Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 158
Текст из файла (страница 158)
Прибор — дуктилометр определяет растнжимость материала, т. е. способность его вытягвваться без излома и трещин в напранлепин действия растягнаающего усилия. Измеряется растяжение стандартного образца и уменьшение его сечения. Обработка результатов измерения. При мсханичеснпх испытаниях результирующее значс. ние той или иной характеристики находят как среднее арифметическое всех параллельных определений. Кроме того, полученные данные подвергают статистической обработке, если зто предусмотрено стандартом на материал илн на метод испытаний.
Анализируют полученные зна. пенна, отбрасывают сомнительные из них, затем вычисляют среднее значение как среднее арифметическое Х или среднее логарифмическое У г г и еегвгпгггегпигп1юеюк г г и вегвпггггегпгегопоеок всех результатов: — ХХ1 х Х=- — *; à —. 10 Л! где Аг — число рюультатов измерений; Х; — 1-й результат. Стандартное отклонение отдельных значений и стандартное отклонение среднего значения находят по формулам: Определяют нижнюю и верхнюю границы довернтелыюго интервала 2АХ, в катарам заклв. чена значение Х: (Х вЂ” -ЛХ) и (Х+ЛХ), где ЬХ вЂ вероятн отклонение искомого показателя Х от полученного среднего зпа аения Х 18 ЬХ =- =- 18, где 1 — критерий точности (критерий Стьюдента), который определяется в зависимости от заданной вероятности Р н числа отдельных результатов )У (см. табл.
29.7). Для механнчес- г и и етвгптпггпгегоюяк 5 29,!4 Определение териичесхих характеристик ких характеристик основной считается вероят. ность Р, равная 0,96. Вычнслятат также коэффициент вариации среднего значения Р, %, и относительную по.,грешность (относительное отклонение), % (г= — Я 100/Х; () / - АХ.100/Х. Иногда важно определить, какое должно быть число образцов, чтобы среаннй параметр Х был найден с заданной отыоснтельной погрешностью (1 прн известном коэффициенте вариации Р для вероятности Р. Число образцов К для Р=-В,В; 0,9; 0,90; 0,99 может быть найдено по графйку (рис 29.107). Согласно стандарту 11=5 Тэ. Наконец, необходимо проверичь ранее отброшенные сомнительные значения параметра.
Если часть из ных попадает в интервал между (Х вЂ” АХ) и (Х+ЛХ),.то выборку увеличивают за счет введения этих результатов и вновь определяют показатели статистччесной обработки. 29.14. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК К термическим характерстикам электроизоляциоиыых материалов относятся: теплопровоиность, температура размягчении и температура воспламенения материала, иагревостойкость, холодостойкость„ стойкость к термоударам. Теплопроаадиость является вакгнай тепло- физической характеристикой, так как от нее в той или иной степени зависят многие другие свойства материала (механические, электрические, теплоные) при воздействии на него низких и высоких температур. Конструктивные особенности изделия из электроизоляционного материала и надежность его работы также зависят от теплопроводности.
Важыость термических испытаний связана также с теидениией снижения толщины изоляции и расширением диапазона рабочих температур. Согласно основному закону распространении тепла путем теплопроводности (закоиу Фурье) плотность теплового потока проворциональна градиенту температуры: дТ д= — Л вЂ” э дх где д — количество переданного тепла, отнесенное к единице площади сечения н к единице времени; дх — малое приращение толщины слоя испытуемого материала; дТ/дх — температурыый градиент; Л вЂ” теплопроводность, Вт/(мх хК); знак минус означает, что в направлении распространения тепла температура уменьшается.
Теплопроводность зависит от структуры и плотности материала, его илажности, температуры н (в меньшей степени) от давлении. Для твердых тел Л лежит в пределах от 0,02 до 400 Вт/(м К). Нижняя часть диапазона 0,02 — 3,0 Вт/(м.К) характерна для диаэлектриков; материалы с теплопроводностью менее 0„2 Вт/(м.К) используются в качестве теплоизоляционных. Для жидкостей Л=0,08 —:0,7 Вт/ /(м.К), для газов — от 0,05 до 0,5 Вт/(м.К).
В практике испытаний электроизоляционных материалов применяют стационарные и ыесгаяианарнме методы определения теплопроводнастн. И те и другие могут быть абсолютпы- ми и относытельными. Стационарные методы характеризуются постоянством распределения температурного поля в образце в течение времени намеренна. Теплопроволность Л ааходяг, используя приведенное выше уравнение Фурье применительно к одномерным температурным полям для тел простой геометрической формы: Л =- Ю (хы.21) (Т,— Т )К где Л вЂ” теплопроводность при температуре Т, Т,— Т равной Тз + ; Π— тепловой поток, 2 проходюций через слой исааедуемого вещества, ограниченный двумя изотермнческимп поверхностями с температураин Т~ я Тг, К вЂ” приведенная длина слоя.
Для неограниченно~о плоского слоя К„ = Р/В. (29.22) где Р— площадь поверхности, перпендикулярной тепловому потоку;  — толщина плоского слоя. Для образца в форме иилиыдрической полой трубы 2п/ Кц —— = 1и дх/дг где 1 — длина цилиндра; д~ и дз — внутренний и наружный диаметры цилиндрического слоя. Для образцов в форме сферической оболочки 2я 1/дг 1/г(2 При нестационарных методах температур- ный режим образца изменяется во времени по определенному закову; в этом случае теплопро- водыость получают, используя частные реше- ния уравнения теплопроводности при условии, что дТ/дтФ0 (Т вЂ” температура, .г — время!. Стационарные методы более широко рас- пространены, так как отличаются простотой и более высокой точностью по сравнепюо с неста- ционарными.
Однако они требуют значитель- ных затрат времени и большого количества тер- мопар для падежного измерения температуры поверхности образца. Нестационарвые методы дают возможность получить более полную ин- формацию о свойствах материалов; помимо теплопроводности измеряются также удельиаи теплоемкость и коэффициент температуропро- водиостн. Последний характеризует соотноше- ние между двумя тепловыми свойствами ма- териала: способностью проводить тепло и спо- собностью его аккумулировать.
Коэффициент температурогроводности а связан с теилопро- водностью Л соотношением: а —.— Л/Сп р, где Ся — удельная теплоемкость материала, Дж/(кг/К); р — плотность, кг/и'. Один иэ применяемых абсолютных ггациоыарньж иегодое, называемый методом неограниченного плоского слоя, заключается в измерении одномерного теплоыого потока, иаправ. ленного перпендикулярно плоское~и образца и создающего градиент температур в нем. Образцу придают форму относительно тонкой круглой вли квадратной пластивки, одна поверх- Равд. 29 Л(етоды иснмганий здектроизолдционнмк мпгериадоз 440 13 3 373 Рис. 29.108. Схема прибора для измерения коэффициента теплопроводности абсолютным стационарным методом; 1 — хододикьнин.
2 — образец: з. е. з, 9, 19 — -.ермо- пари; 3 — медина диск; 6 — ороккадки> т — тепиоеак иеоаннии; 10 — медные диски; ы — охраннма нагреватель; 18 — осиоаеон нагреаатесь; 12 — кодьцееоа охраиииа нагреаюеиь ность которой нагревается, другая охлаждается. С целью получения одномерного теплового потока для тел с малой теплопроводностью ()ь(2,3 Вт/(м.К)) стремятся к тому, чтобы толщина образца не провосходила 1/7 †!/10 наибольшего линейного размера. Прн этом принимают меры для зашиты боковой поверхности образца и нагревателя от потерь теплоты в окружаюшую среду.
На рис. 29.!08 показана схема прибора для измерения теплопроводности абсолютным стационарным методом. Образец 2 в форме диска толщиной 2,5 мм, диаметром 187 мм помещен между нагреваемой пластиной 5 и холодильником в виде медной плиты 1. Для плотного пролегания образца к горячей и холод>юй поверхностям предусматривается специальное нажнмное устройство (здесь не показано). Для нагревания образца и поддержания стабильной температуры используются два нагревателя: центральный, основной, 12, который вьгполиен в вице плоской плитки, и периферийныйг 13— в виде плоского кольца, окружагощего основной нагреватель. Расходуемая электроэнергия измеряется с помощью точных амперметров и вольтметров. Кольцевой нагреватель служит для предотвращения утечек тепла от образца в радиальном направлении.
При устаиовившемси тепловом режиме тепло, выделившееся в нагревателе, полностью проходит через испытуемый материал и воспринимаетсн водой, циркулируюгцей через полость холодильника. для предотращения утечек тепла вняв слухсит нижний охранный электронагреватель. Наличие кольцевого н нижнего охранных нагревателей дает основание считать тепловой поток одномерным. В качестве расчетной принимается поверхность центрального нагревателя. Температура поверхаости испытуемого материала измеряется с помощью термопар 3 и 4, помещенных яа обогреваемой поверхности прибора н на поверхности холодильника. Кроме основных, в приборе используготся еще три вспомогательные термопары> 14 в для контроля работы кольцевого электронагревателя, 3 и 9 — лля настройки нижнего охранного нагревателя.
Показания термопар 3 и 14 должны быть одинаковыми, то же для термопар 3 и 9. Теплопроводность вычисляется по формулам (29.21) и (29.22). Тепловой поток О определяется по расходу электроэнергии в центральном нагревателе. Он может быть определен также с помощью специального приоора — тевломера, которыи должен быть помещен непосредственно под образцом (ГОСТ 7076-78).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
