Приложение А (обязательное). Калибровка оборудования

Приложение А
(обязательное)

Калибровка оборудования

А.1 Введение

В целях расчета собственного (истинного) повышения температуры определяют погрешность состояния адиабатической системы и теплоемкости оборудования калориметрической ячейки C _cal.

Примечание - Калибровка распространяется на систему, состоящую из адиабатических элементов оборудования, его контрольно-измерительных приборов и бетонного образца-эталона.

А.2 Проверка погрешности состояния адиабатической системы ()

Эталонный образец полностью гидратированного бетона, имеющий те же форму и размеры, что и испытуемый образец с платиновым термометром сопротивления в центре своей массы, выдерживают в печи при следующих температурах: 50 °C, 60 °C и 70 °C в течение не менее 48 ч для достижения теплового равновесия.

Если ожидаемое максимальное значение повышения температуры в бетоне испытуемого образца находится далеко за пределами указанного диапазона температур, рекомендуется проводить дополнительную проверку погрешности состояния адиабатической системы, выбирая температуру термостатирования, максимально приближенную к ожидаемому значению максимальной температуры.

В конце периода термостатирования бетонный эталонный образец быстро вводят в систему термостатирования калориметрической ячейки испытательного оборудования, запускают систему управления и регистрируют температуру образца и температуру калориметрической ячейки.

Калибровка должна продолжаться в течение времени, необходимого для регистрации снижения температуры в бетонном эталонном образце примерно на 2 °C (см. примечание).

Примечание - Для выполнения этой проверки обычно требуется не менее 72 ч.

Погрешность состояния адиабатической системы определяют как средний наклон (К/ч) кривой T _con как функции времени. Для определения (К/ч) используют линейный регрессионный анализ зависимости температуры T _con от времени. Коэффициент регрессии R ₂ должен быть не менее 0,97.

Испытание проводят при температуре 50 °C, 60 °C и 70 °C для получения трех значений в диапазоне температур от 70 °C до 60 °C, от 60 °C до 50 °C и менее 50 °C соответственно. Для каждого диапазона температур следует использовать соответствующее значение .

Когда погрешность состояния адиабатической системы известна для заданного диапазона температур бетонного эталонного образца, по формуле (А.1) рассчитывают скорректированное повышение температуры в момент времени t для этого температурного диапазона:

.

(А.1)

Состав эталонного образца полностью гидратированного бетона должен быть максимально приближен к составу испытуемого бетонного образца (по крайней мере, с точки зрения содержания и минерального типа заполнителей).

А.3 Определение теплоемкости калориметра

Контейнер для образцов заполняют известным количеством дистиллированной воды m _dw с известной теплоемкостью C _dw. Резистор, имеющий известное значение сопротивления R, Ом, и нечувствительный к изменению температуры, вводят в массу дистиллированной воды. В резистор пропускают постоянный ток известной интенсивности I, А, на время t для достижения значения температуры дистиллированной воды примерно 60 °C,

По закону Джоуля - Ленца масса дистиллированной воды получает некоторое количество тепла, определяемое выражением

.

(А.2)

Общая теплоемкость системы с учетом массы дистиллированной воды и оборудования C _T составляет

.

(А.3)

Подставляя соотношения, приведенные в (А.1) и (А.2), в (А.3), получают,

,

(А.4)

где - погрешность состояния адиабатической системы, определенная для оборудования, содержащего дистиллированную воду.

Теплоемкость дистиллированной воды в контейнере C _dw вычисляют по формуле

,

(А.5)

где c _dw - удельная теплоемкость дистиллированной воды, равная 4186 .

Общая теплоемкость системы C _T составляет

.

(А.6)

Теплоемкость калориметра C _cal вычисляют путем объединения (А.4) и (А.6):

.

(А.7)

Примечание - В качестве альтернативы теплоемкость калориметра C _cal допускается определить по массе и теплоемкости всех составляющих оборудования.

А.4 Оборудование для электроснабжения и его измерения

А.4.1 Источник питания с регулируемым диапазоном изменения входного напряжения от 2 до 200 В (минимум) должен иметь стабилизацию как функцию нагрузки и стабилизацию как функцию основного напряжения .

А.4.2 Вольтметр для измерения напряжения постоянного тока должен иметь максимально допустимую погрешность 0,1 % и быть работоспособным в диапазоне от 0 до 100 В.

А.4.3 Резисторный измерительный мост или омметр должны иметь максимально допустимую погрешность 0,2 %.