ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ (ТО)
1. Введение
Настоящее ТО предназначено для изучения принципа действия и правильной эксплуатации ИСК-У.
2. Назначение
2.1. ИСК-У предназначен для измерения термического сопротивления образцов материалов и плоских строительных изделий методом стационарного теплового потока.
Теплопроводность образцов по ГОСТ 7076-99 вычисляется по результатам дополнительного измерения их массовой влажности и толщины.
Дополнительно ИСК-У позволяет определять разность температур воздуха и поверхности стен для дефектоскопии стен и стыковых соединений зданий в отопительный период.
2.2. Прибор должен эксплуатироваться и храниться при температуре от +10 до +35 град. Цельсия.
3. Технические данные
Приведены в Паспорте на Измеритель.
4. Принцип работы
4.1. Измеритель определяет текущее значение термического сопротивления (м2К/Вт) по формуле:
где: t=10,100,1000 секунд - устанавливаемое время усреднения
- локальная и средняя температура верхней (внутренней) поверхности | |
- температура нижней (наружной) поверхности | |
- температура воздуха помещения | |
- тепловой поток в зоне измерения Тв | |
- ошибка градуирования | |
ПРИМЕЧАНИЕ: При испытаниях образцов правый сомножитель в (1) принимается равным единице.
4.2. При измерении разницы температур на табло индицируется величина:
Т=Тн - Тв.
4.3. Структурная схема прибора приведена ниже.
Сигналы с датчиков (хромель-копелевые термопары и тепломеры) поступают на входы многоканального прецизионного усилителя, после чего поступают на входы микропроцессорного устройства. Кнопками управления устанавливается нужный режим измерения. На цифровом табло индицируется результат измерения в величинах м2К/Вт или оС. Этот же результат в виде аналогового сигнала может быть выведен на самопишущий потенциометр.
5. Устройство и работа составных частей прибора
5.1. Электронный блок является основным элементом ИСК-У, производящим обработку и визуализацию результатов измерений.
Блок изготовлен в прямоугольном корпусе. На задней стенке расположены: тумблер "1-2", разъемы Х3 и Х4 для подключения теплового блока и измерительного кабеля, разъемы Х1 и Х2 для подключения термощупа, разъем для подключения самописца, ввод кабеля ~220 Вольт и клемма заземления. На передней стенке размещены: кнопки и светодиоды управления режимом измерения "T", "R|d/λ", "10" 100", "1000", цифровое табло и товарный знак организации-изготовителя. Внутри блока размещены плата блока питания с силовым трансформатором, выпрямителем, платой стабилизаторов напряжений; плата прецизионного многоканального усилителя; плата микропроцессора с формирователем выходного аналогового сигнала и плата индикатора с кнопками управления и светодиодами, которая закреплена на передней фальшпанели.
У задней стенки справа размещены два тумблера, которые используются только при градуировании в организации -изготовителе.
ВНИМАНИЕ! Переключение этих тумблеров приводит к уничтожению результатов градуирования, записанных в память микропроцессора.
5.2. Тепловой блок предназначен для испытания образцов строительных и других материалов. Он состоит из подогревателя (верхний узел) и охладителя ( нижний узел).
Подогреватель смонтирован на тепловой пластине, по краям которой имеются четыре отверстия для крепления с охладителем. На внутренней (верхней) стороне пластины закреплены плоские нагреватели с полупроводниковыми и термопарными датчиками температуры. Первый используется в схеме электронного стабилизатора температуры, второй - в схеме многоканального усилителя.
Пульт управления теплового блока выполнен в виде навесной коробки на передней стенке подогревателя. На пульте расположены: тумблер включения, тумблер "нагрев", индикатор нагрева, индикатор сети 22СВ, разъем и клемма заземления. При выключенном тумблере "нагрев" температура рабочей поверхности подогревателя составляет 30 ÷ 35°С. При включенном тумблере "нагрев" температура рабочей поверхности подогревателя составляет 55°С ÷ 65°С.
Дополнительным назначением подогревателя является периодическая поверка измерительного кабеля. При этом включается тумблер "нагрев". В режиме измерения теплопроводности этот тумблер устанавливается в положение "выключено".
Охладитель состоит из основания и нижней тепловой пластины, закрепленной на основании винтами. Основание изготовлено в прямоугольном сварном корпусе с двумя штуцерами для подвода проточной воды. Для получения равномерной температуры внутри основания установлен лабиринт-перегородка. На боковых поверхностях основания приварены кронштейны для крепления подогревателя.
Тепловая пластина охладителя состоит из двух плоских слоев. В слое из оргстекла смонтирован тепломер диаметром 50 мм и хромель-копелевая термопара датчика температуры, провода от которых выведены на разъем. Верхний слой из алюминия образует рабочую поверхность охладителя с охранной зоной.
На охладителе
установлен разъем для подключения подогревателя и электронного блока.
При измерениях образец материала устанавливается между охладителем и
подогревателем, которые стягиваются вручную с помощью шпилек и гаек.
Соединительным кабелем соединяют разъемы подогревателя, охладителя и разъем Х3
электронного блока.
5.3.Измерительный кабель с тепломером и 53 термопарами из хромель - копеля предназначен для испытаний строительных конструкций.
Кабель подключается к разъему Х4 электронного блока при испытаниях в эксплуатационных условиях и к разъему Х3 в заводских условиях.
Порядок установки кабеля изложен в инструкции по эксплуатации и методических указаниях.
Самой ответственной частью кабеля является тепломер, который следует оберегать от повреждений и загрязнений, а также периодически, перед каждым новым испытанием, поверять с помощью эталона согласно ИЭ.
5.4. Термощуп предназначен для измерения разности температуры воздуха и поверхности стен. Датчиком являются две ХК термопары, соединенные последовательно по дифференциальной схеме.
Чувствительным
элементом термощупа является термопара длиной 50мм, свитая в спираль и
приклеенная к термоизолирующей подложке из микропористой резины. Термопара
защищена от механических повреждений лакотканью. Вторая термопара нагревается до
температуры воздуха и закреплена на трубке в отверстии резинового кольца.
ВНИМАНИЕ! В процессе эксплуатации термощупа необходимо своевременно подклеивать
или заменять защитный слой из лакоткани, не допускать его протирания и обрыва
термопарных проводов.
5.5. Контрольный разъем
предназначен для периодической проверки работоспособности электронного блока. Он
является имитатором ЭДС датчиков и содержит калиброванные делители напряжения.
Контрольный разъем подключается к разъему Х4 электронного блока. При этом
показания табло при разных режимах измерений должны соответствовать таблице 1
Формуляра.