JPH07209221A - 成形体の断熱作用を試験する方法 - Google Patents
成形体の断熱作用を試験する方法Info
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 成形体の断熱作用を試験する方法を提供す
る。 【構成】 上記方法は、成形体で熱弛緩特性を無接触の
温度測定により決定することにより成形体の品質を試験
する方法である。
る。 【構成】 上記方法は、成形体で熱弛緩特性を無接触の
温度測定により決定することにより成形体の品質を試験
する方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は成形体、特に断熱成形体
の断熱作用を試験する方法に関する。
の断熱作用を試験する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】断熱成形体、特に真空化した断熱成形体
は冷却装置のための理想的な断熱材料である。これは充
填剤としてたとえばＤｅｇｕｓｓａ社のＦＫ５００ Ｌ
Ｓのような沈降珪酸を含有する気密の被膜からなる。全
部の断熱成形体を、断熱作用を高めるために一定の内部
圧力に真空化する。充填剤として含まれる沈降珪酸は、
長時間にわたって良好な断熱作用を保証するために一定
の水含量を有する（欧州特許公告第０３９６６９６号明
細書）。そのような断熱成形体は、たとえば ａ）水吸収能力４〜５０重量％（２３℃および相対湿度
８５％で）を有する微分散した粉末状または繊維状の物
質を用意し、場合により表面の水を除去するために十分
な条件下で乾燥し、 ｂ）粉末状または繊維状の物質を場合により圧縮し、 ｃ）場合により乾燥したおよび場合により圧縮した粉末
状または繊維状の物質を真空化のための開口および水蒸
気透過率０．１〜０．５ｇ／（ｍ2・ｄ）（２３℃およ
び相対湿度８５％で）および気体透過率０．１〜０．５
ｃｍ3／（ｍ2・ｄ・ｂａｒ）（２３℃で）を有する被膜
に導入し、 ｄ）この被膜を真空化し、かつ ｅ）被膜の真空化開口を真空を維持しながら被膜の内部
で閉鎖することにより製造する（欧州特許公告第０３９
６９６１号明細書）。
は冷却装置のための理想的な断熱材料である。これは充
填剤としてたとえばＤｅｇｕｓｓａ社のＦＫ５００ Ｌ
Ｓのような沈降珪酸を含有する気密の被膜からなる。全
部の断熱成形体を、断熱作用を高めるために一定の内部
圧力に真空化する。充填剤として含まれる沈降珪酸は、
長時間にわたって良好な断熱作用を保証するために一定
の水含量を有する（欧州特許公告第０３９６６９６号明
細書）。そのような断熱成形体は、たとえば ａ）水吸収能力４〜５０重量％（２３℃および相対湿度
８５％で）を有する微分散した粉末状または繊維状の物
質を用意し、場合により表面の水を除去するために十分
な条件下で乾燥し、 ｂ）粉末状または繊維状の物質を場合により圧縮し、 ｃ）場合により乾燥したおよび場合により圧縮した粉末
状または繊維状の物質を真空化のための開口および水蒸
気透過率０．１〜０．５ｇ／（ｍ2・ｄ）（２３℃およ
び相対湿度８５％で）および気体透過率０．１〜０．５
ｃｍ3／（ｍ2・ｄ・ｂａｒ）（２３℃で）を有する被膜
に導入し、 ｄ）この被膜を真空化し、かつ ｅ）被膜の真空化開口を真空を維持しながら被膜の内部
で閉鎖することにより製造する（欧州特許公告第０３９
６９６１号明細書）。
【０００３】大部分のこの断熱成形体の工業的製造にお
いては、個々の断熱成形体の断熱材の品質に関して信頼
できる表示を提供することができる、合理的な破壊のな
い品質の制御が問題である。
いては、個々の断熱成形体の断熱材の品質に関して信頼
できる表示を提供することができる、合理的な破壊のな
い品質の制御が問題である。
【０００４】真空化した空間に断熱成形体を導入し、こ
の空間で試験することにより真空化した断熱成形体の断
熱作用を決定することは公知である。この公知の方法は
工業的使用のためには煩雑であり、かつ経費がかかりす
ぎるという欠点を有する（D.Buettner et al.High Tem
p.-High Pressures，１５（２），２３３〜４０（１９
８３））。
の空間で試験することにより真空化した断熱成形体の断
熱作用を決定することは公知である。この公知の方法は
工業的使用のためには煩雑であり、かつ経費がかかりす
ぎるという欠点を有する（D.Buettner et al.High Tem
p.-High Pressures，１５（２），２３３〜４０（１９
８３））。
【０００５】断熱成形体の研究により、熱伝導率に対す
る内部圧力および相対湿度の影響が示される。この場合
に、熱伝導率は停滞した熱流の状態で１２時間より長い
停滞時間の後でおよび２０℃〜−２０℃の温度勾配で熱
流を介して決定する。典型的な測定時間は断熱成形体の
ための停滞した温度条件（断熱成形体中の一定の熱流）
下で約２〜３時間であることが必要である。これは工業
的製造に並行する品質制御のためには時間がかかりすぎ
る。
る内部圧力および相対湿度の影響が示される。この場合
に、熱伝導率は停滞した熱流の状態で１２時間より長い
停滞時間の後でおよび２０℃〜−２０℃の温度勾配で熱
流を介して決定する。典型的な測定時間は断熱成形体の
ための停滞した温度条件（断熱成形体中の一定の熱流）
下で約２〜３時間であることが必要である。これは工業
的製造に並行する品質制御のためには時間がかかりすぎ
る。
【０００６】
【発明の構成】本発明の対象は、成形体、特に断熱成形
体の断熱作用を試験する方法であり、この方法は成形
体、特に断熱成形体で熱弛緩特性を無接触の温度測定に
より決定することを特徴とする。
体の断熱作用を試験する方法であり、この方法は成形
体、特に断熱成形体で熱弛緩特性を無接触の温度測定に
より決定することを特徴とする。
【０００７】本発明による試験方法は以下の物理的考察
にもとづき、使用される記号は以下のものを表す。
にもとづき、使用される記号は以下のものを表す。
【０００８】
【表１】
【０００９】平行座標に関する直線の場合の熱伝導の微
分方程式は
分方程式は
【００１０】
【数１】
【００１１】で示され、
【００１２】
【数２】
【００１３】である。
【００１４】これは内部の熱源を有しない時間と共に変
動する温度領域の特性を表す。
動する温度領域の特性を表す。
【００１５】片側に無限にひろがる成形体のモデルに関
しては、成形体を加熱するために一定の高さに維持され
た表面温度の単純な場合に部分解：
しては、成形体を加熱するために一定の高さに維持され
た表面温度の単純な場合に部分解：
【００１６】
【数３】
【００１７】が得られ、値：Δθo＝表面温度−内部温
度である。
度である。
【００１８】成形体中の温度領域に関する解はガウスの
確率積分に類似の考察にもとづいて得られる。
確率積分に類似の考察にもとづいて得られる。
【００１９】表面を通過する熱流の計算に関しては、
【００２０】
【数４】
【００２１】の条件が成立し、
【００２２】
【数５】
【００２３】である。
【００２４】これから、表面（ｘ＝０）に関しては
【００２５】
【数６】
【００２６】が成立し、加熱時間に関する上記の式の積
分により、成形体に供給される熱量：
分により、成形体に供給される熱量：
【００２７】
【数７】
【００２８】が導かれる。
【００２９】表面と成形体中心の温度差が３０℃の場合
の断熱成形体中の熱流密度および供給される熱量の計算
は、たとえば以下の基準値を使用して以下のように行う
ことができる。
の断熱成形体中の熱流密度および供給される熱量の計算
は、たとえば以下の基準値を使用して以下のように行う
ことができる。
【００３０】λ1＝０．００７Ｗ・ｍ~1・Ｋ~1，ρ＝１
８０ｋｇ・ｍ~3，ｃ＝１２００Ｊ・ｋｇ~1・Ｋ~1，Δθ
o＝３０℃。
８０ｋｇ・ｍ~3，ｃ＝１２００Ｊ・ｋｇ~1・Ｋ~1，Δθ
o＝３０℃。
【００３１】これらの値から熱侵入率（Waermeeindring
zahl）
zahl）
【００３２】
【数８】
【００３３】が得られ、および λ2＝０．０２０Ｗ・ｍ~1・Ｋ~1で熱侵入率
【００３４】
【数９】
【００３５】が得られる。
【００３６】計算の結果を以下の表に記載した。
【００３７】 時間 熱流密度１ 熱流密度２ 熱量１ 熱量２ 秒 Ｗ・ｍ~2 Ｗ・ｍ~2 Ｊ・ｍ~2 Ｊ・ｍ~2 １ ６５８ １１１２ １３１６ ２２２５ ５ ２９４ ４９７ ２９４３ ４９７５ １０ ２０８ ３５２ ４１６２ ７０３５ ２０ １４７ ２４９ ５８８６ ９９４９ ３０ １２０ ２０３ ７２０９ １２１８５５０ ９３ １５７ ９３０７ １５７３１ 熱流密度に関するこれらの値から理解できるように、最
初の数秒でかなりの熱流が断熱成形体に侵入することが
できる。供給される熱量は断熱成形体の熱供給能力にも
とづき冷却中の温度変化に著しい影響を与える。
初の数秒でかなりの熱流が断熱成形体に侵入することが
できる。供給される熱量は断熱成形体の熱供給能力にも
とづき冷却中の温度変化に著しい影響を与える。
【００３８】基本的な関係を説明するために、片側に無
限にひろがる成形体の単純なモデルを考慮することがで
きる。この近似値は本発明の方法においては良好に満た
される、それというのも短い加熱工程が熱の侵入を断熱
成形体の厚さの半分に制限するからである。付加的な周
囲条件（境界面の熱の移動、冷却の際の自由な対流）を
伴った模擬的な計算がこのことを明らかにしている。ほ
かの周囲条件としては試験成形体の表面を通過する熱流
が加熱の際に一定の高さであるとみなすべきである。
限にひろがる成形体の単純なモデルを考慮することがで
きる。この近似値は本発明の方法においては良好に満た
される、それというのも短い加熱工程が熱の侵入を断熱
成形体の厚さの半分に制限するからである。付加的な周
囲条件（境界面の熱の移動、冷却の際の自由な対流）を
伴った模擬的な計算がこのことを明らかにしている。ほ
かの周囲条件としては試験成形体の表面を通過する熱流
が加熱の際に一定の高さであるとみなすべきである。
【００３９】加熱工程中に成形体に熱量（Ｑ）が式
（６）により供給される。式（６）の可変パラメータと
しては再現可能な試験条件（Δθo，Ａ，Δｔ一定）下
で熱侵入率（ｂ）のみがあてはまる。断熱成形体内部の
平面法線の温度領域は境界面を考慮せずに一般的微分方
程式（１）により示される。再現可能な試験条件におい
て断熱成形体内部の温度領域は直接温度拡散率（ａ）を
変動することにより決定する。
（６）により供給される。式（６）の可変パラメータと
しては再現可能な試験条件（Δθo，Ａ，Δｔ一定）下
で熱侵入率（ｂ）のみがあてはまる。断熱成形体内部の
平面法線の温度領域は境界面を考慮せずに一般的微分方
程式（１）により示される。再現可能な試験条件におい
て断熱成形体内部の温度領域は直接温度拡散率（ａ）を
変動することにより決定する。
【００４０】断熱成形体における変動した特性値（温度
拡散率および熱侵入率）を検出するために、この試験方
法では成形体に一定の時間にわたって一定の熱量を供給
する。この場合に表面を通過する熱流が表面の温度変化
（熱の停滞）を決定する。前記の表のための計算から示
されるように、断熱成形体中の熱流は一定の高い表面温
度で√ｔに逆比例する。試験条件において存在するほぼ
一定の熱流の周囲条件が断熱成形体のための熱源により
満たされている間は、１次元の近似値で表面温度は、√
ｔに比例して上昇しなければならない。従って、熱侵入
率（ｂ）の差が加熱工程の終了時に達成可能な表面温度
に逆比例して作用すべきであり、それにより品質目標値
のずれのための測定基準が得られる。
拡散率および熱侵入率）を検出するために、この試験方
法では成形体に一定の時間にわたって一定の熱量を供給
する。この場合に表面を通過する熱流が表面の温度変化
（熱の停滞）を決定する。前記の表のための計算から示
されるように、断熱成形体中の熱流は一定の高い表面温
度で√ｔに逆比例する。試験条件において存在するほぼ
一定の熱流の周囲条件が断熱成形体のための熱源により
満たされている間は、１次元の近似値で表面温度は、√
ｔに比例して上昇しなければならない。従って、熱侵入
率（ｂ）の差が加熱工程の終了時に達成可能な表面温度
に逆比例して作用すべきであり、それにより品質目標値
のずれのための測定基準が得られる。
【００４１】本発明の方法においては、熱供給の終了後
に自由な対流で表面の冷却経過を測定する。この測定値
の変化は、きわめて良好な近似値で式：
に自由な対流で表面の冷却経過を測定する。この測定値
の変化は、きわめて良好な近似値で式：
【００４２】
【数１０】
【００４３】のタイプの指数関数により表すことがで
き、パラメータは θu＝ｔ → ∞における下限温度 θo＝加熱後のθ（ｔ＝０）における温度差θ（ｔ＝
０）−θu ｋ＝減衰定数を表す。この関数パラメータは測定値の変
化から算定し、試験条件および断熱成形体の特性に依存
する。断熱成形体に侵入する熱量は実質的に温度差（θ
o）を決定し、一方減衰定数（ｋ）および下限温度
（θu）は試験の構成および実施により決定する。
き、パラメータは θu＝ｔ → ∞における下限温度 θo＝加熱後のθ（ｔ＝０）における温度差θ（ｔ＝
０）−θu ｋ＝減衰定数を表す。この関数パラメータは測定値の変
化から算定し、試験条件および断熱成形体の特性に依存
する。断熱成形体に侵入する熱量は実質的に温度差（θ
o）を決定し、一方減衰定数（ｋ）および下限温度
（θu）は試験の構成および実施により決定する。
【００４４】測定値からの冷却曲線の算定は以下の実施
例の計算により示される。このために実際の経験値に相
当する冷却曲線を予め決定する（図４を参照）。このた
めに必要なパラメータは以下のとおりである。
例の計算により示される。このために実際の経験値に相
当する冷却曲線を予め決定する（図４を参照）。このた
めに必要なパラメータは以下のとおりである。
【００４５】θu 周囲温度＝２２℃ θo 加熱後の温度差＝３５℃ ｋ 減衰定数＝−０．１ 冷却工程の経過時間 ｔ（秒） ｔ＝０．１秒きざみで０〜４５秒 曲線パラメータの計算のために必要な冷却の温度測定値
は、時間ｔ1およびｔ2に関しては ｔ1＝１秒、ｔ2＝２０秒、θ（ｔ1）＝５３．６６９
℃、θ（ｔ2）＝２６．７３７℃である。
は、時間ｔ1およびｔ2に関しては ｔ1＝１秒、ｔ2＝２０秒、θ（ｔ1）＝５３．６６９
℃、θ（ｔ2）＝２６．７３７℃である。
【００４６】これらの時間に関する式は、
【００４７】
【数１１】
【００４８】で示される。
【００４９】これから、差を形成して（７．１−７．
２）、式（７．３）が成立する。
２）、式（７．３）が成立する。
【００５０】
【数１２】
【００５１】両方の式７．１および７．２の除法により
冷却定数ｋを求めることができる。（式７．４）
冷却定数ｋを求めることができる。（式７．４）
【００５２】
【数１３】
【００５３】それと共に加熱温度θoが７．３から得ら
れる。
れる。
【００５４】
【数１４】
【００５５】本発明により、不安定な温度条件（断熱成
形体中の熱流が一定でない）で測定を実施する。内部圧
力に依存した測定値の変動の立証可能性および範囲を明
らかにするために、４個の断熱成形体で、２個は内部圧
力２ミリバール未満で、２個は内部圧力約７０ミリバー
ルで温度記録により試験測定を実施した。この測定にお
いては断熱成形体の加熱を全出力４００Ｗの白熱電球に
より実施した。構造は実験室で自立していた。電球およ
び断熱成形体を三脚により支持した。この簡単な構造で
高い内部圧力の断熱成形体と低い内部圧力の断熱成形体
との約２℃の加熱により達成可能な表面温度の差がすで
に検出できた。
形体中の熱流が一定でない）で測定を実施する。内部圧
力に依存した測定値の変動の立証可能性および範囲を明
らかにするために、４個の断熱成形体で、２個は内部圧
力２ミリバール未満で、２個は内部圧力約７０ミリバー
ルで温度記録により試験測定を実施した。この測定にお
いては断熱成形体の加熱を全出力４００Ｗの白熱電球に
より実施した。構造は実験室で自立していた。電球およ
び断熱成形体を三脚により支持した。この簡単な構造で
高い内部圧力の断熱成形体と低い内部圧力の断熱成形体
との約２℃の加熱により達成可能な表面温度の差がすで
に検出できた。
【００５６】熱放射を介したエネルギ供給はほかの使用
可能な方法に比べて著しい利点を有する。放射源の波長
領域を適合することにより、エネルギを直接フィルムで
あってもよい被膜表面に、または大きな部品に関しては
被膜を通過して引き続く断熱成形体の形成部材に供給す
る。従って３．５〜６μｍの波長領域の模範的な使用さ
れる被膜は５５％より高い透明度を有する。調整された
熱供給により、断熱成形体の表面における温度の分散が
再現可能に達成される。それにより、断熱成形体表面の
計測不能の熱流がそれぞれの測定のためにほぼ等しくな
り、相対評価に対するその影響が消失する。
可能な方法に比べて著しい利点を有する。放射源の波長
領域を適合することにより、エネルギを直接フィルムで
あってもよい被膜表面に、または大きな部品に関しては
被膜を通過して引き続く断熱成形体の形成部材に供給す
る。従って３．５〜６μｍの波長領域の模範的な使用さ
れる被膜は５５％より高い透明度を有する。調整された
熱供給により、断熱成形体の表面における温度の分散が
再現可能に達成される。それにより、断熱成形体表面の
計測不能の熱流がそれぞれの測定のためにほぼ等しくな
り、相対評価に対するその影響が消失する。
【００５７】熱放射源（以下に放射器と記載する）から
加熱時間にわたって相対的な一定の再現可能な熱流が供
給され、これは断熱成形体の分類に必要である。放射器
のしぼり込みおよび拡大により熱供給の開始および時間
帯をきわめて良好に決定することができる。
加熱時間にわたって相対的な一定の再現可能な熱流が供
給され、これは断熱成形体の分類に必要である。放射器
のしぼり込みおよび拡大により熱供給の開始および時間
帯をきわめて良好に決定することができる。
【００５８】温度領域を損なうことなく高い時間的解像
力をもって可能な限り正確な温度を検出するという要求
は、測定条件に適合したパイロメータを使用して無接触
でのみ満足することができる。表面測定（すなわち被膜
上の）のために７〜２０μｍの波長領域を選択すること
ができ、この領域内でフィルムの固有放射は９０％より
多い。
力をもって可能な限り正確な温度を検出するという要求
は、測定条件に適合したパイロメータを使用して無接触
でのみ満足することができる。表面測定（すなわち被膜
上の）のために７〜２０μｍの波長領域を選択すること
ができ、この領域内でフィルムの固有放射は９０％より
多い。
【００５９】加熱工程中に試験体表面に向けられた放射
器は引き続く測定中に、放射器が測定平面からはずれ、
測定工程に影響しない位置に移動しなければならない。
測定中のパイロメータの位置は物理的な周囲条件（測定
位置直径、放射器角度、温度領域）により決定する。最
適な条件はパイロメータが放射器の位置を占める、すな
わちパイロメータが表面に垂直である場合に達成され
る。加熱と測定の切り換え工程は可能な限りはやく行う
べきであり、装置に負担をかけるべきでない。測定位置
の十分に正確な再現性を保証するために、それぞれの切
り換え工程において固定が必要である。手動のためには
簡単な条件が求められるべきである。調節可能な係止位
置で、回転可能な軸上で互いに９０°ずれた放射器およ
びパイロメータの取付けにより前記の条件は十分に満足
される。
器は引き続く測定中に、放射器が測定平面からはずれ、
測定工程に影響しない位置に移動しなければならない。
測定中のパイロメータの位置は物理的な周囲条件（測定
位置直径、放射器角度、温度領域）により決定する。最
適な条件はパイロメータが放射器の位置を占める、すな
わちパイロメータが表面に垂直である場合に達成され
る。加熱と測定の切り換え工程は可能な限りはやく行う
べきであり、装置に負担をかけるべきでない。測定位置
の十分に正確な再現性を保証するために、それぞれの切
り換え工程において固定が必要である。手動のためには
簡単な条件が求められるべきである。調節可能な係止位
置で、回転可能な軸上で互いに９０°ずれた放射器およ
びパイロメータの取付けにより前記の条件は十分に満足
される。
【００６０】
【実施例】熱弛緩の測定を実施するために、図１および
図２に示される装置を使用することができる。
図２に示される装置を使用することができる。
【００６１】図１により、ケーシング１は片側に窓２、
上側に冷却水で温度調節される冷却装置３および空気開
口４を有する。この容器内に放射器５およびパイロメー
タ６が互いに垂直にかつ固定したユニットとして回転可
能に配置されている。窓２の外側に、測定する前に断熱
成形体７を取り付ける。放射器５および窓２の一定の開
口により、断熱成形体７に一定の時間にわたって一定の
熱量を照射により供給する。照射後放射器５をただちに
パイロメータ６といっしょに９０°回転させ、それによ
りパイロメータ６が熱放射能力を測定することができる
（図２）。断熱成形体の試験は、計算器で所定の熱減衰
曲線を測定した減衰曲線と比較することにより実施す
る。
上側に冷却水で温度調節される冷却装置３および空気開
口４を有する。この容器内に放射器５およびパイロメー
タ６が互いに垂直にかつ固定したユニットとして回転可
能に配置されている。窓２の外側に、測定する前に断熱
成形体７を取り付ける。放射器５および窓２の一定の開
口により、断熱成形体７に一定の時間にわたって一定の
熱量を照射により供給する。照射後放射器５をただちに
パイロメータ６といっしょに９０°回転させ、それによ
りパイロメータ６が熱放射能力を測定することができる
（図２）。断熱成形体の試験は、計算器で所定の熱減衰
曲線を測定した減衰曲線と比較することにより実施す
る。
【００６２】断熱成形体の試験は詳細は以下のように実
施することができ、その際以下の技術的条件を守る。
施することができ、その際以下の技術的条件を守る。
【００６３】パイロメータの測定信号はアナログ／デジ
タル変換カードを介して計算器（ＰＣ）に読み取らせ
る。測定値の表示、資料の整備および評価はプログラム
を介して行う。
タル変換カードを介して計算器（ＰＣ）に読み取らせ
る。測定値の表示、資料の整備および評価はプログラム
を介して行う。
【００６４】パイロメータ 波長領域 ８〜２０μｍ 測定位置直径 ２０±５ｍｍ 時間的解像力 １００ｍｓ 温度解像力 ０．２℃ 出発信号 １〜１００℃で０〜２０ｍＡ Ａ／Ｄ変換器 解像力 １２バイト チャンネル数 １６ 変換率 １ｍｓ未満 放射器 出力 ６０Ｗ 温度 ３２０±６０℃ 放出度 ９８％ λmax ４．８７μｍ 装置データ 空気加熱 （６０Ｗ） ２．０℃（静止状態で測定窓の垂直な方
向で測定した） バックグラウンド照射 （６０Ｗ） １８±２℃ 予熱時間 ３０分。
向で測定した） バックグラウンド照射 （６０Ｗ） １８±２℃ 予熱時間 ３０分。
【００６５】測定装置は最初の試験の前に少なくとも３
０分作動すべきである。このためにまず冷却平面３の水
供給口を開放しなければならない。更にパイロメータ６
の流量供給、放射器５および通風機４を作動する。３０
分の経過時間後試験を開始できるように試験装置は熱的
に安定である。計算機支援試験のためには測定計算機を
作動し、かつ試験プログラムを始動すべきである。
０分作動すべきである。このためにまず冷却平面３の水
供給口を開放しなければならない。更にパイロメータ６
の流量供給、放射器５および通風機４を作動する。３０
分の経過時間後試験を開始できるように試験装置は熱的
に安定である。計算機支援試験のためには測定計算機を
作動し、かつ試験プログラムを始動すべきである。
【００６６】断熱成形体を設置する前に測定空間内で温
度をパイロメータ６で測定する。そのために放射器５は
開放した窓に向けて配置しなければならない。引き続き
パイロメータを開放した窓に向かって配置する。今や断
熱成形体を窓の前に移動することができる。断熱成形体
の開始温度をパイロメータで測定する。その後放射器５
を断熱成形体の表面に向ける。加熱工程を開始する。４
５秒後再びパイロメータ６を断熱成形体の表面に向きを
変え、温度変化を約５０秒にわたって測定する。その後
試験工程を終了し、断熱成形体を取り出すことができ
る。計算機支援試験において試験の終了時に自動的に評
価する。
度をパイロメータ６で測定する。そのために放射器５は
開放した窓に向けて配置しなければならない。引き続き
パイロメータを開放した窓に向かって配置する。今や断
熱成形体を窓の前に移動することができる。断熱成形体
の開始温度をパイロメータで測定する。その後放射器５
を断熱成形体の表面に向ける。加熱工程を開始する。４
５秒後再びパイロメータ６を断熱成形体の表面に向きを
変え、温度変化を約５０秒にわたって測定する。その後
試験工程を終了し、断熱成形体を取り出すことができ
る。計算機支援試験において試験の終了時に自動的に評
価する。
【００６７】すでに記載した反復法から出発して、比較
して考察して試験体の品質の評価を行う３つの評価値を
決定することができる。これらの値は、 １．指数｜ｋ｜（大きすぎる値は除外する） ２．加熱ΔＴ1（わずかの加熱は除外する） ３．冷却ΔＴ2（わずかの冷却は除外する） であり、反復方程式により以下のように定義する。
して考察して試験体の品質の評価を行う３つの評価値を
決定することができる。これらの値は、 １．指数｜ｋ｜（大きすぎる値は除外する） ２．加熱ΔＴ1（わずかの加熱は除外する） ３．冷却ΔＴ2（わずかの冷却は除外する） であり、反復方程式により以下のように定義する。
【００６８】
【数１５】
【００６９】試験装置を検定するために、ほかの（完全
な）試験法により明らかにされた５つの良好な参考試料
を少なくとも４回測定すべきである。試験の許容差領域
として、参考試料のこの２０個の測定値から形成され、
９９％の信頼領域に関する最大の絶対誤差の値領域（Ｄ
ＩＮ１３１９，Ｂ１．３）が該当する。加熱領域の最大
値から加熱の上限値が得られ（ΔＴ1max）、加熱領域の
最小値から加熱の下限値が得られる（ΔＴ1min）。
な）試験法により明らかにされた５つの良好な参考試料
を少なくとも４回測定すべきである。試験の許容差領域
として、参考試料のこの２０個の測定値から形成され、
９９％の信頼領域に関する最大の絶対誤差の値領域（Ｄ
ＩＮ１３１９，Ｂ１．３）が該当する。加熱領域の最大
値から加熱の上限値が得られ（ΔＴ1max）、加熱領域の
最小値から加熱の下限値が得られる（ΔＴ1min）。
【００７０】同様にしてほかの限界値の定義を決定す
る。従って １．ΔＴ1(max/min) 加熱の上限値／下限値 ２．ΔＴ2(max/min) 冷却の上限値／下限値 ３．｜ｋ｜(max/min) 指数の上限値／下限値 が導かれる。
る。従って １．ΔＴ1(max/min) 加熱の上限値／下限値 ２．ΔＴ2(max/min) 冷却の上限値／下限値 ３．｜ｋ｜(max/min) 指数の上限値／下限値 が導かれる。
【００７１】試験実施を評価するために、前記の試験位
置の構成において加熱と指数との値の組合せを記載する
ことができる。状況の相違は以下のように表される。
置の構成において加熱と指数との値の組合せを記載する
ことができる。状況の相違は以下のように表される。
【００７２】試験体の測定値：ΔＴ1(p)，ΔＴ2(p)，｜
ｋ｜(p) 状況１ 測定結果 ΔＴ1(max)＞ΔＴ1(p)＞ΔＴ1(min) ΔＴ2(max)＞ΔＴ2(p)＞ΔＴ2(min) ｜ｋ｜(max)＞｜ｋ｜(p)＜｜ｋ｜(min) これから、断熱成形体が規格内にあることが示される。
ｋ｜(p) 状況１ 測定結果 ΔＴ1(max)＞ΔＴ1(p)＞ΔＴ1(min) ΔＴ2(max)＞ΔＴ2(p)＞ΔＴ2(min) ｜ｋ｜(max)＞｜ｋ｜(p)＜｜ｋ｜(min) これから、断熱成形体が規格内にあることが示される。
【００７３】状況２ 測定結果 ΔＴ1(max)＜ΔＴ1(p) ΔＴ2(max)＜ΔＴ2(p) ｜ｋ｜(max)＞｜ｋ｜(p)＜｜ｋ｜(min) これから、断熱成形体はおそらく規格内にあるが、安全
な評価のためには長く加熱し過ぎたことが示される。測
定は不適当であり、再検査しなければならない。
な評価のためには長く加熱し過ぎたことが示される。測
定は不適当であり、再検査しなければならない。
【００７４】状況３ 測定結果 ΔＴ1(p)＜ΔＴ1(min) ΔＴ2(p)＜ΔＴ2(min) ｜ｋ｜(max)＜｜ｋ｜(p) これから、この断熱成形体は明らかに規格の範囲外にあ
ることが示される。
ることが示される。
【００７５】以下に前記の状況１および３に相当する試
験測定を記載する。その際、欠陥のない断熱成形体によ
り得られる断熱成形体８２／０．１および８２／１．５
データの測定記録１および２が示される。相対湿度０％
および内部圧力１０ミリバール未満を有する断熱成形体
が欠陥がないとみなされる。相対湿度および内部圧力の
データはこの断熱成形体においては間接的に破壊試験に
より決定される。断熱成形体９４０および９６８の測定
記録３および４は、ごくわずかな湿度（２〜６％）およ
び約４〜１０ミリバールの内部圧力を有する断熱成形体
がどのような結果を生じるのかを示している。更にこの
４つの断熱成形体に関する試験記録が示されている。こ
の測定のグラフによる評価を図３に記載する。
験測定を記載する。その際、欠陥のない断熱成形体によ
り得られる断熱成形体８２／０．１および８２／１．５
データの測定記録１および２が示される。相対湿度０％
および内部圧力１０ミリバール未満を有する断熱成形体
が欠陥がないとみなされる。相対湿度および内部圧力の
データはこの断熱成形体においては間接的に破壊試験に
より決定される。断熱成形体９４０および９６８の測定
記録３および４は、ごくわずかな湿度（２〜６％）およ
び約４〜１０ミリバールの内部圧力を有する断熱成形体
がどのような結果を生じるのかを示している。更にこの
４つの断熱成形体に関する試験記録が示されている。こ
の測定のグラフによる評価を図３に記載する。
【００７６】 １） データファイル Ｆ＼ＶＥＲＧＬＥＩＣ＼ＰＡＮＥＬＸ０１．ＤＡＴ パネル名称 ８２／０．１ 装入物 １ 日時 １９９３年５月１８日 時間 ９時間５２分 測定場所 試験構造 センサ ＨＥＩＭ．ＫＴ１５ 試験者 Ｅｌｋｅ Ｂｅｒｌｅｍａｎｎ 付記 パネル内部圧力３ミリバール未満 試験条件 周囲温度 ２０．９℃ 初期温度 ２３．４℃ 計算値 加熱 ４３．２℃ 冷却 ３７．０℃ 指数 −２．０１７Ｅ−０２ 絶対誤差 ９．８９８Ｅ−０３℃ 評価 欠陥なし ２） データファイル Ｆ＼ＶＥＲＧＬＥＩＣ＼ＰＡＮＥＬＸ０２．ＤＡＴ パネル名称 ８２／１．５ 装入物 １ 日時 １９９３年５月１８日 時間 １０時間２７分 測定位置 試験構造 センサ ＨＥＩＭ．ＫＴ１５ 試験者 Ｅｌｋｅ Ｂｅｒｌｅｍａｎｎ 付記 パネル内部圧力５ミリバール 試験条件 周囲温度 ２１．５℃ 初期温度 ２３．７℃ 計算値 加熱 ４２．７℃ 冷却 ３５．６℃ 指数 −２．０８３Ｅ−０２ 絶対誤差 ９．０２５Ｅ−０２℃ 評価 欠陥なし ３） データファイル Ｆ＼ＶＥＲＧＬＥＩＣ＼ＰＡＮＥＬＸ０３．ＤＡＴ パネル名称 ９４０ 装入物 ９ 日時 １９９３年３月３日 時間 ９時間３９分 測定位置 試験構造 センサ ＨＥＩＭ．ＫＴ１５ 試験者 Ｅｌｋｅ Ｂｅｒｌｅｍａｎｎ 付記 内部圧力約４ミリバール、湿度２％ 試験条件 周囲温度 ２１．０℃ 初期温度 ２２．１℃ 計算値 加熱 ４２．３℃ 冷却 ３２．８℃ 指数 −２．４４８Ｅ−０２ 絶対誤差 ６．２７１Ｅ−０２℃ 評価 不合格 ４） データファイル Ｆ＼ＶＥＲＧＬＥＩＣ＼ＰＡＮＥＬＸ０４．ＤＡＴ パネル名称 ９６８ 装入物 １０ 日時 １９９３年３月３日 時間 １０時間４３分 測定位置 試験構造 センサ ＨＥＩＭ．ＫＴ１５ 試験者 Ｅｌｋｅ Ｂｅｒｌｅｍａｎｎ 付記 内部圧力約１１ミリバール、湿度６％ 試験条件 周囲温度 ２１．３℃ 初期温度 ２２．５℃ 計算値 加熱 ３７．１℃ 冷却 ２７．１℃ 指数 −２．８４５Ｅ−０２ 絶対誤差 １．１９３Ｅ−０１℃ 評価 不合格 規格外にあるかまたは測定欠陥が存在する試験体の記録 規格の許容差範囲 加熱 ４２．４〜４３．３℃ 冷却 ３４．５〜３５．５℃ 指数 ２．０７Ｅ−０２〜２．１４Ｅ−０２ 測定 ９３．３．３〜９３．５．１８ 試験場所 試験構造 センサ ＨＥＩＭ．ＫＴ１５ 試料数 ４、このうち不合格品２ 試験体 ８２／０．１，８２／１．５，９４０，９６８ 規格 日時 名称 周囲 開始 加熱 冷却 指数 不合格 93.3.3 940 21.0 22.1 42.3 32.8 -2.45E-02 不合格 93.3.3 968 21.3 22.5 37.1 27.1 -2.84E-02 以下のデータの評価を有する自動的な測定値の検査をデ
ータ処理プログラムにより実施した。資料の整理および
更に続く統計学的検査のために、それぞれ個々の測定の
測定パラメータ、測定値および計算値をファイルデータ
で計算者に理解できる記憶装置で決定する。評価はそれ
ぞれ任意のプリンタで打ち出すことができる。プログラ
ムは短い導入後簡単な操作で処理できるように形成され
ている。
ータ処理プログラムにより実施した。資料の整理および
更に続く統計学的検査のために、それぞれ個々の測定の
測定パラメータ、測定値および計算値をファイルデータ
で計算者に理解できる記憶装置で決定する。評価はそれ
ぞれ任意のプリンタで打ち出すことができる。プログラ
ムは短い導入後簡単な操作で処理できるように形成され
ている。
【００７７】方程式（７）による冷却曲線の算定は測定
値から以下のようにして行う。
値から以下のようにして行う。
【００７８】測定値 ｎ個の測定値（ｎ＞１００） 初期温度 ２つの測定の間の時間。
【００７９】算定すべき値は以下のとおりである。
【００８０】加熱後の温度（θo） 関数の指数（ｋ） 減衰温度（θu）。
【００８１】図５には反復経過が明らかに示されてい
る。全部の曲線の変化から斜線で示されていない部分の
みが既知である。時間領域（Δｔ）を決定して関数パラ
メータは以下に記載のように算定する。
る。全部の曲線の変化から斜線で示されていない部分の
みが既知である。時間領域（Δｔ）を決定して関数パラ
メータは以下に記載のように算定する。
【００８２】１．開始温度はθuである。
【００８３】２．θ（ｔ1）およびθ（ｔ2）の値からｔ
2−ｔ1＝Δｔでｋおよびθoを算定する（実施例の算定
を参照）。
2−ｔ1＝Δｔでｋおよびθoを算定する（実施例の算定
を参照）。
【００８４】３．２．の操作をｍ回繰り返す。
【００８５】４．ｍ値からｋおよびθoのための平均値
を形成する。
を形成する。
【００８６】５．個々の値ｋの偏差を調整する。平均値
から場合により極端な値を排除する。
から場合により極端な値を排除する。
【００８７】６．方程式（７）により曲線を算定する。
【００８８】７．曲線の変化の偏差を算定する。
【００８９】８．偏差の限界値を上回る場合は、所定の
パラメータθuを変動し、２．で再び操作を開始する。
そのほかの場合は算定値を取り入れる。
パラメータθuを変動し、２．で再び操作を開始する。
そのほかの場合は算定値を取り入れる。
【図１】本発明による熱弛緩特性を測定する装置の加熱
時の構成を示した図である。
時の構成を示した図である。
【図２】図１の装置の測定時の構成を示した図である。
【図３】本発明の方法により試験した４つの断熱成形体
の測定結果を示したグラフである。
の測定結果を示したグラフである。
【図４】本発明の方法により試験した成形体の冷却曲線
を示したグラフである。
を示したグラフである。
【図５】本発明の方法により試験した成形体の弛緩作用
を示したグラフである。
を示したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル シュミット ドイツ連邦共和国 ハーナウ グリュナウ シュトラーセ 11
Claims (1)
- 【請求項１】 成形体の断熱作用を試験する方法におい
て、前記成形体で熱弛緩特性を無接触の温度測定により
決定することを特徴とする成形体の断熱作用を試験する
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4337840.4 | 1993-11-05 | ||
| DE19934337840 DE4337840A1 (de) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | Verfahren zum Prüfen der Wärmedämmwirkung von Körpern, insbesondere von Wärmedämmkörpern |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07209221A true JPH07209221A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=6501922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27140594A Pending JPH07209221A (ja) | 1993-11-05 | 1994-11-04 | 成形体の断熱作用を試験する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0652434A3 (ja) |
| JP (1) | JPH07209221A (ja) |
| DE (1) | DE4337840A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100435376B1 (ko) * | 1997-06-17 | 2004-07-27 | 현대자동차주식회사 | 헤드라이닝 단열 측정장치 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004026520B4 (de) * | 2004-05-21 | 2006-06-08 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren und Vorrichtung zur ortsaufgelösten Bestimmung des Wärmeübergangskoeffizienten an einem Meßgegenstand |
| CN105181255A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-12-23 | 方明丰 | 门窗性能检测系统 |
| CN107588854B (zh) * | 2016-07-08 | 2019-07-02 | 杭州新瀚光电科技有限公司 | 基于内置参考体的高精度测温方法 |
| CN106595904A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-04-26 | 莆田学院 | 已知特征曲线的温度传感器在同性介质中的质量检测方法 |
| WO2019013764A1 (en) * | 2017-07-11 | 2019-01-17 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | THERMAL IMAGING SYSTEM |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5674645A (en) * | 1979-11-24 | 1981-06-20 | Tokai Giken Kk | Measuring method of thermal constant by progressive spot heat source |
| JPH0530762B2 (ja) * | 1983-12-15 | 1993-05-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3105740C2 (de) * | 1981-02-17 | 1983-07-14 | Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen | Verfahren und Einrichtung zum Untersuchen des Füllgases von Isolierglaseinheiten |
| DE3373018D1 (en) * | 1982-03-18 | 1987-09-17 | Atomic Energy Authority Uk | Transient thermography |
| DE3820862A1 (de) * | 1988-06-21 | 1989-12-28 | Soelter Hans Joachim Dipl Phys | Verfahren und vorrichtung zur kontaktlosen untersuchung von oberflaechen und inneren strukturen eines festen pruefkoerpers |
-
1993
- 1993-11-05 DE DE19934337840 patent/DE4337840A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-10-27 EP EP94116959A patent/EP0652434A3/de not_active Withdrawn
- 1994-11-04 JP JP27140594A patent/JPH07209221A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5674645A (en) * | 1979-11-24 | 1981-06-20 | Tokai Giken Kk | Measuring method of thermal constant by progressive spot heat source |
| JPH0530762B2 (ja) * | 1983-12-15 | 1993-05-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd |
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|---|---|---|---|---|
| KR100435376B1 (ko) * | 1997-06-17 | 2004-07-27 | 현대자동차주식회사 | 헤드라이닝 단열 측정장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0652434A2 (de) | 1995-05-10 |
| EP0652434A3 (de) | 1996-10-16 |
| DE4337840A1 (de) | 1995-05-11 |
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