ГОСТЫ. Росийсике ГОСТЫ и руководящие документы

Породы горные. Метод определения удельной теплоемкости и коэффициента температуропроводности

Настоящий стандарт распространяется на твердые горные породы и устанавливает метод определения удельной теплоемкости и коэффициента температуропроводности для расчетов процессов теплового и термомеханнчоского разрушения горных пород, их теплоизоляционных свойств, режимов вентиляции горных выработок и сушки горной массы в процессах рудоподготовки.
Метод основан на использовании линейных участков временного изменения температуры и одномерной пластине, реализующихся при периодически вводимой в образец горной породы мощности.
Стандарт не распространяется на рыхлые и связные горные породы.

1 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Удельную теплоемкость н коэффициент температуропроводности определяют измерением скорости нагрева н временного запаздывания максимума (минимума) температуры на свободной поверхности обрэзиа относительно момента включения (выключения)
вводимой в образец мощности.
1.2. Удельную теплоемкость и коэффициент температуропроводности измеряют в интервале температур 20—30 3С при нормальных внешних условиях: относительная влажность воздуха 65^. температура окружающей среды 20*0, атмосферное давление 1013 г/Па.

2. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ

2.1. Отбор и хранение проб горних пород- по ГОСТ 21153.0—75.
2.2. Образец исследуемой горной породы должен быть выполнен в виде двух идентичных плоскопараллельных дисков диаметром от 40 до 50 мм и толщиной от 5 до 10 мм каждый.
2.3. Для крупнозернистых горных пород толщина испытываемых образцов должна превышать средний размер зерен в два раза, однако во всех случаях отношение диаметра образца к его толщине должно быть не менее 3.
2.4. Поверхность образцов должка быть ровной, гладкой, без трещин, вмятин, царапин, посторонних включений и прочих дефектов.
2.5. Толщина дисков должна определяться как среднее арифметическое результатов измерений не менее чем в пяти точках, равномерно расположенных на его поверхности. Каждое из измеренных значений толщины не должно отличаться от среднего арифметического более чем на 2%.
2.С. Количество испытываемых образцов одной торной породы
должно быть не менее трех.

3. ОБОРУДОВАНИЕ

3.1. Для проведения испытания применяют: установку, собранную по схеме, приведенной на черт. 1;

термостат воздушный типа ТС-15—3;
выпрямитель типа УИП-1 по ГОСТ 22262—76;
генератор типа Г6-26 по ГОСТ 22261—76;
потенциометр типа Р-306 по ГОСТ 9245—79;
потенциометр электронный тип* КСП-4 по ГОСТ 15150—69;
усилитель типа ФП6/1 по ГОСТ 5730—51;
магазин сопротивлений типа Р-33 по ГОСТ 23737—79;
вольтметр по ГОСТ 8711 — 78;
миллиамперметр по ГОСТ 5.1530- -77;
реле электромагнитное РС-10 или РС-16;
термопары хромельалюмелевые (хромелевый провод по ГОСТ 1790—77, алюмелевый провод по ГОСТ 1790—77); диаметр проволочки должен быть не более 0,3 мм;
штангенциркуль по ГОСТ 166—80 е погрешностью измерения не более 0,1 мм;
провод ннхромовый диаметром 0.05 мм по ГОСТ 5307—77;
эксикатор по ГОСТ 25336 - 82.

4. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

4.1, Нормализацию и кондиционирование исследуемых образцов проводят для достижения ныи воздушно-сухого состояния. Для этого образцы высушивают в термостате до постоянной массы при температуре 100—110СС, охлаждают в эксикаторе и выдерживают в воздушной среде с влажностью 00% в течение 24 ч.
4.2. Нагреватель должен быть изготовлен в виде плоской спирали из ннхромовой проволоки диаметром 0,05 мм. Диаметр нагревателя выбирают равным диаметру образна. Для этого в деревянное плато с диаметром, равным диаметру образца, на расстоянии I мм по окружности друг от друга вбивают тонкие иглы. Между ними по спирали протягивают нихромовый провод, скрепленный затем тонкой «нитью. Когда данную конструкцию снимают с плато н помешают между образцами, вся система зажимается. При включении напряжения нить сгорает.

5. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

5.1. Измерение данных для определения коэффициента температуропроводности а и удельной теплоемкости СР производят в следующем порядке (см. черт. 1).
5.1.1. Собирают электрическую схему.
5.1.2. Переключателем в измерительную цепь сначала подключают термопару, закрепленную на свободной поверхности верхнего образца.
5.1.3. На нагреватель через выпрямитель подают определен 1гую величину напряжения прямоугольной формы, которая задается коммутирующей цепью из генератора Г6-26 и электромагнитного реле РС-10.
5.1.4. Сигнал термопары, закрепленной на верхнем образце, по-дается па потенциометр Р-306 для компенсации ЭДС,сооэ нетствую-шей средней температуре образца.
5.1.5. Периодический процесс колебания температуры вокруг среднего значения температуры образца считают установившимся, если средняя температура образца стала постоянной.
5.1.6. После достижения установившегося процесса переменный сигнал от термопары через усилитель подается на электронный самописец.

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

6.1. Пример записи колебания температуры на противоположной от нагрева поверхности образца изображен на черт. 2.