Kaedah Ujian Standard ASTM D5334-22 untuk Menentukan Kekonduksian Terma Tanah dan Batuan dengan Prosedur Probe Jarum Terma

Kaedah Ujian Standard ASTM D5334-22 untuk Menentukan Kekonduksian Terma Tanah dan Batuan dengan Prosedur Probe Jarum Terma

Piawaian "ASTM D5334-22 Kaedah ujian standard untuk menentukan kekonduksian terma tanah dan batu melalui prosedur probe jarum terma" yang diterbitkan oleh Persatuan Pengujian dan Bahan Amerika (ASTM) menerangkan kaedah ujian untuk menentukan kekonduksian terma tanah dan batu menggunakan kaedah haba sementara. Kaedah ujian ini boleh digunakan untuk kedua-dua sampel tanah dan batuan yang utuh serta sampel tanah yang telah dibentuk semula dan berkesan di makmal dan di lapangan. Kaedah ujian ini paling sesuai untuk bahan homogen, tetapi juga boleh memberikan nilai purata yang mewakili untuk bahan tidak homogen.

Kaedah Ujian Standard ASTM D5334-22 untuk Menentukan Kekonduksian Terma Tanah dan Batuan dengan Prosedur Probe Jarum Terma

Kaedah ujian ini boleh digunakan untuk bahan kering, tak tepu atau tepu yang boleh menampung lubang untuk sensor. Probe jarum terma adalah sah pada suhu antara 0 dan 100 darjah, bergantung pada kesesuaian strukturnya dengan suhu yang melampau. Walau bagaimanapun, penjagaan mesti diambil untuk mengelakkan ralat serius akibat:

  • Pengagihan semula air disebabkan kecerunan terma yang terhasil daripada pemanasan kuar jarum
  • Pengagihan semula air disebabkan kecerunan hidraulik (saliran graviti untuk tahap ketepuan tinggi atau penyejatan permukaan)
  • Perubahan fasa air dalam sampel pada suhu hampir 0 darjah atau 100 darjah

Semua nilai yang diperhatikan dan dikira mesti mematuhi digit bererti dan arahan pembundaran yang dinyatakan dalam ASTM D6026. Prosedur yang digunakan dalam piawaian ini untuk menentukan cara data dikumpul, direkodkan atau dikira dianggap sebagai piawaian industri. Ia juga biasanya mewakili digit penting yang perlu disimpan. Prosedur yang digunakan tidak mengambil kira apa-apa perubahan material, tujuan data diperolehi, kajian tujuan khas, atau sebarang pertimbangan yang berkaitan dengan objektif pengguna, dan adalah menjadi amalan biasa untuk menambah atau mengurangkan digit penting data yang dilaporkan sepadan dengan pertimbangan ini. Ia adalah di luar skop piawaian ini untuk mempertimbangkan digit penting yang digunakan dalam kaedah analisis untuk reka bentuk kejuruteraan.

Kaedah ujian ini juga boleh digunakan dan digunakan secara meluas untuk menentukan kekonduksian terma pelbagai bahan berliang kejuruteraan dari asal geologi, termasuk konkrit, timbunan terma terbendalir dan mortar terma.

Untuk tujuan piawaian ini, sebagai tambahan kepada terma dan takrifan yang diberikan dalam ASTM D653, takrifan berikut digunakan:

  • Input haba merujuk kepada penggunaan kuasa wayar pemanasan, yang diandaikan bersamaan dengan keluaran haba dalam watt per unit panjang wayar.
  • Epoksi terma ialah bahan resin pengalir haba dengan nilai yang diberikan dalam piawai.
  • Gris terma ialah bahan pelincir pengalir haba dengan nilai yang diberikan dalam piawaian.

Kekonduksian terma ditentukan oleh variasi kaedah ujian sumber talian menggunakan probe jarum dengan nisbah panjang-ke-diameter yang besar untuk mensimulasikan keadaan bagi sumber pemanasan tak terhingga panjang dan nipis. Probe terdiri daripada elemen pemanas dan elemen pengukur suhu dan diletakkan di dalam sampel. Arus dan voltan yang diketahui digunakan pada elemen pemanas probe untuk tempoh masa tertentu dan peningkatan suhu direkodkan. Penurunan suhu dari semasa ke semasa selepas pemanasan dihentikan juga boleh dimasukkan dalam analisis. Kekonduksian terma diperoleh daripada analisis data siri masa suhu semasa kitaran pemanasan dan pilihan kitaran penyejukan dengan membandingkannya dengan lengkung teori menggunakan teknik penyongsangan kuasa dua terkecil bukan linear.

Kekonduksian terma bagi sampel tanah utuh, sampel tanah tersusun semula, dan sampel batu digunakan untuk menganalisis dan mereka bentuk sistem seperti talian penghantaran bawah tanah, saluran paip minyak dan gas, pelupusan sisa radioaktif, aplikasi geoterma dan kemudahan simpanan tenaga suria. Pengukuran boleh dibuat di tapak atau sampel boleh diuji dalam persekitaran makmal.

Semasa menjalankan ujian, jisim sampel diselaraskan kepada 0,01 gram terdekat dan direkodkan. Panjang dan diameter sampel ditetapkan kepada 0,1 mm dan direkodkan. Sekurang-kurangnya tiga ukuran panjang diambil pada selang 120 darjah dan sekurang-kurangnya tiga ukuran diameter diambil pada suku titik ketinggian. Purata panjang dan diameter sampel ditentukan. Probe jarum termal diletakkan ke bawah paksi sampel dengan menolak probe ke dalam sampel. Jika sampel adalah padat, jarum dimasukkan ke dalam lubang pra-gerudi pada kedalaman yang sama dengan panjang probe. Ia adalah perlu untuk memastikan bahawa aci probe haba tertanam sepenuhnya dalam sampel dan tidak dibiarkan terdedah sebahagiannya.

Jika lubang perlu dibuat dalam sampel, lubang itu dibuat selepas mengukur jisim. Diameter lubang hendaklah sama dengan diameter probe jarum untuk memastikan kesesuaian yang ketat. Untuk memastikan sentuhan haba yang lebih baik antara sampel dan kuar, kuar boleh disalut dengan lapisan nipis gris haba. Peranti seperti mesin gerudi boleh digunakan untuk menggerudi lubang dan meletakkan probe dalam garis lurus, meningkatkan sentuhan antara sampel dan probe dan mengurangkan jurang. Sampel ditetapkan pada suhu ujian yang dipilih dan probe dibenarkan untuk mengimbangi dalam sampel. Kestabilan dan keseimbangan boleh dianggarkan dengan memerhatikan suhu dalam satu tempoh masa. Wayar pemanasan probe haba disambungkan kepada sumber arus malar.

Hujung elemen penyukat suhu disambungkan ke unit bacaan. Arus malar yang diketahui digunakan pada wayar pemanas. Arus dan voltan merentasi pemanas direkodkan seperti yang diperlukan untuk mengira kuasa. Semasa tempoh pemanasan, bacaan kapur dan suhu direkodkan sekurang-kurangnya 20-30 langkah. Sumber arus malar dimatikan. Jika data penyejukan hendak dimasukkan ke dalam analisis, bacaan masa dan suhu direkodkan untuk sekurang-kurangnya 20-30 langkah untuk tempoh yang bersamaan dengan kitaran pemanasan. Kaedah yang sesuai digunakan untuk menentukan kekonduksian terma. Kandungan air gravimetrik awal ditentukan dan direkodkan mengikut kaedah ujian standard ASTM D2216, dan ketumpatan kering (atau berat unit) bagi sampel wakil sampel dikira.

Secara teorinya, jika jumlah haba yang tetap digunakan pada pemanas sifar jisim untuk tempoh masa tertentu, tindak balas suhu dikira mengikut formula yang diberikan dalam piawai. Selepas input haba dimatikan, perubahan suhu dikira mengikut formula yang diberikan dalam piawaian.

Organisasi kami, yang telah cuba menyokong perniagaan dari setiap sektor dengan pelbagai ujian, pengukuran, analisis dan kajian penilaian yang telah dijalankan selama bertahun-tahun, mempunyai kakitangan yang kukuh yang mengikuti perkembangan dunia dalam bidang sains dan teknologi dan sentiasa memperbaiki diri. Dalam konteks ini, perkhidmatan ujian juga disediakan kepada perniagaan mengikut piawaian "Kaedah ujian Standard ASTM D5334-22 untuk menentukan kekonduksian terma tanah dan batu melalui prosedur probe jarum terma".

WhatsApp