JPH0465972B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0465972B2 JPH0465972B2 JP60207470A JP20747085A JPH0465972B2 JP H0465972 B2 JPH0465972 B2 JP H0465972B2 JP 60207470 A JP60207470 A JP 60207470A JP 20747085 A JP20747085 A JP 20747085A JP H0465972 B2 JPH0465972 B2 JP H0465972B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermal
- temperature
- medium
- time
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
本発明は、媒質中に熱量の非定常拡散を、熱源
素子、温度設定素子を共用する細線（円筒状熱伝
導体）を利用して行い、媒質の熱定数である熱伝
導率、熱拡散率を測定する方法に関するものであ
る。 本発明の特徴とするところは、熱的に平衡状態
で媒質中に円筒状伝導体を配置し、ある時刻から
円筒状伝導体を瞬時的に一定温度量ΔTだけステ
ツプ状に変化させて熱平衡を破り、円筒状熱伝導
体の温度を以後、一定値に維持するように熱量を
補償し、このときの補償熱量Ｑ（ｔ）を時間ｔの
関数として測定し、温度上昇量ΔTとＱ（ｔ）を
既知の時間ｔに関する関数に回帰し、回帰係数よ
り媒質の熱定数である熱伝導率、熱拡散率を求め
ることにある。 媒質中に温度の不均一分布があると、温度勾
配、熱伝導率、熱拡散率の大きさに従つて、系全
体が平衡状態に近づくように熱が移動する。熱平
衡状態にある媒質中に半径ａの円筒状導体（細
線）が置かれているとき、ある時刻ｔ＝０から、
ある種の動作により、細線の温度をΔTだけステ
ツプ状に上昇させた場合、細線の表面から単位長
さあたり次式で示される熱流Ｑ（ｔ）が媒質中に
流出する。 Ｑ（ｔ）＝4πλΔT∞ 〓 〓n=1 ｛Ao／（logχt）n＋１／２ ４／σ2χt Bo／（log
χt）n １／32（４／σ2χt）2Co／（logχt）n＋……
｝(1) ただし、σ＝e〓（γ＝0.5772……、オイラー
数）、χ＝4κ／a2σ2、λ、κはそれぞれ熱定数の
うちの熱伝導率、熱拡散率である。係数Ao、Bo、
Coは方程式を厳密に解くことで求めることがで
きるが、測定に必要な範囲で表１に示す。
素子、温度設定素子を共用する細線（円筒状熱伝
導体）を利用して行い、媒質の熱定数である熱伝
導率、熱拡散率を測定する方法に関するものであ
る。 本発明の特徴とするところは、熱的に平衡状態
で媒質中に円筒状伝導体を配置し、ある時刻から
円筒状伝導体を瞬時的に一定温度量ΔTだけステ
ツプ状に変化させて熱平衡を破り、円筒状熱伝導
体の温度を以後、一定値に維持するように熱量を
補償し、このときの補償熱量Ｑ（ｔ）を時間ｔの
関数として測定し、温度上昇量ΔTとＱ（ｔ）を
既知の時間ｔに関する関数に回帰し、回帰係数よ
り媒質の熱定数である熱伝導率、熱拡散率を求め
ることにある。 媒質中に温度の不均一分布があると、温度勾
配、熱伝導率、熱拡散率の大きさに従つて、系全
体が平衡状態に近づくように熱が移動する。熱平
衡状態にある媒質中に半径ａの円筒状導体（細
線）が置かれているとき、ある時刻ｔ＝０から、
ある種の動作により、細線の温度をΔTだけステ
ツプ状に上昇させた場合、細線の表面から単位長
さあたり次式で示される熱流Ｑ（ｔ）が媒質中に
流出する。 Ｑ（ｔ）＝4πλΔT∞ 〓 〓n=1 ｛Ao／（logχt）n＋１／２ ４／σ2χt Bo／（log
χt）n １／32（４／σ2χt）2Co／（logχt）n＋……
｝(1) ただし、σ＝e〓（γ＝0.5772……、オイラー
数）、χ＝4κ／a2σ2、λ、κはそれぞれ熱定数の
うちの熱伝導率、熱拡散率である。係数Ao、Bo、
Coは方程式を厳密に解くことで求めることがで
きるが、測定に必要な範囲で表１に示す。
【表】
【表】
上記原理に基づいて、熱定数を求める方法の具
体例を図１に従つて述べる。 図１は抵抗R1，R2，R3，RS、RLからなるホー
イストンブリツジの出力電圧をサーボ増幅器に導
入し、その出力電圧をブリツジの電源として帰還
している状態を示している。RS，RLは前述した
細線によつて作られた電気抵抗で、添字Ｓ、Ｌは
細線の短、長を示しており、細線内を軸方向に伝
わる熱流の影響を打消す目的で２個の細線抵抗を
利用する。R1，R2，R3は初期状態でブリツジを
平衡させるために使用する。 一般に電気伝導体の抵抗率は温度に依存するの
で、RS，RLの抵抗値は温度の関数となる。初期
状態でRS，RLで発生するジユール熱が無視しえ
るようにしてブリツジの平衡を達成し、ある瞬間
から、R1，R2，R3のいずれかの抵抗を微少量変
化させると、ブリツジの出力が再び零となるよう
にサーボ系が動作する。 ブリツジが再び釣合の状態になつたときは、抵
抗RS，RLは温度差ΔTだけ上昇して初期状態と異
なつた値になつている。このとき、RS，RLで発
生するジユール熱は、RS，RLに流れる電流値、
その抵抗値から容易に算出できる。このジユール
熱は、媒質中に流出するので、細線の有効な長さ
を測定することにより、単位長さあたりの熱流流
出量を求めることができる。このようにして、時
間の関数として求めたＱ（ｔ）とΔTの関係によ
り、熱定数が測定可能となる。 補足的に言えば、ブリツジはホーイストンブリ
ツジだけでなく、他の名称で呼ばれるブリツジも
同様使用可能である。
体例を図１に従つて述べる。 図１は抵抗R1，R2，R3，RS、RLからなるホー
イストンブリツジの出力電圧をサーボ増幅器に導
入し、その出力電圧をブリツジの電源として帰還
している状態を示している。RS，RLは前述した
細線によつて作られた電気抵抗で、添字Ｓ、Ｌは
細線の短、長を示しており、細線内を軸方向に伝
わる熱流の影響を打消す目的で２個の細線抵抗を
利用する。R1，R2，R3は初期状態でブリツジを
平衡させるために使用する。 一般に電気伝導体の抵抗率は温度に依存するの
で、RS，RLの抵抗値は温度の関数となる。初期
状態でRS，RLで発生するジユール熱が無視しえ
るようにしてブリツジの平衡を達成し、ある瞬間
から、R1，R2，R3のいずれかの抵抗を微少量変
化させると、ブリツジの出力が再び零となるよう
にサーボ系が動作する。 ブリツジが再び釣合の状態になつたときは、抵
抗RS，RLは温度差ΔTだけ上昇して初期状態と異
なつた値になつている。このとき、RS，RLで発
生するジユール熱は、RS，RLに流れる電流値、
その抵抗値から容易に算出できる。このジユール
熱は、媒質中に流出するので、細線の有効な長さ
を測定することにより、単位長さあたりの熱流流
出量を求めることができる。このようにして、時
間の関数として求めたＱ（ｔ）とΔTの関係によ
り、熱定数が測定可能となる。 補足的に言えば、ブリツジはホーイストンブリ
ツジだけでなく、他の名称で呼ばれるブリツジも
同様使用可能である。
第１図は本発明による測定原理の一例を示すも
ので、R1，R2，R3，RS，RLはブリツジを形成す
る抵抗である。
ので、R1，R2，R3，RS，RLはブリツジを形成す
る抵抗である。
Claims (1)
- １ 熱的に平衡状態で媒質中に円筒状熱伝導体を
配置し、ある時刻から円筒状熱伝導体を瞬時的に
一定温度量ΔTだけステツプ状に変化させて熱平
衡を破り、円筒状熱伝導体から媒質中に熱流を流
出させ、円筒状熱伝導体の温度を以後、一定値に
維持するように熱量を補償し、このときの補償熱
量Ｑ（ｔ）を時間ｔの関数として測定し、温度上
昇量ΔTとＱ（ｔ）を既知の時間ｔに関する関数
に回帰し、回帰係数より媒質の熱定数である熱伝
導率、熱拡散率を測定することを特徴とする温度
ステツプ細線加熱による熱定数の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20747085A JPS6266147A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 温度ステップ細線加熱による熱定数の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20747085A JPS6266147A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 温度ステップ細線加熱による熱定数の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266147A JPS6266147A (ja) | 1987-03-25 |
| JPH0465972B2 true JPH0465972B2 (ja) | 1992-10-21 |
Family
ID=16540293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20747085A Granted JPS6266147A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 温度ステップ細線加熱による熱定数の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6266147A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6221408B2 (ja) * | 2013-06-27 | 2017-11-01 | 富士電機株式会社 | 熱抵抗計測方法及び熱抵抗計測装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6058159B2 (ja) * | 1976-08-25 | 1985-12-18 | 株式会社豊田自動織機製作所 | コンテナスプレツダの安全装置 |
| JPS5945098B2 (ja) * | 1978-08-09 | 1984-11-02 | 三菱電機株式会社 | 熱抵抗測定装置 |
| JPS5984145A (ja) * | 1982-10-01 | 1984-05-15 | サラソタ・オ−トメイシヨン・リミテツド | 流体のレイノルズ数を測定する方法および装置 |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP20747085A patent/JPS6266147A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6266147A (ja) | 1987-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |