П), що виконує функції управління теплофизическим експериментом і розрахунку ТФС.
Основними дестабілізуючими чинниками, які впливають на термозонд, є зміна температури, тиску і вологості навколишнього середовища, контактного термоопору в галузі вимірювання (області контакту термозонда і досліджуваного об'єкта), теплоємності нагрівача, тепловіддачі в галузі вимірювання, зміна розташування елементів термопріемніка в термозондів, вплив шорсткості поверхні об'єкта, а також впливають перешкоди на вимірювальний перетворювач.
На заваді вважається будь-який електричний сигнал в, ланцюгах ПИП, відмінний від корисного. Перешкода включає в себе внутрішні джерела шумів, що виникають від термоеффектом і гальванічного взаємодії в місцях з'єднань ділянок ланцюга, від теплового шуму в різних елементах ланцюга, від власних шумів в джерелах корисних сигналів. На працюючу РЕЗ діють також випромінювання від зовнішніх джерел. Зазначені вище перешкоди створюють електричні та магнітні поля, які через наявність індуктивних, ємнісних і резистивних зв'язків сприяють виникненню на різних ділянках перетворення корисного сигналу паразитної різниці потенціалів і протіканню струмів за елементами вимірювальних та інформаційних ланцюгів.
Що впливають перешкоди на ПИП можна усунути за допомогою інструментальних та алгоритмічних методів. Інструментальними методами є: екранованийие, заземлення, ізоляція, регулювання значення повного опору схеми, вибір кабелю та ін. До алгоритмическим методів належать: лінійна і нелінійна фільтрація; відбраковування аномальних вимірювань та ін.
Дестабілізуючим фактором, що впливає на термозонд, є вплив теплоємності нагрівача на результати вимірювання. Тепловий імпульс створюється лінійним джерелом, в якості якого використовується натягнута дріт, імпульсно розігрівається електричним струмом.
Для оцінки впливу теплоємності нагрівача можна використовувати умова
(1.7)
де - похибка нагрівача, при якій можна знехтувати впливом теплоємності нагрівача,
- теплота, поглинута нагрівачем одиничної довжини, Дж/м;
- кількість теплоти, що виділилася протягом імпульсу на ділянці джерела одиничної довжини.
При контролі температури в області вимірювання термопріемнік може також порушувати первинний розподіл температур в контрольованому об'єкті. Внаслідок цього при несприятливих умовах вимірювання може мати місце методична похибка вимірювання температури і температура чутливого елемента термопріемніка буде відрізнятися від дійсної температури поверхні тіла.
Для зменшення похибки за рахунок тепловідводу до мінімуму термоелектричний термометр рекомендується встановлювати на поверхні тіла по всій довжині дотику термоелектродів з поверхнею, внаслідок чого тепловідвід від робочого кінця термоелектричного термометр значно зменшується.
До дестабілізуючим чинників, яке впливає на термозонд відносяться також контактні термічні опори, які впливають на формування температурного поля в галузі вимірювання і визначення ТФСМ. Досліджуваний об'єкт відділений від середовища, в якому проходять теплофізичні вимірювання, деяким прикордонним шаром, що представляє собою певне термічний опір, що погіршує умови теплообміну. Контактні термічні опори мають місце також при зіткненні тіл з однаковими або різними властивостями. Точність теплофізичних характеристик багато в чому визначається ставленням термічного опору досліджуваного об'єкта до контактного термічному опору. Чим вище це відношення, тим точніше за інших рівних умов будуть визначені ТФСМ. При одних і тих же розмірах тіл і умовах контакту з навколишнім середовищем це відношення завжди більше для матеріалів з низькою теплопровідністю, ніж для матеріалів з великою теплопровідністю, наприклад, для металів.
Метод зменшення контактного термічного опору полягає в ретельній обробці дотичних поверхонь в галузі вимірювання (термозонда і досліджуваного об'єкта) і заміні газової прошарку між ними більш проводять речовиною.
Вплив вологості навколишнього середовища є одним з важливих дестабілізуючих факторів, що впливають на термозонд при теплофізичних вимірах. Тому необхідно визначати теплофізичні властивості одночасно з вологістю в процесі виготовлення виробу і на основі отриманих результатів прогнозувати властивості готової продукції.
Проведено теплофізичні експерименти на різних матеріалах: Рипор, дереві, мінваті, повсті. На малюнку 1.2 представлені термограмми нагріву мінвати при зміні її вологості від 0 до 40%; на малюнку 1.3 показані термограмми дерева при зміні його вологості від 0 до 40%; на малюнку 1.4 зображені термограмми повсті при зміні вологості від 0 до 40%; на малюнку 1.5 відображена залежність теплопровідності вищеперелічених матеріалів від вологості.
Малюнок 1.2. Термограми нагрі...
