Wilhelm, Andreas (1995)
Messvorrichtung für Temperatur-Stoffkonstanten.
Technische Universität Darmstadt
Diplom- oder Magisterarbeit, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
Zusammenfassung:
In der vorliegenden Diplomarbeit wird untersucht, wie die thermischen Stoffkonstanten Wärmeleitfähigkeit und -kapazität unbekannter Stoffproben gemessen werden können.
Nach der Untersuchung von Meßverfahren aus der Praxis wird durch theoretische Betrachtungen mit thermischen Ersatzschaltbildern nach neuen Prinzipien gesucht. Es ergeben sich mehrere vielversprechende Ansätze, bei denen die Materialprobe erwärmt und ihr Temperatur-Zeitverhalten untersucht wird. Eine Auswahl der besten Prinzipien erfolgt durch praktische Erprobung in Versuchen mit folgendem Meßsystem.
Eine Halogenlampe dient als Wärmestrahler zum Erwärmen zweier quaderförmiger Stoffproben, von denen die eine bekannte Eigenschaften besitzt. Mit Hilfe von Thermoelementen werden an drei Meßstellen die Temperaturen gemessen. Ein Computer erfaßt mit einer Analog/Digital-Wandlerkarte die Temperaturen in Abhängigkeit der Zeit. Es zeigt sich, daß aus dem Abkühlungsverhalten der zuvor erwärmten Proben die unbekannte Wärmekapazität ermittelt werden kann.
Die Wärmeleitfähigkeit hingegen kann bei Verwendung der Halogenlampe nicht gemessen werden. Wird die unbekannte Probe dem kurzen Energieimpuls einer Blitzlampe ausgesetzt, so kann die Wärmeleitfähigkeit aus der Anstiegszeit der Temperatur berechnet werden.
Aus Meßreihen ergeben sich folgende technische Daten:
* Meßbereich Wärmeleitfähigkeit: 0,17 bis 0,27 W/m*K
* Meßbereich spezifische Wärmekapazität: 460...1900 J/kg*K
Material: Kunststoffe Polyamid
* relativer Fehler: ±15%
* typische Meßdauer bis 1min
Material: Stahl
* relativer Fehler: ±15%
* typische Meßdauer: bis 15 min
| Typ des Eintrags: | Diplom- oder Magisterarbeit |
|---|---|
| Erschienen: | 1995 |
| Autor(en): | Wilhelm, Andreas |
| Art des Eintrags: | Bibliographie |
| Titel: | Messvorrichtung für Temperatur-Stoffkonstanten |
| Sprache: | Deutsch |
| Referenten: | Schäfer, Dipl.-Ing. Robert ; Cramer, Prof. Dr.- Bernhard |
| Publikationsjahr: | 14 Februar 1995 |
| Zugehörige Links: | |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | Zusammenfassung: In der vorliegenden Diplomarbeit wird untersucht, wie die thermischen Stoffkonstanten Wärmeleitfähigkeit und -kapazität unbekannter Stoffproben gemessen werden können. Nach der Untersuchung von Meßverfahren aus der Praxis wird durch theoretische Betrachtungen mit thermischen Ersatzschaltbildern nach neuen Prinzipien gesucht. Es ergeben sich mehrere vielversprechende Ansätze, bei denen die Materialprobe erwärmt und ihr Temperatur-Zeitverhalten untersucht wird. Eine Auswahl der besten Prinzipien erfolgt durch praktische Erprobung in Versuchen mit folgendem Meßsystem. Eine Halogenlampe dient als Wärmestrahler zum Erwärmen zweier quaderförmiger Stoffproben, von denen die eine bekannte Eigenschaften besitzt. Mit Hilfe von Thermoelementen werden an drei Meßstellen die Temperaturen gemessen. Ein Computer erfaßt mit einer Analog/Digital-Wandlerkarte die Temperaturen in Abhängigkeit der Zeit. Es zeigt sich, daß aus dem Abkühlungsverhalten der zuvor erwärmten Proben die unbekannte Wärmekapazität ermittelt werden kann. Die Wärmeleitfähigkeit hingegen kann bei Verwendung der Halogenlampe nicht gemessen werden. Wird die unbekannte Probe dem kurzen Energieimpuls einer Blitzlampe ausgesetzt, so kann die Wärmeleitfähigkeit aus der Anstiegszeit der Temperatur berechnet werden. Aus Meßreihen ergeben sich folgende technische Daten: * Meßbereich Wärmeleitfähigkeit: 0,17 bis 0,27 W/m*K * Meßbereich spezifische Wärmekapazität: 460...1900 J/kg*K Material: Kunststoffe Polyamid * relativer Fehler: ±15% * typische Meßdauer bis 1min Material: Stahl * relativer Fehler: ±15% * typische Meßdauer: bis 15 min |
| Freie Schlagworte: | Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Analogie E-Technik / Wärmelehre, Temperaturfühler, Wärmekapazität, Wärmeleitung |
| ID-Nummer: | 17/24 EMKD 1246 |
| Zusätzliche Informationen: | EMK-spezifische Daten: Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate, Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKD 1246 Art der Arbeit: Diplomarbeit Beginn Datum: 09-11-1994 Ende Datum: 14-02-1995 Querverweis: keiner Studiengang: Elektrotechnik (ET) Vertiefungsrichtung: Elektromechanische Konstruktionen (Dipl.) Abschluss: Diplom (EMK) |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen (aufgelöst 18.12.2018) |
| Hinterlegungsdatum: | 04 Okt 2011 10:51 |
| Letzte Änderung: | 05 Mär 2013 09:52 |
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| Referenten: | Schäfer, Dipl.-Ing. Robert ; Cramer, Prof. Dr.- Bernhard |
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