperature TB was determined by measuring the temperature at 3 and 74. In this case, one time point is considered as the zero time point, and the measured temperature To at this zero point and the other time point, for example, -4.
The base temperature may be determined from the measured temperature t. In the above embodiments, the thermocouple 4 was used as the neck temperature element, but a side temperature resistor made of platinum or the like, a thermistor, or the like may be used.
また本発明は、側温素子としての熱電対、頚山温抵抗体
が加熱線を兼ねるようにしたものにも適用できる。試料
は円筒状でなく直方体形状のものでもよい。次に、第6
図に示すように、ベース温度TBの変化が時間7の二次
函数として近似できる場合の熱伝導率の測定方法につい
て説明する。Further, the present invention can also be applied to a device in which a thermocouple as a side temperature element and a neck temperature resistance element also serve as a heating wire. The sample may be rectangular parallelepiped instead of cylindrical. Next, the sixth
As shown in the figure, a method for measuring thermal conductivity in a case where the change in base temperature TB can be approximated as a quadratic function of time 7 will be described.
この場合、ベース温度は次式で表わされる。TBニa丁
2十b7十九 …...く11)ここでToは零時
点での測定温度である。In this case, the base temperature is expressed by the following equation. TB ni a 20 b 7 nineteen…. .. .. 11) Here, To is the measured temperature at zero point.
そして、上記零時点の他に、零時点以前の2時点一丁3
,一74における温度L,tを測定して上式(11)に
代入すると、T3=a7毒−b73 十T。In addition to the above zero point, there are two points before the zero point.
, 174 and substitute it into the above equation (11), T3=a7 poison-b73 10T.
T4=a7奪−b74 十T。T4 = a7 taken - b74 10T.
……(12)これからここで電力供給開始時以
降の7,,↑2時のベース温度TB,,TB2はTBI
=a丁亭+b71十T。...(12) From now on, the base temperature TB, TB2 at 7, ↑ 2 o'clock after the start of power supply is TBI
= a ding tei + b 71 ten t.
TB2=a7妻十b72 十T。TB2 = a7 wife ten b72 ten T.
……(15)故にベース温度の変化△TBを求め
ると△TB=TB2−TB,
二a(ね−丁亭)十bく72一丁・)
.・・.・・(16)
ここでa,bは(13),(14)式によって与えられ
る。...(15) Therefore, to find the change in base temperature △TB, △TB = TB2 - TB, 2a (ne-cho-tei) 10 b x 72 1-tou).・・・. ...(16) Here, a and b are given by equations (13) and (14).
実際に7,,72時点での測定温度をT,,T2とする
と、実際の温度変化△TAは△TA=Q−T.
・・・・・・(17)であるから、真の温度変化△
TRは△TR=△T^−△TB=T2−T,
−{a(7奪−丁字)十b(72一7
,)} ・・・・・・(1
8)この真の温度変化△TRを‘1}式に代入して熱伝
導率入を求めるとg・ln(イ2/71)
,.。If the actual temperature measured at time points 7, 72 is T,, T2, then the actual temperature change ΔTA is ΔTA=Q-T.
......(17), so the true temperature change △
TR is △TR = △T^ - △TB = T2 - T, - {a (7 robs - C) 10 b (72 - 7 ,)} ・・・・・・(1
8) Substituting this true temperature change △TR into the formula '1} to find the thermal conductivity, g・ln (I2/71)
、. .
(19)^=4中〔T2−T.−{a(み−乙)十b(
丁2一丁.)} 〕ただしa,bは(13)式、(14
)式で与えられる。ここで一73:一丁2
一丁4=−71
丁2二2丁・
と暦仇よ熱伝導率の計算は簡略化され次式のようになる
。(19)^=4 [T2-T. −{a (mi-ot) ten b(
Ding 21 Ding. )} ] However, a and b are equations (13) and (14
) is given by the formula. Here, 173: 1 cho 2 1 cho 4 = -71 cho 2 2 2 cho・ Calculation of thermal conductivity is simplified and becomes as follows.
入=砦2・{t−T・−俄小h)}−1 ..・..・(2o) ここで a=T3十T。Enter=Fort 2・{t−T・−俄小h)}−1 .. ..・.. ..・(2o) here a=T30T.
−2r42,で子 b=T3十3r。-2r42, Deko b=T33r.
−4T427,
となるから、
バ=凶壁{T2‐T,−3L−汀3十5T4}‐1…G
I)4汀なお、この実施例では、一73,一丁4,0の
時点の加熱線3温度T3,T4,Toを測定して、ベー
ス温度を計算したがたとえば零時点での温度Toの代わ
りに−75 時点での温度T3を測定し−73,一74
,一75時点での温度T3,T4,T5を測定してベー
ス温度を求めてもよい。-4T427, so ba=bad wall {T2-T, -3L-T35T4}-1...G
I) 4 In this example, the base temperature was calculated by measuring the heating wire 3 temperatures T3, T4, To at the time of 173, 1, 4, 0. Instead, the temperature T3 at the time of -75 is measured and becomes -73, -74.
The base temperature may be determined by measuring the temperatures T3, T4, and T5 at time points , -75.
また、本発明方法に係る上記2実施例では、測定すべき
温度で。In the above two embodiments of the method of the present invention, at the temperature to be measured.
が室温より高く、したがって試料を加熱し、その昇温過
程で温度T′oの近傍温度Toに達した時に熱伝導率^
を測定する方法について説明したが、本発明は被測定温
度T′。が室温より低く、したがって試料を冷却し、こ
の降温過程において熱伝導率を測定する方法にも適用で
き、熱伝導率入を与える式は上述した実施例と全く同じ
である。また、この場合の被測定温度T′oは{8)式
によっても求まるが、より正確に求める方法を第8図に
もとづき説明する。すなわち、第8図は第7図と同様に
試料内部の温度分布を示すもので、曲線Jは零時点での
温度分布「曲線Kは丁2時点での温度分布をそれぞれ示
すものである。そして、測定温度T′oは次式で示えら
れる。r。=Tmin壱TmaX‐‐‐…(22)ここ
でTmin:試料最外側部における零時点または丁2時
点の温度のうち、低い方の温度Tmax:72時点での
加熱線3の温度
次に、本発明方法を実施して熱伝導率を自動的に測定す
る装置について第9図を参照して説明する。is higher than room temperature, so when the sample is heated and reaches a temperature To near temperature T'o in the heating process, the thermal conductivity ^
Although the method for measuring the temperature T' has been described, the present invention is applicable to the measurement target temperature T'. is lower than room temperature, so it can also be applied to a method in which the sample is cooled and the thermal conductivity is measured during this cooling process, and the formula for determining the thermal conductivity is exactly the same as in the above embodiment. The measured temperature T'o in this case can also be determined by the equation {8), but a more accurate method for determining it will be explained with reference to FIG. That is, like FIG. 7, FIG. 8 shows the temperature distribution inside the sample, and curve J shows the temperature distribution at time zero, and curve K shows the temperature distribution at time 2. , the measured temperature T'o is expressed by the following formula: r.=Tmin1TmaX--- (22) where Tmin is the lower of the temperature at the outermost part of the sample at the zero point or the second point. Temperature Tmax: Temperature of heating wire 3 at time 72 Next, an apparatus for automatically measuring thermal conductivity by implementing the method of the present invention will be described with reference to FIG.
図中1は第4図に詳細を図示したプロープ部であり、こ
のプローブ部1の熱電対4の出力は、モードスイッチ1
1、前層増幅器12、温度計側用アンプ13により増幅
されてアナログマルチプレクサー14の第1の入力端1
4aに供給される。他方、熱電対4の冷接点の温度は、
たとえば側塩抵抗体等を内蔵した自動冷接点補償器15
によって測定され、この補償器15の出力は冷接点用ア
ンプ16により増幅された後、上記アナログマルチプレ
クサー14の第2の入力端14bに供給される。これら
アナログマルチプレクサー14の第1の入力端14aと
第2の入力端14bに供給された各出力は、後述するよ
うに被測定温度でoを演算するための情報となるもので
ある。また、上記熱電対4の出力は上述した前層増幅器
12により増幅されプリカット回路17によりプリカッ
トレベル分を減じられた後、上記アナログマルチプレク
サー14の第3の入力端14cに供給されるようになっ
ている。このプリカットされた出力は後述するように各
時点における加熱線3温度の昇温速度、熱伝導率の演算
をするための情報となる。そして「このアナログマルチ
プレクサ−14に供給された各アナログデー外ま、この
アナログマルチプレクサー14の制御入力端に出力され
る制御信号に従って順次A/D変換器18に送られてデ
ジタルデータに変換され、さらにデジタルインプット回
路19、マイクロコンピュータ等からなる処理装置20
を介して記憶装置21に記憶される。この記憶装置21
はリセット釘22からのIJセット信号により前回の記
憶をクリアされるとともに新たな読み込みを開始するも
のである。すなわち、上記IJセット信号入力時からア
ナログマルチプレクサー14の第3の入力端に供給され
る出力のデジタルデータが処理装置20の制御により短
時間間隔たとえば2秒間隔毎に記憶装置21に読み込ま
れる。このデータは上記処理装置20の制御により72
時間分だけ記憶されるようになっており、新しいデータ
は最古のデータを更新して記憶されるようになっている
。このようにデータを更新して記憶すれば不必要なデー
タを記憶せずに済み記憶容量を小さくできる。また、こ
の記憶装置21は、スタート金023からのスタート信
号を受けた処理装置20の制御により上記記憶の更新を
停止されるようになっている。また、この記憶装置21
にはプリカットレベル情報を記憶されており、この情報
は処理装置20、デジタルアウト回路24を経てD/A
変換器25によりアナログデータに変換されて前述した
プリカット回路17に出力されている。また、上記処理
装置28は、デジタルアウト回路24を介して熱伝導率
デジタル表示装置26「被測定温度デジタル表示装置2
7、準楠ぬKランプ28を制御するようになっている。
詳しくは後述する。また〜前述した熱電対4の出力は前
層増幅器12ト他のプリカット回路29を介してレコー
ダ30、可動コイル指示計器3川こ出力されるようにな
っている。これらレコーダ30、可動コイル指示計器3
1は、加熱線温度を常時アナログ表示するようになって
いる。また、前述したモードスイッチ11を切り換えて
回路を内部基準電圧発生器32に接続し、回路の鮫正を
行なえるようになっている。また、このモードスイッチ
11からデジタルインプット回路19に、測定、鮫正の
いずれかのモード状態にあるかを知らせる信号が出力さ
れている。次に電源制御のための回路について説明する
。すなわち、交流電圧(ACIOOV)の入力はパワー
スイッチ33しヒューズ34を介して電源回路35に供
給される。この電源回路35は入力される交流電圧(A
CIOOV)の整流し 変圧を行ない、上述した制御回
路用の電源回路35に5〜15Vの直流電圧を供給する
ようになっている。また、この電源回路35は、直流定
電流回路36、電流値制御器37を介して加熱線3に一
定電力を供給するようになっている。なお、38は加熱
線3に流れる電流を常時アナ。クー・表示する電流計で
ある。また、39は電流設定スイッチであり、電流値情
報を電流値制御器37へ供給するとともにデジタルイン
プット回路19、処理装置20を介して記憶装置21へ
供給するようになっている。また、40は加熱線抵抗値
設定器であり、この抵抗値情報はデジタルインプット回
路19、処理装置20を介して記憶装置21に供給され
るようになっている。また、前述したスタート鋤23か
らのスタート信号は処理装置20‘こおいて後述する時
期的制御を受けた後、デジタルアウト回路24を介して
電流値制御器37へ出力され、これにより、加熱線3へ
の電力供給が開始されるようになつている。上述した構
成をなす測定装置の作用を説明する。Reference numeral 1 in the figure is the probe section shown in detail in FIG. 4, and the output of the thermocouple 4 of this probe section 1
1. The first input terminal 1 of the analog multiplexer 14 is amplified by the front layer amplifier 12 and the thermometer side amplifier 13.
4a. On the other hand, the temperature of the cold junction of thermocouple 4 is
For example, automatic cold junction compensator 15 with built-in side salt resistor etc.
The output of the compensator 15 is amplified by the cold junction amplifier 16 and then supplied to the second input terminal 14b of the analog multiplexer 14. The respective outputs supplied to the first input terminal 14a and the second input terminal 14b of the analog multiplexer 14 serve as information for calculating o at the temperature to be measured, as will be described later. Further, the output of the thermocouple 4 is amplified by the pre-layer amplifier 12 and subtracted by the pre-cut level by the pre-cut circuit 17, and then supplied to the third input terminal 14c of the analog multiplexer 14. ing. This pre-cut output becomes information for calculating the rate of temperature increase of the heating wire 3 and the thermal conductivity at each point in time, as will be described later. Then, each analog data supplied to the analog multiplexer 14 is sequentially sent to the A/D converter 18 and converted into digital data according to the control signal output to the control input terminal of the analog multiplexer 14. Furthermore, a processing device 20 consisting of a digital input circuit 19, a microcomputer, etc.
The data is stored in the storage device 21 via. This storage device 21
The previous memory is cleared by the IJ set signal from the reset nail 22, and new reading is started. That is, the output digital data supplied to the third input terminal of the analog multiplexer 14 from the input of the IJ set signal is read into the storage device 21 at short intervals, for example, every 2 seconds, under the control of the processing device 20. This data is processed at 72 under the control of the processing device 20.
Only the amount of time is stored, and new data is stored by updating the oldest data. If data is updated and stored in this way, unnecessary data will not be stored and the storage capacity can be reduced. Further, this storage device 21 is configured to stop updating the memory under the control of the processing device 20 which receives a start signal from the start money 023. In addition, this storage device 21
Precut level information is stored in the , and this information is sent to the D/A via the processing device 20 and the digital out circuit 24.
The data is converted into analog data by the converter 25 and output to the pre-cut circuit 17 described above. Further, the processing device 28 connects the thermal conductivity digital display device 26 and the temperature to be measured digital display device 2 through the digital out circuit 24.
7. It is designed to control the semi-Kusunu K lamp 28.
The details will be described later. Further, the output of the thermocouple 4 described above is outputted to a recorder 30 and a moving coil indicator 3 via a pre-layer amplifier 12 and other pre-cut circuits 29. These recorders 30 and moving coil indicator 3
1 is designed to constantly display the heating wire temperature in analog form. Further, the circuit can be directly adjusted by switching the mode switch 11 described above to connect the circuit to the internal reference voltage generator 32. Further, a signal is outputted from the mode switch 11 to the digital input circuit 19 to inform whether the mode is either measurement or measurement mode. Next, a circuit for power supply control will be explained. That is, the input of the alternating current voltage (ACIOOV) is supplied to the power supply circuit 35 via the power switch 33 and the fuse 34. This power supply circuit 35 receives an input AC voltage (A
CIOOV) is rectified and transformed, and a DC voltage of 5 to 15 V is supplied to the power supply circuit 35 for the control circuit described above. Further, this power supply circuit 35 is configured to supply constant power to the heating wire 3 via a DC constant current circuit 36 and a current value controller 37. In addition, 38 constantly analyzes the current flowing through the heating wire 3. It is an ammeter that displays the current value. Further, 39 is a current setting switch, which supplies current value information to the current value controller 37 and also to the storage device 21 via the digital input circuit 19 and the processing device 20. Further, 40 is a heating wire resistance value setting device, and this resistance value information is supplied to a storage device 21 via a digital input circuit 19 and a processing device 20. Further, the start signal from the start plow 23 described above is subjected to timing control to be described later in the processing device 20', and then outputted to the current value controller 37 via the digital out circuit 24, whereby the heating wire Power supply to 3 has started. The operation of the measuring device having the above-mentioned configuration will be explained.
一例として、被測定温度が室温より高い場合について説
明する。まず、試料2を図示しない加熱炉内に置き、加
熱する。この加熱開始後適宜時間経過した後、パワース
イッチ33をONするとともにリセット釦22を押すと
、前述したように熱電対3の出力のうちアナログマルチ
プレクサー14の第3入力機14cに供給された出力(
温度情報)が、処理装置20の制御により記憶装置21
に2秒間隔毎に72時間幅分順次更新しながら記憶され
る。そして、この記憶装置21に記憶された温度情報に
もとづいて処理装置20において昇温速度を演算し、こ
の昇温速度が一定値以下たとえばIC/min以下にな
った時(予め、昇塩速度がIC/mjn以下になった時
にほぼ被測定温度になるように設定されている。)に、
処理装置20の制御により準備OKランプ28が点灯す
る。操作者はこの点灯を確認した後スタート釦23を押
す。すると、スタート信号がデジタルインプット回路1
9を介して処理装置201こ供給される。この処理装置
20は、上記スタート信号を、アナログマルチプレクサ
ー14への制御信号出力時まで保持し、この制御信号出
力時とほぼ同時期にこのスタート信号をデジタルアウト
回路24を介して電流値制御器37に出力し、電流値制
御器37はこれを受けて加熱線3へ一定電力を供給する
。他方「記憶装置21は、電力供給開始時点(零時点)
における温度情報(マルチプレクサー14の第3入力端
14cに入力された温度情報)を記憶した後、処理装置
20の制御により上述した記憶の更新を停止されるとと
もに、一72,一71、零時点の温度情報T3,T4,
Toを残して他の情報を消去され、零時点以降における
71,丁2 の温度情報T,,T2をさらに記憶すると
ともに計算用のメモリ−として使用される。そして、上
記処理装置201こおいて、前述した熱伝導率入を求め
る式たとえば(21)式に基づいて熱伝導率^を求める
。入=宅2{T2‐T・−小州拍4}−・
なお「 ここでgは加熱線抵抗値設定器40からの加熱
線の抵抗値情報Rと、設定スイッチ39からの電流値情
報1とから、式g=R12/1(1は加熱線3の長さ)
によって求まるものである。As an example, a case where the temperature to be measured is higher than room temperature will be described. First, the sample 2 is placed in a heating furnace (not shown) and heated. After an appropriate period of time has elapsed after the start of heating, when the power switch 33 is turned on and the reset button 22 is pressed, the output of the thermocouple 3 that is supplied to the third input device 14c of the analog multiplexer 14 as described above is output. (
temperature information) is stored in the storage device 21 under the control of the processing device 20.
The information is stored while being updated sequentially for a width of 72 hours every 2 seconds. Then, the temperature increase rate is calculated in the processing device 20 based on the temperature information stored in the storage device 21, and when the temperature increase rate becomes less than a certain value, for example, IC/min or less (the salt increase rate is It is set so that the temperature to be measured is almost reached when the temperature falls below IC/mjn.)
The preparation OK lamp 28 is turned on under the control of the processing device 20. After confirming this lighting, the operator presses the start button 23. Then, the start signal is sent to digital input circuit 1.
9 to the processing device 201. This processing device 20 holds the start signal until the control signal is outputted to the analog multiplexer 14, and approximately at the same time as the control signal is outputted, the start signal is sent to the current value controller via the digital out circuit 24. 37, and the current value controller 37 receives this and supplies constant power to the heating wire 3. On the other hand, "the storage device 21 is
After storing the temperature information (temperature information input to the third input terminal 14c of the multiplexer 14) at , the updating of the above-mentioned memory is stopped under the control of the processing device 20, and the temperature information at 172, 171, and 0 points is stopped. Temperature information T3, T4,
Other information is erased except for To, and the temperature information T, , T2 of 71, 2 after the zero point is further stored and used as a memory for calculation. Then, in the processing device 201, the thermal conductivity is determined based on the above-mentioned equation for determining the thermal conductivity, for example, equation (21). Input = Home 2 {T2-T・-Koshubei 4}-・Here, g is the resistance value information R of the heating wire from the heating wire resistance value setting device 40 and the current value information 1 from the setting switch 39. From the formula g=R12/1 (1 is the length of the heating wire 3)
It is determined by
このようにして、求められた熱伝導率入は熱伝導率デジ
タル表示装置26によって表示される。また、被測定温
度To′‘ま、記憶装置21に記憶された温度情報To
,Lから、上記処理装置20における棚式の演算によっ
て求める。h′=Tこう土/
なお、これら温度情報丸,Lは、アナログマルチプレク
サー14の第1、第2の入力端14a,14bに出力さ
れたデータにもとづいて処理装置20の演算により求ま
るものである。In this manner, the determined thermal conductivity value is displayed by the thermal conductivity digital display device 26. In addition, the temperature to be measured To'' and the temperature information To stored in the storage device 21
, L, by shelf-type calculation in the processing device 20. h'=T/ be.
また上記被測定温度L′は処理装置20の制御により被
測定温度デジタル表示装置27に表示される。なお、上
記被測定温度To′は処理装置20‘とおいて【9}式
の演算を行なうようにしてもよい。ただし、この場合他
の熱電対(図示せず)を用いて試料の最外側温度を測定
し、この温度情報を処理装置20、記憶装置21へ供給
する必要がある。なお、本発明の方法、装置にあっては
上述した実施例における演算の順序に制約されるもので
はなく、最終的に真の温度差にもとづいて熱伝導率を測
定するもの全てに適用できることはもちろんである。Further, the temperature to be measured L' is displayed on the temperature to be measured digital display device 27 under the control of the processing device 20. Note that the temperature to be measured To' may be calculated by the equation [9} in the processing device 20'. However, in this case, it is necessary to measure the outermost temperature of the sample using another thermocouple (not shown) and supply this temperature information to the processing device 20 and the storage device 21. It should be noted that the method and apparatus of the present invention are not limited to the order of calculations in the above-mentioned embodiments, and can ultimately be applied to any method that measures thermal conductivity based on a true temperature difference. Of course.
以上説明したように本発明に係る方法によれば、加熱線
に電力を供給開始する零時点以前の少なくとも2時点に
おける加熱線温度を予め測定し、この測定結果にもとづ
いてベース温度の変動を想定し、他方、零時点以降の2
時点7,,↑2における温度を測定し、この7,,72
における実際の測定温度に上記ベース温度による補正
を加えることにより、加熱線に発生する熱の拡散現象に
よってのみ生ずる真の温度変化を求め、この真の温度変
化にもとづいて熱伝導率を求めるようにしたものである
。As explained above, according to the method of the present invention, the heating wire temperature is measured in advance at at least two points before the zero point when power is started to be supplied to the heating wire, and fluctuations in the base temperature are assumed based on the measurement results. On the other hand, 2 after the zero point
Measure the temperature at time 7,,↑2, and this 7,,72
By adding correction based on the above base temperature to the actual measured temperature at This is what I did.
したがって、試料の雰囲気温度等に左右されず、正確な
熱伝導率を測定できる。また、試料温度が昇温または降
下する過程におし、ても熱伝導率を測定できるから、試
料の加熱または冷却のための時間を大幅に短縮できる。
また、本発明に係る装置によれば、記憶装置において、
零時点以前の加熱線温度の情報を短時間間隔毎に所定時
間幅分順次更新しながら記憶しておき、この記憶された
温度情報から零時点以前の2時点以上の温度情報にもと
づいて処理装置においてベース温度を演算し、このベー
ス温度による変動分を補正して真の温度変化を求めこれ
にもとづいて熱伝導率を演算しこの熱伝導率を表示装置
により表示するようにしたものである。Therefore, accurate thermal conductivity can be measured without being affected by the ambient temperature of the sample. Furthermore, since the thermal conductivity can be measured even when the sample temperature is rising or falling, the time for heating or cooling the sample can be significantly shortened.
Further, according to the device according to the present invention, in the storage device,
Information on the heating wire temperature before the zero point is stored while being updated sequentially for a predetermined time width at short intervals, and from this stored temperature information, the processing device uses the temperature information at two or more points before the zero point. The base temperature is calculated, the variation due to this base temperature is corrected to find the true temperature change, the thermal conductivity is calculated based on this, and this thermal conductivity is displayed on the display device.
したがって、正確な熱伝導率を自動的に測定できる。Therefore, accurate thermal conductivity can be measured automatically.
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従釆の熱伝導率測定方法による加熱線
温度の時間に対する変化を示した図であり、第1図では
横軸に時間丁をとり、第2図では横軸に時間の対数ln
7をとってある。
第3図は、従釆の熱伝導率測定方法、本発明の測定方法
におけるそれぞれの試料加熱状態および測定温度TO′
に達するまでの加熱時間を比較して示す図である。第4
図は本発明に係る方法および装置に使用されるプローブ
部の斜視図、第5図、第6図は本発明方法による熱伝導
率測定の際における加熱線温度の時間に対する変化を示
す図で、第5図はベース温度が時間に対して一次函数と
して近似できる場合、第6図はベース温度が二次函数と
して近似できる場合について示す。第7図、第8図は測
定された熱伝導率に対する測定温度を決定する際に基礎
となる温度Tmax、Tminを示す図であり、第7図
は試料を加熱した場合、第8図は試料を冷却した場合を
示す。第9図は本発明に係る測定装置のブロック回路図
である。1…・・・プローブ部、2…・・・試料、3・
・・…加熱線、4・・・・・・熱電対、18…・・・A
/D変換器、20・…・・処理装置、21・・・・・・
記憶装置、26・・・・・・熱伝導率デジタル表示装置
(表示装置)。
第1図
第2図
節3図
第4図
第5図
第6図
節7図
第8図
図
〇
穂[Brief explanation of the drawings] Figures 1 and 2 are diagrams showing the change in heating wire temperature with respect to time according to the method of measuring the thermal conductivity of a subordinate column. In Figure 1, the horizontal axis represents time, and In Figure 2, the horizontal axis is the logarithm of time ln
I took 7. Figure 3 shows the sample heating state and measurement temperature TO' in the secondary thermal conductivity measurement method and the measurement method of the present invention.
FIG. Fourth
The figure is a perspective view of the probe part used in the method and apparatus according to the present invention, and FIGS. 5 and 6 are diagrams showing changes in heating wire temperature over time during thermal conductivity measurement by the method of the present invention. FIG. 5 shows a case where the base temperature can be approximated as a linear function with respect to time, and FIG. 6 shows a case where the base temperature can be approximated as a quadratic function. Figures 7 and 8 are diagrams showing temperatures Tmax and Tmin, which are the basis for determining the measured temperature for the measured thermal conductivity. Figure 7 shows the temperature when the sample is heated, and Figure 8 shows the temperature when the sample is heated. The figure shows the case of cooling. FIG. 9 is a block circuit diagram of a measuring device according to the present invention. 1...Probe section, 2...Sample, 3.
... Heating wire, 4 ... Thermocouple, 18 ... A
/D converter, 20...processing device, 21...
Storage device, 26...Thermal conductivity digital display device (display device). Figure 1 Figure 2 Section 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Section 7 Figure 8 Figure 0
Claims (1)
素子とを配設し、上記加熱線に一定電力を供給開始する
零時点以前の少なくとも2時点における加熱線温度を測
定し、この測定結果にもとづいて零時点以降の2時点τ
_1,τ_2における加熱線に電力を供給しないと仮定
した場合の加熱線のベース温度T_B_1,T_B_2
を求め、上記2時点τ_1,τ_2において加熱線に電
力を供給した場合の実際の加熱線温度T_1,T_2を
測定し、上記T_B_1,T_B_2,T_1,T_2
から、加熱線への電力供給時に発生する熱の拡散現象の
みにより与えられる真の温度変化ΔT_R=T_2−T
_1−T_B_2+T_B_1を求め、この真の温度変
化ΔT_Rをλ=(g・ln(τ_2/τ_1))/(
4π・ΔT)〔(1)式〕(但しλ:試料の熱伝導率、
g:加熱線の単位長さ当りの熱流、ΔT=T_2−T_
1)のΔTと置換して代入し、前記試料の熱伝導率を求
めるようにしたことを特徴とする熱伝導率測定方法。 2 試料内に配設されるとともに一定電力を供給される
加熱線と、同じく試料内に配設され上記加熱線の温度を
測定する測温素子と、測温素子からのアナログデータを
デジタルデータに変換するA/D変換器と、このA/D
変換器からのデジタルデータを記憶する記憶装置と、こ
の記憶装置に記憶された情報にもとづいて熱伝導率を演
算する処理装置と、この処理装置の制御により熱伝導率
を表示する表示装置とを具備し、上記処理装置は、加熱
線への電力供給開始の零時点以前において、上記記憶装
置にA/D変換器からの加熱線温度の情報を短時間間隔
毎に所定時間幅分だけ順次更新しながら記憶させ、零時
点において上記記憶装置における記憶の更新を停止させ
るとともに、この零時点以前の少なくとも2時点におけ
る加熱線温度の情報から、加熱線に電力供給されないと
仮定した場合における零時点以降の2時点τ_1,τ_
2の温度T_B_1,T_B_2を演算し、さらに、記
憶装置に記憶された上記2時点τ_1,τ_2での実際
の測定温度T_1,T_2と上記T_B_1,T_B_
2とから、加熱線への電力供給時に発生する熱の拡散現
象によってのみ与えられる真の温度差ΔT_R=T_2
−T_1−T_B_2+T_B_1を演算し、この温度
差ΔT_Rをλ=(g・ln(τ_2/τ_1))/(
4π・ΔT):〔(1)式〕(但し、λ:試料の熱伝導
率、g:加熱線単位長さ当りの熱流、ΔT=T_2−T
_1)のΔTと置換して代入し、前記試料の熱伝導率を
演算して求め、この熱伝導率を表示装置によって表示す
ることを特徴とする熱伝導率測定装置。[Scope of Claims] 1. A heating wire and a temperature measuring element for measuring the temperature of the heating wire are disposed within the sample, and the heating wire is provided at at least two points in time before the zero point at which constant power is started to be supplied to the heating wire. Measure the temperature, and based on this measurement result, calculate the two points τ after zero point.
Base temperature of the heating wire T_B_1, T_B_2 when it is assumed that no power is supplied to the heating wire at _1, τ_2
, and measure the actual heating wire temperatures T_1 and T_2 when power is supplied to the heating wire at the above two points τ_1 and τ_2, and calculate the above T_B_1, T_B_2, T_1, T_2.
Therefore, the true temperature change ΔT_R=T_2−T given only by the heat diffusion phenomenon that occurs when power is supplied to the heating wire
Find _1−T_B_2+T_B_1 and calculate this true temperature change ΔT_R as λ=(g・ln(τ_2/τ_1))/(
4π・ΔT) [Equation (1)] (where λ: thermal conductivity of the sample,
g: heat flow per unit length of heating wire, ΔT=T_2−T_
A method for measuring thermal conductivity, characterized in that the thermal conductivity of the sample is determined by substituting ΔT in 1). 2. A heating wire placed inside the sample and supplied with constant power, a temperature measuring element also placed inside the sample and measuring the temperature of the heating wire, and converting analog data from the temperature measuring element into digital data. A/D converter to convert and this A/D
A storage device that stores digital data from a converter, a processing device that calculates thermal conductivity based on the information stored in this storage device, and a display device that displays thermal conductivity under the control of this processing device. The processing device sequentially updates the heating wire temperature information from the A/D converter in the storage device for a predetermined time width at short intervals before the zero time point when power supply to the heating wire starts. The update of the memory in the storage device is stopped at the zero time point, and from the information on the heating wire temperature at at least two time points before the zero time point, after the zero time point assuming that no power is supplied to the heating wire. Two points in time τ_1, τ_
2 temperatures T_B_1, T_B_2 are calculated, and further, the actual measured temperatures T_1, T_2 at the two time points τ_1, τ_2 stored in the storage device and the above T_B_1, T_B_
2, the true temperature difference ΔT_R=T_2 given only by the heat diffusion phenomenon that occurs when power is supplied to the heating wire
−T_1−T_B_2+T_B_1 is calculated, and this temperature difference ΔT_R is calculated as λ=(g・ln(τ_2/τ_1))/(
4π・ΔT): [Equation (1)] (where λ: thermal conductivity of the sample, g: heat flow per unit length of heating wire, ΔT=T_2−T
A thermal conductivity measuring device characterized in that the thermal conductivity of the sample is calculated and calculated by substituting ΔT in _1), and the thermal conductivity is displayed on a display device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7080479A JPS608457B2 (en) | 1979-06-06 | 1979-06-06 | Thermal conductivity measurement method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7080479A JPS608457B2 (en) | 1979-06-06 | 1979-06-06 | Thermal conductivity measurement method and device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55163449A JPS55163449A (en) | 1980-12-19 |
| JPS608457B2 true JPS608457B2 (en) | 1985-03-02 |
Family
ID=13442096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7080479A Expired JPS608457B2 (en) | 1979-06-06 | 1979-06-06 | Thermal conductivity measurement method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS608457B2 (en) |
-
1979
- 1979-06-06 JP JP7080479A patent/JPS608457B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55163449A (en) | 1980-12-19 |
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