Межгосударственный стандарт ГОСТ 31925-2011 (EN 12667:2001) "Материалы и изделия строительные с высоким и средним термическим сопротивлением. Методы определения термического сопротивления на приборах с горячей охранной зоной и оснащенных тепломером" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 июня 2013 г. N 160-ст)

Межгосударственный стандарт ГОСТ 31925-2011 (EN 12667:2001)
"Материалы и изделия строительные с высоким и средним термическим сопротивлением. Методы определения термического сопротивления на приборах с горячей охранной зоной и оснащенных тепломером"
(введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 июня 2013 г. N 160-ст)

Building materials and products of high and medium thermal resistance. Methods of determination of thermal resistance by means of guarded hot plate and heat flow meter

Дата введения - 1 ноября 2013 г.

Введен впервые

ГАРАНТ:

Курсив в тексте не приводится

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 Подготовлен Некоммерческим партнерством "Производители современной минеральной изоляции "Росизол" на основе аутентичного перевода на русский язык европейского регионального стандарта, указанного в пункте 4

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

2 Принят Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (протокол N 39 от 8 декабря 2011 г., приложение Д)

За принятие стандарта проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Сокращенное наименование национального органа государственного управления строительством
Азербайджан	AZ	Государственный комитет градостроительства и архитектуры
Армения	AM	Министерство градостроительства
Казахстан	KZ	Агентство по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства
Киргизия	KG	Госстрой
Молдова	MD	Министерство строительства и регионального развития
Россия	RU	Министерство регионального развития
Таджикистан	TJ	Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве
Узбекистан	UZ	Госархитектстрой
Украина	UA	Министерство регионального развития, строительства и жилищно-коммунального хозяйства

4 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к европейскому региональному стандарту EN 12667:2001 Thermal performance of building materials and products - Determination of thermal resistance by means of guarded hot plate and heat flow meter methods - Products of high and medium thermal resistance (Теплофизические показатели строительных материалов и изделий. Определение термического сопротивления методами горячей охранной зоны и тепломера. Изделия с высоким и средним термическим сопротивлением) путем внесения изменений, сведения о которых приведены во введении к настоящему стандарту.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования европейского регионального стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.6).

Перевод с английского языка (en).

Степень соответствия - модифицированная (MOD).

Структура настоящего стандарта изменена по отношению к указанному европейскому региональному стандарту. Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой европейского регионального стандарта приведено в дополнительном приложении ДА

5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 июня 2013 года N 160-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31925-2011 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2013 года.

6 Введен впервые

Введение

Показатели, характеризующие процесс теплопереноса через строительные материалы и изделия, могут быть определены различными стандартизованными методами, выбор которых зависит от характеристик образцов, изготовленных из этих материалов и изделий. В настоящем стандарте приведены два метода определения теплофизических характеристик: на приборах с горячей охранной зоной и на оснащенных тепломером при проведении испытаний с учетом однородности структуры образцов, ограничений по толщине и других требований, приведенных в настоящем стандарте.

Настоящий стандарт содержит общую информацию о применяемых приборах, требования к конструктивным решениям приборов, а также требования к порядку проведения испытаний образцов материалов с высоким и средним термическим сопротивлением (не менее 0,5 ).

Настоящий стандарт модифицирован по отношению к европейскому региональному стандарту путем:

- исключения из раздела "Нормативные ссылки" и текста европейского стандарта ссылок на следующие международные и европейские стандарты, не принятые в качестве межгосударственных стандартов: ISO 8301:1991, ISO 8302:1991, EN 1946-2:1999, EN 1946-3:1999, EN 12664, ISO 7345;

- дополнения раздела "Нормативные ссылки" и включения в текст стандарта ссылки на ГОСТ 31924 (ЕН 12939:2000);

- замены ссылки на ISO 7345 терминами, применяемыми в области теплотехнических испытаний. Термины с соответствующими определениями выделены в тексте стандарта рамкой из тонких линий;

- исключения из текста европейского стандарта раздела А.1 приложения А, который носит справочный характер и не содержит конкретных требований к процедуре испытаний;

- внесения в текст настоящего стандарта дополнительных требований для уточнения отдельных положений европейского стандарта, выделенных в тексте стандарта курсивом.

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного европейского стандарта приведено в дополнительном приложении ДА.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на строительные материалы и изделия с термическим сопротивлением не менее 0,5 и устанавливает основные принципы и порядок проведения испытаний по определению термического сопротивления на приборах с горячей охранной зоной или оснащенных тепломером в диапазоне от минимальной температуры холодильника минус 100°С до максимальной температуры нагревателя плюс 100°С.

Настоящий стандарт устанавливает требования к техническим характеристикам и конструктивным решениям приборов, применяемых для определения теплофизических показателей строительных материалов и изделий.

Требования настоящего стандарта при условии их выполнения могут быть использованы для испытания любого (не строительного) материала.

Настоящий стандарт не распространяется на влажные изделия, обладающие любым термическим сопротивлением, или изделия большой толщины с высоким и средним термическим сопротивлением.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована ссылка на следующий межгосударственный стандарт:

ГОСТ 31924-2011 (EN 12939:2000) Материалы и изделия строительные большой толщины с высоким и средним термическим сопротивлением. Методы определения термического сопротивления на приборах с горячей охранной зоной и оснащенных тепломером (EN 12939:2000 "Теплофизические показатели строительных материалов и изделий - Определение термического сопротивления методом горячей охранной зоны и методом тепломера - Изделия большой толщины, обладающие высоким и средним термическим сопротивлением", MOD)

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и обозначения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 термическое сопротивление: Отношение разности температур поверхностей лицевых граней образца к плотности теплового потока, проходящего через образец в условиях стационарного теплового режима. 3.1.2 удельное термическое сопротивление: Величина, определяемая соотношением . 3.1.3 теплоемкость: Количество теплоты, передаваемое массе материала при повышении его температуры на 1°С. 3.1.4 удельная теплоемкость: Отношение теплоемкости материала к его массе. 3.1.5 тепловой поток: Количество теплоты, проходящее через конструкцию или среду в единицу времени. 3.1.6 плотность теплового потока: Количество теплоты, проходящее через единицу площади образца. 3.1.7 контактное термическое сопротивление: Термическое сопротивление, возникающее на границе рабочих поверхностей плит прибора и испытуемого образца вследствие неплотного прилегания.

Термины, применяемые при описании процедуры измерения теплофизических показателей изделий с высоким и средним термическим сопротивлением, приведены в приложении А.

3.2 Обозначения и единицы измерения

Обозначения характеристик и единицы измерения приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Обозначения характеристик и единицы измерения

Обозначение	Характеристика	Единица измерения
А	Общая площадь зоны измерения
	Площадь дефекта
	Площадь зоны измерения без учета площади дефектов
R	Термическое сопротивление
J	Коэффициент теплопередачи
	Температура горячей лицевой грани образца	К
	Температура холодной лицевой грани образца	К
	Средняя температура образца в процессе испытания	К
V	Объем
с	Удельная теплоемкость
d	Толщина; средняя толщина образца	м
е	Соотношение температур у боковых граней образца	-
	Выходное напряжение тепломера	мВ
f	Градуировочный коэффициент тепломера
m	Масса (образца)	кг
q	Плотность теплового потока
r	Удельное термическое сопротивление
	Приращение термического сопротивления
	Разность температур	К
	Приращение толщины	м
	Относительное изменение массы	-
	Временной интервал	с
	Тепловой поток	Вт
	Теплопроводность
	Коэффициент теплопропускания
	Пористость	-
	Локальная пористость	-
	Плотность

4 Сущность методов

4.1 Сущность методов заключается в определении плотности постоянного однонаправленного теплового потока, проходящего через однородный образец, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда с плоскими параллельными лицевыми гранями, на приборе с горячей охранной зоной или оснащенном тепломером.

При испытании все измерения проводят в центральной части рабочих плит прибора (зоне измерения), окруженной охранной зоной.

4.2 Плотность теплового потока q определяют после установления в зоне измерения стационарного теплового режима на основании результатов измерения теплового потока и общей площади зоны измерения А через которую проходит тепловой поток.

4.3 Разность температур лицевых граней испытуемого образца измеряют с помощью датчиков температуры, установленных на рабочих поверхностях плит прибора, которые соприкасаются с лицевыми гранями образца, и/или на лицевых гранях самого образца.

4.4 Термическое сопротивление R или коэффициент теплопередачи J вычисляют на основании значений плотности теплового потока q, общей площади зоны измерения А и разности температур лицевых граней образца, если выполнены условия, изложенные в А.2.1 - А.2.3 приложения А.

Для определения коэффициента теплопередачи дополнительно измеряют толщину образца d.

4.5 Среднее значение теплопроводности , или коэффициента теплопропускания вычисляют при условии выполнения требований, изложенных в А.3.3 приложения А.

4.6 Прибор, применяемый для проведения испытаний, должен поддерживать однонаправленную, постоянную во времени и равномерную по площади плотность теплового потока, проходящего через образец, а также обеспечивать измерение мощности, температуры и размеров образца с требуемой точностью (см. приложение А).

4.7 При одновременном испытании двух образцов должны выполняться требования к геометрической форме, идентичности по толщине и структуре, плоскостности и параллельности лицевых граней образцов (см. приложение А).

4.8 Общая погрешность определения термического сопротивления методами, приведенными в настоящем стандарте, не должна превышать 5%.

5 Средства испытаний

5.1 Для определения термического сопротивления применяют прибор с горячей охранной зоной или оснащенный тепломером. Технические характеристики прибора с горячей охранной зоной и условия испытаний должны соответствовать требованиям, приведенным в приложении В; прибора, оснащенного тепломером, - в приложении С.

Примеры конструктивных решений приборов приведены в приложении D. Если конструктивное решение применяемого прибора соответствует приведенному в приложении D, анализ погрешностей измерений допускается не проводить.

5.2 Прибор с горячей охранной зоной

5.2.1 При проведении испытаний на приборе с горячей охранной зоной плотность теплового потока, проходящего через образец, определяют на основании результатов измерения мощности, поступающей на нагреватель зоны измерения. Общие схемы прибора с горячей охранной зоной и с установленными в нем образцами показаны на рисунке 1.

Для испытаний могут применяться два типа прибора с горячей охранной зоной:

- прибор для одновременного испытания двух образцов [с центральным нагревателем, см. рисунок 1а)];

- прибор для испытания одного образца, см. рисунок 1b).

5.2.2 Прибор для одновременного испытания двух образцов должен быть оборудован нагревателем, состоящим из нагревательного элемента и металлических плит круглой или квадратной формы и расположенным между двумя идентичными образцами, и двумя холодильниками, представляющими собой плоские круглые или квадратные плиты с изотермичными рабочими поверхностями.

5.2.3 Прибор для испытания одного образца является модификацией прибора для одновременного испытания двух образцов, в котором один из образцов заменен сборным элементом, состоящим из слоя теплоизоляционного материала и охранной плиты. Разность температур поверхностей слоя теплоизоляционного материала должна быть равна нулю.

После завершения испытаний в отчете об испытаниях должно быть отмечено, что измерения выполнены методом горячей охранной зоны на приборе с одним образцом.

5.2.4 Нагреватель прибора с горячей охранной зоной должен создавать однонаправленный, постоянный во времени тепловой поток однородной плотности, проходящий через центральную зону измерения, окруженную охранной зоной, отделенной от центральной зоны узким зазором.

5.2.5 Зона измерения - центральная часть образца, ограниченная линиями (см. рисунок 1), проходящими посредине зазора между центральной и охранной зонами нагревателя.

Толщина образцов, испытываемых в соответствии с требованиями настоящего стандарта, должна не менее чем в десять раз превышать ширину зазора.

5.2.6 Если измерения проводят при температуре выше или ниже комнатной, должны быть предусмотрены дополнительная теплоизоляция боковых граней образца и (или) дополнительные охранные зоны.

5.2.7 Размеры плит холодильников должны быть не меньше суммы размеров плит нагревателя зоны измерения и плит нагревателя охранной зоны. Плиты холодильников должны быть изготовлены из металла, при этом температура рабочей поверхности плит холодильников должна быть постоянной во времени и равномерной.

5.2.8 Погрешность измерения теплофизических показателей изделий с высоким и средним термическим сопротивлением на приборе с горячей охранной зоной не должна превышать 2%, если требования к техническим характеристикам прибора и условиям испытаний соответствуют требованиям настоящего стандарта, в том числе приведенным в приложении В.

Повторяемость результатов последовательных измерений, проведенных на приборе с горячей охранной зоной при постоянных условиях испытания на одном и том же образце, который не извлекался из прибора, должна быть лучше чем 0,5%.

Повторяемость результатов последовательных измерений, проведенных на приборе с горячей охранной зоной при постоянных условиях испытания на одном и том же образце, который после первого измерения извлекался из прибора и затем вторично помещался в прибор, должна быть лучше чем 1%.

Примечание - Ухудшение повторяемости может быть вызвано незначительными изменениями условий испытания, например изменением давления плит прибора на образец, относительной влажности воздуха вокруг образца.

"Рисунок 1 - Общие схемы прибора с горячей охранной зоной"

5.3 Прибор, оснащенный тепломером

5.3.1 При проведении испытаний на приборе, оснащенном тепломером, плотность теплового потока измеряют одним или двумя тепломерами, которые контактируют с лицевыми гранями образца(ов).

Основными элементами прибора являются: нагреватель, один или два тепломера (в зависимости от числа одновременно испытываемых образцов) и холодильник (см. рисунок 2). Испытания на приборе, оснащенном тепломером, могут проводиться по схемам, представленным на рисунке 2:

2а) - асимметричная схема для испытания одного образца. Тепломер расположен так, что он соприкасается или с нагревателем, или с холодильником;

2b) - симметричная схема для испытания одного образца;

2с) - симметричная схема для одновременного испытания двух образцов. Испытуемые образцы должны быть идентичными;

2d) - схема с двумя тепломерами для одновременного испытания двух образцов;

2е) - схема с двумя тепломерами для одновременного испытания четырех образцов.

Результаты испытаний по приведенным схемам считают эквивалентными, если выполнены все требования настоящего стандарта к процедуре испытаний.

5.3.2 Тепломеры, применяемые для измерения плотности теплового потока, проходящего через образец(цы), состоят из слоя однородного материала, датчика разности температур лицевых граней этого слоя (термоэлектрические батареи) и датчика(ов) температуры лицевых граней тепломера. Зона тепло мера, в которой расположен датчик разности температур его лицевых граней, является зоной измерения.

Плотность теплового потока q, , проходящего через зону измерения тепломера, вычисляют по формуле

,

(1)

где f - калибровочный коэффициент (коэффициент пропорциональности между выходным напряжением тепломера eh и плотностью теплового потока q);

- выходное напряжение тепломера, мВ.

Примечание - Калибровочный коэффициент f не является строго постоянной величиной и зависит от температуры лицевых граней тепломера и плотности теплового потока.

5.3.3 Калибровку тепломера проводят с помощью стандартного(ых) образца (ов), измеряя термическое сопротивление испытуемого(ых) образца(ов) и стандартного образца и вычисляя отношение между измеренными величинами, при условии, что в процессе калибровки прибора и испытания образцов плотность теплового потока, проходящего через зону измерения, разность температур лицевых граней и средняя температура каждого образца будут постоянными во времени, при этом выполняется соотношение

,

(2)

где - термическое сопротивление испытуемого(ых) образца(ов), ;

- термическое сопротивление стандартного(ых) образца(ов), ;

- тепловой поток, проходящий через стандартный(ые) образец (ы), Вт;

- тепловой поток, проходящий через испытуемый(ые) образец(цы), Вт.

Примечание - В качестве стандартных образцов могут применяться образцы, изготовленные из оптического кварцевого или органического стекла, минеральной ваты и др.

Погрешность калибровки прибора, оснащенного тепломером, в зависимости от погрешности определения теплофизических показателей стандартных образцов не должна превышать 2%.

Примечание - Погрешность калибровки может быть обусловлена погрешностью измерений теплофизических показателей стандартных образцов, которые были проведены на приборе с горячей охранной зоной.

5.3.4 При проведении испытаний на приборе с тепломером значение плотности теплового потока через образец должно находиться в пределах диапазона, в котором выполнена градуировка.

В случае если установлена зависимость калибровочного коэффициента f от температуры, экстраполирование этой зависимости не допускается.

5.3.5 Погрешность измерений теплофизических показателей на приборе, оснащенном тепломером, выполненных при средней температуре образца, приблизительно равной комнатной температуре, не должна превышать3% при условии выполнения требований, изложенных в приложении С.

Повторяемость результатов последовательных измерений, проведенных на приборе, оснащенном тепломером, при постоянных условиях испытания на одном и том же образце, который не извлекался из прибора, должна быть лучше чем 0,5%.

Повторяемость результатов последовательных измерений, проведенных на приборе, оснащенном тепломером, при постоянных условиях испытания на образце, который после первого измерения извлекался из прибора и затем вторично помещался в прибор через значительный интервал времени, должна быть лучше чем 1%.

"Рисунок 2 - Типовые схемы испытания на приборе, оснащенном тепломером (тепломерами)"

6 Образцы для испытаний

6.1 Общие положения

Процедура проведения испытаний включает в себя подготовку образцов к испытаниям и измерения в соответствии с требованиями раздела 7.

Решения о возможности измерения теплофизической характеристики на имеющемся приборе, порядке подготовки образцов к испытанию и условиях испытания должны приниматься до начала испытаний (см. А.4 приложения А).

6.2 Отбор и размеры образцов

Для проведения испытаний из каждой выборки изделий отбирают один или два образца в зависимости от типа применяемого прибора (см. 5.2.2 или 5.2.3 для прибора с горячей охранной зоной, 5.3.1 - для прибора, оснащенного тепломером).

Образец(цы) должен(ны) соответствовать требованиям, изложенным в А.2 и А.3 приложения А. При одновременном испытании двух образцов образцы должны быть (по возможности) идентичными, разность между значениями толщин образцов не должна превышать 2%.

Размеры лицевых граней образца(ов) должны быть такими, чтобы образец(цы) полностью закрывал(и) рабочие поверхности плит нагревателя (включая охранную зону). Линейные размеры образца(ов) не должны превышать соответствующих размеров рабочих поверхностей плит нагревателя или тепломера более чем на 3%. Толщина(ны) образца(ов) должна(ны) соответствовать толщине изделия, указанной в стандарте или технических условиях на это изделие.

Соотношение между толщиной образца и размерами плит нагревателя должно быть таким, чтобы сумма погрешности, вызванной разбалансом (только для прибора с горячей охранной зоной), и погрешности, возникающей вследствие боковых теплопотерь, не превышала 0,5%. Максимальные и минимальные допустимые значения толщины образцов приведены в таблице А.1 приложения А.

6.3 Подготовка образцов к испытанию

6.3.1 Подготовка образцов к испытанию должна проводиться в соответствии с требованиями стандарта или технических условий на изделие конкретного вида. Если в стандарте или технических условиях на изделие отсутствуют указания по подготовке образцов к испытанию, то должны быть выполнены требования 6.3.2 и 6.3.3 настоящего стандарта.

6.3.2 Подготовка к испытанию образцов всех материалов (кроме сыпучих)

6.3.2.1 Поверхности лицевых граней испытуемых образцов должны быть выровнены, например обработкой наждачной бумагой, на токарном станке, шлифованием или с помощью тонких листов, помещенных между лицевыми гранями образца и рабочими поверхностями плит прибора, для обеспечения плотного контакта лицевых граней образца с рабочими поверхностями плит прибора. Максимальная допустимая толщина воздушного зазора между рабочими поверхностями плит прибора и лицевыми гранями образца приведена в таблице А.2 приложения А.

6.3.2.2 Лицевые грани образцов, изготовленных из жестких материалов, должны быть параллельными. Отклонение от параллельности граней не должно быть более 2% толщины образца.

6.3.2.3 Лицевые грани образцов, контактирующие с рабочими поверхностями плит прибора, должны быть такими же плоскими, как и поверхности плит прибора, что должно обеспечивать погрешность измерения толщины образца не более 0,5%.

Отклонение лицевых граней образцов от плоскостности измеряют поверочной линейкой, помещенной на поверхность лицевой грани образца так, чтобы источник света находился за линейкой и свет падал по касательной к поверхности лицевой грани (отклонение кромки поверочной линейки от прямой линии не должно быть более 0,01 мм). Видимыми являются отклонения 25 мкм и более. Отклонения 25 мкм и более измеряют толщиномером и поверочной линейкой. При измерении поверочная линейка должна опираться на две жесткие пластины толщиной не более 1 мм, помещенные у каждого края поверхности образца, подлежащей измерению. Измерения проводят вдоль четырех кромок лицевой грани образца, двух диагоналей и двух взаимно перпендикулярных линий, проходящих через середину грани образца параллельно ее кромкам. Отклонение от плоскостности образца измеряют для каждой лицевой грани образца. Приведенная выше процедура измерения может быть также применена для измерения отклонения от плоскости рабочих поверхностей плит прибора.

6.3.2.4 При наличии на обработанных поверхностях образцов ячеистых материалов или материалов с заполнителями царапин, отколов, других аналогичных дефектов и неровностей естественного происхождения влиянием дефектов на результаты испытаний можно пренебречь, если выполняется условие . Испытание допускается проводить, если , при этом в отчете об испытаниях должна быть приведена информация об имеющихся дефектах.

В приведенных выше соотношениях:

- суммарная площадь поперечных сечений всех дефектов, м;

- площадь зоны измерения без учета площади дефектов, м;

- термическое сопротивление слоя воздуха, толщина которого равна максимальной глубине любого дефекта, ;

R - термическое сопротивление образца, .

6.3.3 Подготовка к испытанию образцов сыпучих материалов

Толщина образца сыпучего материала должна не менее чем в 10 раз превышать средний размер гранул, зерен, чешуек и т.п., из которых состоит этот материал. Процедура подготовки образца(ов) сыпучего материала должна быть описана в стандарте или технических условиях на этот материал, в котором должны быть указаны: порядок изготовления специальных каркасов и тонких листов для образца, меры предосторожности при кондиционировании и установке образца в прибор, порядок изготовления одного образца (двух образцов) требуемой плотности, порядок получения требуемой плотности образца(ов), массы образца(ов) до и после кондиционирования, если необходимо.

7 Порядок проведения испытаний

7.1 Испытания по определению теплофизической характеристики образца, подготовленного в соответствии с 6.3, проводят в два этапа:

- этап 1 - кондиционирование образца перед испытанием в соответствии с 7.2;

- этап 2 - измерения на приборе с горячей охранной зоной или приборе, оснащенном тепломером, в соответствии с 7.3.

7.2 Кондиционирование образцов до постоянной массы проводят после определения массы образца(ов).

Примечание - Кондиционирование включает в себя высушивание образцов в вентилируемом сушильном шкафу или высушивание и последующее приведение образцов в термодинамическое равновесие с воздухом лабораторного помещения. Образец может быть помещен в паронепроницаемую оболочку для исключения поглощения или потери влаги во время испытания*.

Относительное изменение массы вычисляют по значениям массы образца до и после его высушивания.

Если необходимо сократить продолжительность испытания, образцы могут быть кондиционированы до температуры, равной средней температуре образца при испытании, непосредственно перед установкой в прибор.

7.3 Измерения

7.3.1 Массу образца(ов) определяют с погрешностью не более 0,5% перед установкой образца(ов) в прибор взвешиванием на весах, обеспечивающих указанную погрешность.

7.3.2 Толщину образца(ов) измеряют во время испытания при заданной температуре и степени сжатия или до начала проведения испытания измерительным инструментом, создающим на образец давление, равное давлению на него во время испытания, как указано в стандарте или технических условиях на изделие, из которого вырезаны образцы.

Примечание - Для образцов изделий, поставляемых в виде рулонов, указывают, как правило, толщину образцов.

Для измерения толщины образца, находящегося внутри прибора, применяют мерные шпильки, имеющие шкалу с делениями и устанавливаемые в четырех наружных углах плиты холодильника (или нагревателя и холодильника прибора для испытания одного образца) или вдоль взаимно перпендикулярных осей, проходящих через центр плиты. Толщину образца вычисляют как среднюю разность между отсчетами по шкале мерных шпилек в двух положениях:

- первое - образец находится в приборе;

- второе - образец удален из прибора, а плиты прибора прижаты друг к другу с той же силой, что и при первом положении.

По результатам измерения линейных размеров, толщины и определения массы кондиционированного образца вычисляют плотность образца во время испытания.

7.3.3 Разность температур лицевых граней образца в процессе испытания должна соответствовать приведенной в А.2.10 приложения А настоящего стандарта и в стандарте или технических условиях на изделие конкретного вида.

7.3.4 Если необходимо определить теплофизические показатели в условиях, когда образец окружен воздухом (или другим газом), то точка росы воздуха (или другого газа) должна быть на 5 К ниже температуры плиты холодильника. При испытании образца в паронепроницаемой оболочке должны быть приняты меры, исключающие выпадение конденсата на поверхности оболочки, контактирующей с холодной лицевой гранью образца.

Примечание - Паронепроницаемую оболочку применяют в целях предотвращения увлажнения или высушивания образца во время испытания.

7.3.5 Измерение теплового потока

7.3.5.1 Для определения плотности теплового потока, проходящего через образец при проведении испытаний на приборе с горячей охранной зоной, измеряют среднее значение электрической мощности, подаваемой на нагреватель зоны измерения, с погрешностью не более 0,1%.

Колебания или изменения температуры рабочих поверхностей плит нагревателя во время испытания, обусловленные случайными колебаниями или изменениями входной мощности, не должны превышать 0,3% разности температур рабочих поверхностей плит нагревателя и холодильника.

Входная мощность, поступающая на нагреватель охранной зоны, должна регулироваться и поддерживаться постоянной предпочтительно с помощью автоматической системы контроля для достижения уровня температурного равновесия между зоной измерения и охранной зоной, при котором сумма погрешностей, вызываемых разбалансом и боковыми теплопотерями, не превышает 0,5%.

7.3.5.2 Для определения плотности теплового потока, проходящего через образец при проведении испытаний на приборе, оснащенном тепломером, измеряют среднюю температуру и электродвижущую силу на выходе тепломера, среднюю температуру испытуемого образца и разность температур его лицевых граней.

Во время испытания случайные колебания температуры рабочей поверхности тепломера (как функции времени) не должны вызывать колебания напряжения на его выходе более чем на 2%.

Диапазон изменения плотности теплового потока должен быть таким, чтобы погрешность определения градуировочного коэффициента f и погрешность измерения электрического напряжения на выходе тепломера соответствовали бы требованиям, приведенным в 5.3.5 и приложении С.

7.3.6 При одновременном испытании двух образцов на приборе с горячей охранной зоной температуру рабочих поверхностей плит холодильников или плит нагревателя регулируют так, чтобы соотношение между разностью температур лицевых граней одного образца и разностью температур лицевых граней другого образца не превышала 2%.

7.3.7 Температуру рабочих поверхностей плит нагревателя и холодильника, температурный баланс между центральной и охранной зонами (для прибора с горячей охранной зоной) измеряют методами, гарантирующими такие повторяемость и точность результатов измерения, которые обеспечивают выполнение всех требований, предъявляемых к прибору с горячей охранной зоной, приведенных в приложении В, или требований, предъявляемых к прибору, оснащенному тепломером, приведенных в приложении С.

7.3.8 Для определения момента установления стационарного теплового режима проводят ряд последовательных измерений в соответствии с требованиями 7.3.5 и 7.3.7 через интервалы времени между измерениями, приведенные в А.2.13 приложения А, в течение времени, в четыре раза или более превышающего время , рассчитываемое в соответствии с А.2.13 приложения А. Измерения проводят до тех пор, пока значения термического сопротивления, вычисленные по результатам последовательных измерений, не будут отличаться друг от друга не более чем на 1%, при этом эти значения не должны монотонно возрастать или убывать.

Если невозможно точно определить время, необходимое для достижения стационарного теплового режима, или если у оператора нет достаточного опыта испытания образцов на том же приборе и при тех же условиях испытания (например, при начале текущих испытаний изделия нового вида), то измерения проводят по меньшей мере еще в течение 24 ч с момента установления стационарного теплового режима.

Примечание - Для визуального определения момента достижения стационарного теплового режима результаты проведенных измерений могут быть представлены графически.

7.3.9 После завершения измерений, выполненных в соответствии с 7.3.8, определяют массу и из меряют толщину образца(ов). Любые изменения объема образца(ов) должны быть указаны в отчете об испытаниях.

8 Обработка результатов испытаний

8.1 Определение изменения плотности и массы

8.1.1 Плотность сухого образца , , и (или) плотность образца, кондиционированного до начала испытания , , вычисляют по формулам:

,

(3)

,

(4)

где - масса образца после сушки, кг;

- масса образца после кондиционирования, кг;

V - объем образца после сушки или кондиционирования, .

8.1.2 Относительное изменение массы образца после сушки , кг, или после кондиционирования , кг, вычисляют по формулам:

,

(5)

,

(6)

где - первоначальная масса образца, предназначенного для испытания, кг;

и - по 8.1.1.

Относительное изменение массы образца , кондиционированного после сушки, если это требуется стандартом или техническими условиями на изделие конкретного вида или необходимо для оценки условий испытания, вычисляют по формуле

.

(7)

Относительное изменение массы образца во время испытания по отношению к его массе перед испытанием вычисляют по формуле

,

(8)

где - масса образца после испытания, кг;

- масса высушенного или кондиционированного образца перед испытанием ( или ),к г.

8.2 Определение теплофизических показателей

8.2.1 Для определения теплофизических показателей используют средние значения результатов измерений, проведенных после достижения стационарного теплового режима, в соответствии с 7.3.8. Допускается использовать результаты других измерений, проведенных при стационарном тепловом режиме, если значения теплофизических показателей, вычисленные по результатам этих измерений, отличаются от значений теплофизических показателей, вычисленных по результатам измерений, описанных в 7.3.8, не более чем на 1%.

8.2.2 Термическое сопротивление R, , при испытании на приборе с горячей охранной зоной вычисляют по формуле

,

(9)

коэффициент теплопередачи J, , - по формуле

,

(10)

где - средняя электрическая мощность, подаваемая на нагреватель зоны измерения, Вт;

А - площадь зоны измерения (см. 5.2.5), ; для прибора, предназначенного для испытания двух образцов, значение площади зоны измерения умножают на два;

- средняя температура горячей лицевой грани образца(ов), К;

- средняя температура холодной лицевой грани образца(ов), К;

d - средняя толщина образца(ов), м.

Если выполняются условия, приведенные в А.2.2 - А.2.4 и А.3.3 приложения А, то коэффициент теплопропускания или теплопроводность вычисляют по формуле

или .

(11)

8.2.3 При испытании одного образца на приборе с одним тепломером вычисляют термическое сопротивление R, , по формуле

,

(12)

где f - калибровочный коэффициент тепломера;

- выходное напряжение тепломера, мВ;

и - по 8.2.2,

или вычисляют коэффициент теплопередачи J, , по формуле

,

(13)

где , и d - по 8.2.2.

Если выполняются условия, приведенные в А.2.2 - А.2.4 и А.3.3 приложения А, то коэффициент теплопропускания или теплопроводность (или удельное термическое сопротивление ) вычисляют по формуле

или ,

(14)

где , А, , и d - по 8.2.2.

8.2.4 При испытании одного образца на приборе с двумя тепломерами теплофизические показатели определяют по формулам (12) - (14), заменяя на 0,5 , где индексы 1 и 2 относятся к первому и второму тепломерам (температуры рабочих поверхностей которых равны соответственно и ).

8.2.5 При испытании двух образцов на приборе с одним тепломером общее термическое сопротивление , , вычисляют по формуле

.

(15)

Если выполняются условия, приведенные в А.2.2 - А.2.4 и А.3.3 приложения А, то среднее значение коэффициента теплопропускания или теплопроводности , , вычисляют по формуле

или ,

(16)

где обозначения характеристик - по 8.2.3;

- верхний индекс, соответствующий характеристикам первого образца;

- верхний индекс, соответствующий характеристикам второго образца.

9 Отчет об испытаниях

Результаты испытаний, проведенных в соответствии с требованиями настоящего стандарта, должны быть приведены в отчете.

В отчете каждого испытания должны быть приведены следующие сведения (приводимые значения должны представлять собой средние значения для двух одновременно испытанных образцов или значения для одного образца, если прибор предназначен для испытания только одного образца):

a) Примененный метод испытания [метод горячей охранной зоны или метод тепломера, тип примененного прибора (прибор для испытания одного образца или одновременного испытания двух образцов)] и идентификация прибора. Меры, принятые для уменьшения боковых теплопотерь. Температура воздуха в процессе испытания в помещении, в котором установлен прибор. Стандарт или технические условия на изделие, из которого изготовлен(ы) испытанный(е) образец(цы).

b) Наименование и любая другая информация, идентифицирующие материал образца(ов), включая его (их) описание, предоставленные изготовителем.

c) Описание образцов и ссылка на стандарт или технические условия, в соответствии с которыми проводились отбор и подготовка образцов к испытанию.

d) Толщина образцов, м, с указанием метода измерения.

e) Методика и температура кондиционирования.

f) Плотность кондиционированных образцов в процессе испытания.

g) Относительное изменение массы образца после сушки и (или) кондиционирования (см. 8.1).

h) Относительное изменение массы образца в процессе испытания (см. 8.1). Изменения толщины (и объема) образца в процессе испытания (см. 7.3.9).

i) Средняя разность температур лицевых граней образца(ов) в процессе испытания, К (см. 7.3.3).

j) Средняя температура образца(ов) в процессе испытания, К или °С.

k) Плотность теплового потока, проходящего через образец в процессе испытания (q = /А для прибора с горячей охранной зоной или для прибора, оснащенного тепломером, см. 8.2).

l) Термическое сопротивление или коэффициент теплопередачи образца(ов). Если возможно или необходимо, то указывают удельное термическое сопротивление, теплопроводность или коэффициент теплопропускания. Диапазон толщин, в котором были измерены указанные характеристики или в котором применяют измеренные значения характеристик (см. ГОСТ 31925), если такая информация требуется в соответствии со стандартом или техническими условиями на изделие конкретного вида.

m) Дата окончания испытания; полная продолжительность испытания и продолжительность стационарного теплового режима, если такая информация требуется в соответствии со стандартом или техническими условиями на изделие конкретного вида.

Для прибора, оснащенного тепломером, указывают: дату последней градуировки тепломера, тип или типы стандартных образцов, использованных при градуировке, их термическое сопротивление, дату сертификации образцов-эталонов, организацию, выдавшую сертификат, срок действия сертификата и номер сертификата образцов-эталонов.

h) Ориентация прибора: вертикальная, горизонтальная или любая другая. Если прибор предназначен для испытания одного образца и образец не расположен вертикально, то указывают расположение горячей лицевой грани образца: вверху, внизу или иное.

о) Если в процессе испытания образец находился в паронепроницаемой оболочке, то необходимо указать материал, из которого сделана оболочка, и ее толщину.

р) Графическое представление результатов испытания, если это требуется стандартом или техническими условиями на изделие конкретного вида. Графики зависимости строят для каждой теплофизической характеристики, откладывая ее значения по оси ординат, от средней температуры испытуемого образца, откладывая ее значения по оси абсцисс. Графики зависимости термического сопротивления или коэффициента теплопередачи от толщины образца строят, если это требуется стандартом или техническими условиями на изделие конкретного вида.

q) Предел допускаемой погрешности измерения теплофизической характеристики, если выполнены все требования настоящего стандарта. Если при испытании не выполнено одно или более требований настоящего стандарта, то рекомендуется включать в отчет об испытаниях полную оценку погрешности или погрешностей измерения теплофизической характеристики.

v) Если испытания проведены с какими-либо отступлениями от требований настоящего стандарта, то в отчете об испытаниях должны быть приведены соответствующие объяснения. Рекомендуемая формулировка: "Испытание проведено в соответствии с требованиями ГОСТ 31925, за исключением ......... (полный перечень исключений)".

s) Фамилия и инициалы оператора, проводившего испытание.

___________________________________________

* Температура сушки образцов должна быть указана в стандарте или технических условиях на изделие конкретного вида, из которого вырезаны образцы.