Устройство для оперативного определения теплопроводности строительных изделий

(51) 01 25/18 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ 1. Устройство для оперативного определения теплопроводности строительных изделий,включающее источник тепла и приемник тепла,между которыми располагается испытываемый образец, нагревателем является электрическая катушка, подводимая к ней мощность определяется по измеренным величинам тока и напряжения в цепи, а температура нагревателя регулируется изменением силы тока, отличающееся тем, что источник тепла выполнен подвижным и снабжен контактным стержнем с возможностью кратковременного контакта с верхней поверхностью изделия. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено термоэлектрическим блоком, выполненным в виде электрической цепи, состоящей из источника питания, резистора, амперметра и вольтметра,параметры цепи передаются в пересчетнорегистрационный блок. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено пересчетнорегистрационным устройством, выполненным в виде системы, состоящей из множителя, сумматора и регистратора, а итоги контроля передаются на печать. Технический результат изобретения оперативное обеспечение измерения и контроля теплопроводности строительных материалов и изделий,повышение качества изделий и производительности технологических линий.(72) Смирнов Юрий Михайлович Перков Игорь Павлович Кенжин Болат Маулетович Ахметов Бауржан Абжаминович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Карагандинский государственный технический университет Министерства образования и науки Республики Казахстан Товарищество с ограниченной ответственностью Карагандинский машиностроительный консорциум(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий и может быть использовано при производстве теплоизоляционных материалов и изделий для строительства энергосберегающих зданий и сооружений по технологии Пассивный дом. Задачей предполагаемого изобретения являются повышение оперативности контроля теплоемкости строительных изделий,увеличение производительности технологических линий и повышение качества изделий. Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий и может быть использовано при производстве теплоизоляционных материалов и изделий для строительства энергосберегающих зданий и сооружений по технологии Пассивный дом. Известен Прибор для измерения теплопроводности по динамическому методу(ИоффеА.В., Иоффе А.Ф. Журнал технической физики, 22, 1952 г.). Основными элементами прибора являются верхний и нижний медные блоки, между которыми располагается испытываемый образец. В блоки введены термопары для измерения разности температур между ними, а контакт между образцом и блоками обеспечивается прижимным винтом. Первоначально в блоках поддерживается одинаковая температура, затем нижний блок помещается в охлаждающую баню и регистрируется разность температур между блоками. Расчет теплопроводности осуществляется по известным формулам. Недостатками известного устройства является значительная длительность процессов установки образца между источником и преемником тепла и его съема. Отмеченное определяет малую скорость измерения и контроля теплопроводности изделия, использование только в лабораторных условиях и существенно низкую производительность устройства в условиях действующего производства. Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является Прибор для измерения теплопроводности проводников тепла (Дж. Драбл, Г. Голдсмит Теплопроводность проводников, Издательство иностранной литературы, Москва, 1963, с.27-29). Основными элементами прибора являются источник тепла и приемник тепла, между которыми устанавливается испытываемый образец. Соприкасаемые поверхности источника и приемника с поверхностями образца плоскопараллельные и обрабатываются методом электрополировки,нагревателем является электрическая катушка. Подводимая мощность к источнику тепла определяется по измеряемым величинам тока и напряжения. Температура источника регулируется изменением силы тока, текущего через катушку нагревателя. Расчет теплопроводности производится по известным формулам. Недостатками известного устройства является необходимость для каждого испытываемого образца трудоемкой обработки поверхностей, прилегающих к источнику и приемнику тепла. Задачей предполагаемого изобретения являются повышение оперативности контроля теплоемкости строительных изделий,увеличение производительности технологических линий и повышение качества изделий. Технический результат изобретения - оперативное обеспечение измерения и контроля теплопроводности строительных материалов и изделий, повышение качества изделий и производительности технологических линий. 2 Схема устройства приведена на фиг.1. Вышеуказанное достигается тем, что основная технологическая линия по производству изделий ,включающая основной конвейер 1 с неизменной температурой поверхности Т 1 - , по которому перемещается готовое изделие 2, и поворотная колонна 3, оснащенная контактным стержнем 4 с нагревателем 5 с возможностью возвратнопоступательного движения,имеет термоэлектрический блок , обеспечивающий необходимую температуру нагревателя Т 2-, зависящую от физико-механических свойств материала или изделия,и поддерживающий заданный перепад температуры ТТ 2-Т 1, а также электронный пересчетнорегистрирующий блок, включающий множитель 6,сумматор 7 и регистратор 8, пересчитывающий полученные параметры от термоэлектрического блока согласно электрических формул, регистрирующий мгновенное значение теплопроводности и передающий его на печать. Работа устройства осуществляется следующим образом. После включения основной технологической линии по производству материалов и изделийпроизводится включение термо-электрическогои персчетно-регистрационныхблоков. При этом соответствующей настройкой резистора 9 и термостата 10 обеспечиваются заданная температура нагревателя Т 2 и разность температур поверхности основного конвейера Т 1 и нагревателя Т 2(Т 2-1),которая регистрируется градиентомером 11. Одновременно с этим с заданной частотой и в соответствии с шагом расположения на конвейере готовых изделий осуществляется его кратковременная остановка и прижатие контактирующего стержня к верхней поверхности изделия, при этом параметры электрической цепи напряжениеи сила токапередаются на термоэлектрический блок, где производится автоматическое вычисление затрачиваемой на нагрев контактного стержня работы по известной формуле А,где- время контакта стержня с изделием и ее величина передается на аниматор 8. Одновременно с этим на сумматор подаются сигналы и от градиентомера 11, и происходит вычисление мгновенной величины теплопроводности изделия по известной формуле гдеи- соответственно высота и площадь сечения изделия. Измеренные текущие величины теплопроводности передаются в регистратор 7 и при необходимости выводятся на печать. При отклонении контролируемых величин от заданных конвейер основной технологической линии останавливается, и происходит корректировка технологического процесса. При изменении геометрических размеров изделия или технических требований на изделие вносятся соответствующие коррективы в программу сумматора. Таким образом, осуществляется экспресс-контроль теплопроводности изделия с минимальной остановкой основного технологического цикла производства строительных материалов и изделий. Использование предлагаемого технического решения позволяет создать высокоэффективное устройство для оперативного определения теплопроводности строительных изделий, повысить их качество и производительность технических линий. Это объясняется следующим. Существующие устройства для определения теплопроводности изделий являются стационарными и не применяются в условиях действующего производства из-за присущих недостатков, а именно необходимость специальных трудоемких операций по подготовке изделия к испытаниям, а также значительность процессов установки и снятия изделия из испытательной зоны. Это существенно снижает оперативность контроля теплопроводности изделий,снижает производительность технологических линий при снижении качества изделий, и, вследствие этого,удорожает стоимость изделия. Выполнение источника тепла подвижным и снабжение его контактным стержнем с возможностью кратковременного контактирования с верхней поверхностью изделия позволяет оперативно проводить измерения и контроль теплопроводности изделия,повысить производительность технологической линии и снизить себестоимость продукции. Использование в устройстве термоэлектрического блока и пересчетно - регистрационного блока способствует значительному повышению уровня автоматизации процесса определения и контроля теплопроводности и повышению степени точности. Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет с высокой эффективностью производить оперативное измерение и контроль теплопроводности строительных изделий. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для оперативного определения теплопроводности строи тельных изделий,включающее источник тепла и приемник тепла, между которыми располагается испытываемый образец,нагревателем является электрическая катушка,подводимая к ней мощность определяется по измеренным величинам тока и напряжения в цепи, а температура нагревателя регулируется изменением силы тока, отличающееся тем, что источник тепла выполнен подвижным и снабжен контактным стержнем с возможностью кратковременного контакта с верхней поверхностью изделия. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено термоэлектрическим блоком, выполненным в виде электрической цепи, состоящей из источника питания,резистора, амперметра и вольтметра, параметры цепи передаются в пересчетно-регистрационный блок. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено пересчетнорегистрационным устройством, выполненным в виде системы, состоящей из множителя, сумматора и регистратора, а итоги контроля передаются на печать.