この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
導入
0.1 ドキュメントの細分化
この国際規格は、熱流量計装置を使用するために必要な情報を最も包括的にまとめた 3 つのセクションに分かれています。
セクション 1: 一般的な考慮事項
セクション 2: 装置と校正
セクション 3: テスト手順
このメソッドのユーザーは、テスト目的でセクション 3 のみに集中する必要があるかもしれませんが、正確で正確な結果を得るには、他の 2 つについてもよく理解しておく必要があります。彼は一般的な要件について特に精通している必要があります。セクション 2 は装置の構築者を対象としていますが、優れた装置を構築するためには、他のセクションにも精通している必要があります。
0.2 熱伝達と測定された特性
高密度の多孔質材料に対して多数のテストが実行されます。このような場合、内部での実際の熱伝達には、さまざまな寄与が複雑に組み合わされている可能性があります。
- 放射線;
- 固相と気相の両方で伝導。
- 対流(一部の動作条件下)。
特に湿った材料中での物質移動とそれらの相互作用に加えて。したがって、定義された式と、熱伝達率、温度差、試験片の寸法の測定結果から計算される熱伝達特性(不適切に「熱伝導率」と呼ばれることが非常に多い)は、材料自体の固有の特性ではない可能性があります。したがって、ISO 9288 に従って、この特性はテスト条件に依存する可能性があるため、「伝達係数」と呼ぶ必要があります (伝達係数は、他のところでは見かけの熱伝導率または実効熱伝導率と呼ばれることがよくあります)伝達係数は、試験片の厚さおよび/または同じ平均試験温度の温度差に大きく依存する可能性があります。
放射線による熱伝達は、伝達係数が試験片の厚さに依存する最初の原因です。結果として、材料特性だけでなく、試験片の境界となる表面の放射特性も結果に影響します。したがって、熱抵抗が境界面に関する情報を伴う場合、熱抵抗は試験片の熱挙動をよりよく表す特性となります。
試験片内で対流が始まる可能性がある場合 (例: 低温用の軽質ミネラルウール)、装置の向き、厚さ、温度差が伝達係数と熱抵抗の両方に影響を与える可能性があります。このような場合、たとえ試験手順で提供される情報がこれらの試験条件を詳細にカバーしていないとしても、試験される試験片の形状と境界条件を完全に指定することが最低限必要です。さらに、測定値をそのまま評価するには、特に測定値を実際に適用する場合、かなりの知識が必要になります。
測定中の熱伝達に対する試料内の水分の影響も非常に複雑です。したがって、乾燥した標本のみを標準手順に従って試験する必要があります。湿った材料の測定には、この国際規格では詳しく説明されていない追加の予防措置が必要です。
また、物理的原理の知識は、製造などの他の要因がこの挙動に影響を与える可能性がある場合でも、実際の用途で特定の材料の熱挙動を予測するためにこの試験方法で決定された熱伝達特性を使用する場合に非常に重要です。
0.3 背景が必要です
正しい結果を得るための熱流量計 (HFM) 装置の設計とその後の正しい操作 (1.6.1 および 2.2.2 を参照) および実験結果の解釈は、多大な注意を必要とする複雑な課題です。 HFM 装置の設計者、オペレータ、および測定データのユーザーは、特に低信号での電気および温度測定の経験と合わせて、評価対象の材料、製品、およびシステムにおける熱伝達メカニズムの知識に関する十分な背景を持っていることが推奨されます。レベル。一般的な試験手順に従った適切な実験室慣行も維持する必要があります。
各分野で引用される深い知識は、設計者、オペレーター、データ ユーザーによって異なる場合があります。
0.4 デザイン、サイズ、国家規格
現在の国家基準に準拠するために、世界中でさまざまな設計の熱流量計装置が存在しています。装置と測定技術を改善するために継続的な研究開発が進行中です。したがって、特に全体の要件が非常に大きく異なる可能性があるため、装置の特定の設計またはサイズを義務付けることは現実的ではありません。
0.5 ガイドラインを提供
さまざまな形式で同等の結果が得られることがわかっているため、新しい装置の設計者は、温度範囲と装置の形状の両方においてかなりの自由度を得ることができます。新しい装置の設計者は、付録 E に引用されている包括的な文献を注意深く読むことをお勧めします。新しい装置の完成後、現在入手可能なさまざまな熱抵抗レベルのさまざまな基準材料の 1 つまたは複数でテストを実施して検査することをお勧めします。 。この国際規格は、正しい結果を提供するために熱流量計装置を設計および操作するために必要な必須要件のみを概説しています。この国際規格に記載されている装置の性能と試験条件の限界値をまとめた表は、付録 A に記載されています。また、推奨される手順と実践方法に加えて、一般的な測定レベルを向上させ、研究室間の改善に役立つ推奨される試料の寸法も含まれています。比較および共同測定プログラム。
Introduction
0.1 Document subdivision
This International Standard is divided into three sections representing the most comprehensive assembly of information required to use the heat flow meter apparatus:
Section 1: General considerations
Section 2: Apparatus and calibration
Section 3: Test procedures
While the user of the method may need to concentrate only on section 3 for test purposes, he must also be familiar with the other two in order to obtain accurate and precise results. He must be particularly knowledgeable about the general requirements. Section 2 is directed towards the constructor of the apparatus, but he also, in order to build good apparatus, must be familiar with the other sections.
0.2 Heat transfer and measured properties
A large number of tests are run on light-density porous materials. In such cases the actual heat transfer within them can involve a complex combination of different contributions of
- radiation;
- conduction both in the solid and in the gas phase;
- convection (in some operating conditions);
plus their interaction, together with mass transfer, especially in moist materials. Therefore, the heat transfer property, very often improperly called"thermal conductivity", calculated from a defined formula and the results of measurements of heat transfer rate, temperature difference and dimensions for a specimen may be not an intrinsic property of the material itself. This property, in accordance with ISO 9288, should therefore be called the"transfer factor" as it may depend on the test conditions (the transfer factor is often referred to elsewhere as apparent or effective thermal conductivity). The transfer factor may have a significant dependence on the thickness of the specimen and/or on the temperature difference for the same mean test temperature.
Heat transfer by radiation is the first source of dependence of the transfer factor on specimen thickness. As a consequence, not only the material properties but also the radiative characteristics of the surfaces bounding the specimen influence results. Thermal resistance is therefore the property that better describes the thermal behaviour of the specimen, provided that it is accompanied by information on the bounding surfaces.
If there is any possibility of the onset of convection within the specimen (e.g. in light mineral wool for low temperatures), the apparatus orientation, the thickness and the temperature difference can influence both the transfer factor and the thermal resistance. In such cases, as a minimum it is required that the geometry and the boundary conditions of the specimen tested be fully specified, even though information supplied in the test procedures does not cover these test conditions in detail. In addition, it will take considerable knowledge to evaluate the measurement as such, especially when applying the measured values in practice.
The influence of moisture within a specimen on the heat transfer during a measurement is also a very complex matter. Dried specimens only therefore ought to be tested according to standard procedures. Measurements on moist materials need additional precautions not covered in detail in this International Standard.
The knowledge of the physical principles is also extremely important when a heat transfer property, determined by this test method, is used to predict the thermal behaviour of a specific material in a practical application even though other factors such as workmanship can influence this behaviour.
0.3 Background required
The design and subsequent correct operation of a heat flow meter (HFM) apparatus (see 1.6.1 and 2.2.2) to obtain correct results and the interpretation of experimental results is a complex subject requiring great care. It is recommended that the designer, operator and user of measured data of the HFM apparatus should have a thorough background of knowledge of heat transfer mechanisms in the materials, products and systems being evaluated, coupled with experience of electrical and temperature measurements particularly at low signal levels. Good laboratory practice in accordance with general test procedures should also be maintained.
The in-depth knowledge in each area cited may be different for the designer, operator, and data user.
0.4 Design, size, and national standards
Many different designs of heat flow meter apparatus exist worldwide to conform to present national standards. Continuing research and development is in progress to improve the apparatus and measurement techniques. Thus it is not practical to mandate a specific design or size of apparatus especially as total requirements may vary quite widely.
0.5 Guidelines supplied
Considerable latitude both in the temperature range and in the geometry of the apparatus is given to the designer of new equipment since various forms have been found to give comparable results. It is recommended that designers of new apparatus carefully read the comprehensive literature cited in annex E. After completion of new apparatus it is recommended that it should be checked by undertaking tests on one or more of the various reference materials of different thermal resistance levels now available. This International Standard outlines only the mandatory requirements necessary to design and operate heat flow meter apparatus in order to provide correct results. A table summarizing limit values for the apparatus performance and testing conditions stated in this International Standard is supplied in annex A. It also includes recommended procedures and practices plus suggested specimen dimensions which together should enhance general measurement levels and assist in improving inter-laboratory comparison and collaborative measurement programmes.