ГОСТ 32025—2012
7.3 Средства испытаний с охранными торцевыми зонами
В качестве охранных торцевых зон (см. рисунок 1) применяют отдельно нагреваемые теплоизоляци
онные цилиндры, расположенные по торцам зоны измерений и поддерживающие температуру зоны изме
рений для исключения теплового потока в осевом направлении, достижения равномерногораспределения
температуры и радиального направления теплового потока через образец в зоне измерения.
Нагреватели зоны измерения и охранных зон должны обеспечивать однородную температуру по всей
длине указанных зон. при этом ожидаемое отклонение от температурной однородности недолжно приво
дить к недопустимым ошибкам в результатах испытаний. Если необходимо, устраивают вспомогательные
нагреватели по торцам имеющихся охранных зон илидополнительных охранных зон. Длина каждой охран ной
зоны (или общаядлина двух охранных зон)должна быть такой, чтобы общий тепловой поток с каждого торца
зоны измерений, проходящий в осевом направлении средств испытаний и образца, был минималь ным по
сравнению с тепловым потоком в зоне измерений.
П р и м е ч а н и я
1 Методики предварительной оценки точной длины охранных зон или однородности температуры, необхо
димые для достижения требуемой точности результатов испытаний, отсутствуют. Средства испытаний должны
быть спроектированы так. чтобы геометрические соотношения приблизительно повторяли соотношения суще
ствующих известных средств испытаний, при этом должна быть обеспечена однородность температуры по всей
длине охранной зоны.
2 Длина охранной зоны, равная приблизительно 200 мм. должна быть приемлемой для наружного диамет
ра испытательной трубы 88.9 мм (при условии, что образец достаточно однороден, в меру анизотропный, а его
толщина не превышает диаметр трубы). Охранные зоны большей длины могут быть востребованы при испытани
ях образца большой толщины или с большой проводимостью в осевом направлении.
Зазор шириной, как правило, не более 4 мм. устраивают между охранными зонами и зоной измерения,
а также между двумя элементами охранной зоны при их наличии для каждой трубы — нагревательной и испыта
тельной (за исключением небольших перемычек «термических мостиков», если они необходимы для простран
ственной устойчивости). Зазоры должны быть заполнены материалом, теплопроводность которого значительно
меньше теплопроводности материала трубы.
Минимизация конвективного и радиационного теплопереносов между зонами измерения и охранными
зонами решается конструктивно. Термопары для измерения разности температур с обеих сторон каждого
зазора, соединенные дифференциальным способом, должны устанавливаться на испытательную трубу по обе им
сторонам зазора на расстоянии не более 25 мм от зазора. Термопары устанавливают также на нагреватель ных
трубах или опорных элементах, создающих высокую проводимость между охранными зонами и зоной
измерений.
7.4 Средства испытаний с калиброванными или рассчитанными заглушками
Калиброванные или рассчитанные заглушки (см. рисунок 2) устанавливают с каждого торца зоны
измерений для минимизации теплового потока в осевом направлении. Поправки на тепловые потери через
заглушки определяют при прямой калибровке при условиях испытаний (для средств испытаний с калибро
ванными заглушками) или рассчитывают с учетом свойств материала заглушек (для средств испытаний с
рассчитанными заглушками). Для равномерного нагрева зоны измерений по всей ее длине проектируют
внутренние электрические нагреватели. Если используются дополнительные нагреватели по торцам зоны
измерений, то энергия, потребляемая этими нагревателями, должна быть включена в сумму энергии, по
требляемой зоной измерений.
7.4.1 Калиброванные заглушки и калибровочная труба
Калиброванные заглушки должны иметь площадь сечения, равную площади сечения образца, и та
кие же характеристики теплопереноса. Каждая заглушка должна иметь выемку минимальным размером,
равным половине диаметра испытательной трубы, и диаметр, позволяющий закрыть торец испытательной
трубы. Калибровочная труба должна состоять из короткой секции такого жедиаметра, что и диаметр испы
тательной трубы, и иметь длину, равную суммедлин выемокдвух заглушек. Калибровочная труба должна
иметь внутренние нагреватели, аналогичные используемым виспытательной трубе, включая дополнитель
ные нагреватели по концам зоны измерений.
Для измерения температуры на поверхности калибровочной трубы применяют не менее четырех тер
мопар. расположенных под углом 90° друг к другу. Диаметр сечения соединяющих проводов термопар
должен быть не более 0.64 мм.
7