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MOURA, Luís Mauro. Desenvolvimento de um protótipo de equipamento de placa quente protegida. Orientação de Roberto Lamberts.159pDissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 1993.
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Resumo

O presente trabalho apresenta um equipamento para medição de condutividade térmica, através do método da Placa Quente Protegida. Este método é empregado para materiais isolantes, com uma condutividade térmica inferior a 2 W/mK utilizados principalmente na construção civil. A determinação da condutividade térmica e propriedades relacionadas envolve a medição do gradiente de temperatura produzido em uma determinada espessura de amostra, submetida a uma densidade de fluxo de calor unidimensional e em regime permanente. O equipamento construído com tecnologia nacional, através de um projeto FINEPPADCT, obedece fundamentalmente às normas BS 874, ASTM C177?85, AFNOR NFX1O-021 e ISO 8302. Dispõe ainda de um sistema de aquisição e controle de sinais, que efetua as etapas de aquisição, processamento e controle de sinais em tempo real, não sendo necessário a sua operação durante a execução do ensaio. O sistema de medição e sensores utilizados foram individualmente calibrados, utilizando como sistema de referência um Data Acquisition/Control Unit HP3852S (Hewlett Packard). Para a calibração final do equipamento, utilizou-se amostras com certificado de calibração emitido pelo NPL (National Physical Laboratory, Inglaterra). Os valores de condutividade térmica para estas amostras, foram medidos de acordo com as normas BS 874 e ISO 8302. Os desvios máximos apresentados em relação às amostras foram de 5% para uma repetibilidade inferior a 2%. Apresenta-se também uma análise de erros inerentes ao método experimental onde cada parâmetro utilizado para o cálculo da condutividade térmica é abordado individualmente. Determinou-se experimentalmente a influência do desbalanceamento de temperatura entre o núcleo e o anel de guarda da placa quente no erro de medição.

Abstract

This work describes an equipment based on the guarded hot plate method for measuring thermal conductivity. This method is used for measuring building materials with thermal conductivity less than 2W/m K. The determination of the thermal conductivity by this method involves the measurement of the average temperature gradient through the thickness of the test specimens, when submitted to a know unidirectional heat-flux density under steady-state conditions. The apparatus developed with brazilians instruments in a FINEP/PADCT project, comply to BS-874, ASTM C 177-85, AFNOR NFXl 0-021 and ISO 8302. It includes a data acquisition and control system operating in real time and fully automatic. The measuring system and sensors were individually calibrated to a Dat a Acquisition/Control Unit HP3852S. Transfer calibrated samples from NPL (National Physical Laboratory, London) were used to calibrated the thermal conductivity apparatus. The maximum deviation from the calibrated specimens was 5% for a repeability of 2%. An error analysis is presented for each parameter involved in the thermal conductivity calculation. The measuring error caused by a temperature difference between the central metering section and guard ring was experimentally determined.
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