ГОСТ Р 8.992-2020 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Стандартные справочные данные. Армко железо. Никель. Температурный коэффициент линейного расширения и удельное электрическое сопротивление в диапазоне температур от 300 К до 1000 К

     3 Общие положения

Тепловое (линейное) расширение - деформация, вызванная изменением температуры. ТКЛР представляет собой относительное изменение линейного размера при изменении температуры на 1 K. ССД о ТКЛР представлены в виде таблиц и рассчитаны по уравнениям, отображающим зависимость ТКЛР от значений температуры.

Относительное удлинение (тепловую деформацию) вычисляют по формуле

,                                                         (1)

где - удлинение в интервале температуры , м;

Т - конечная температура интервала, К;

- начальная температура, при которой определялись размеры образца L, К;

- размер образца при температуре , м;

- размер образца при температуре Т, м.

Средний (интегральный) ТКЛР в интервале температуры , K вычисляют по формуле

.                                             (2)

Полученные значения относились к значениям температуры Т.

Значения истинного (дифференциального) ТКЛР вычисляли путем нахождения аппроксимирующего полинома L=f(T) и его дифференцирования. Расчетная формула для истинного ТКЛР имеет следующий вид

.                                                          (3)

Поправки, учитывающие тепловое расширение кварца вводили непосредственно в программу для расчетов.

Значения электросопротивления вычисляли по формуле

,                                                            (4)

где - коэффициент теплового расширения образца в интервале температуры ;

- интервал температуры;

S - площадь сечения рабочего участка образца;

и - падения напряжения на образце и эталонном сопротивлении соответственно;

- эталонное сопротивление;

- длина рабочего участка образца (расстояние между потенциальными зондами).

Стандартные справочные данные для образцов Армко железа и никеля, востребованные в ряде отраслей техники, представлены в актуальных для практического применения интервалах температур (300-1100) К и (300-1050) К соответственно, для которых нет надежных аттестованных данных.

В таблице 1 приведены стандартные справочные значения среднего и истинного ТКЛР, а также удельного электросопротивления образцов. При составлении окончательных таблиц приведены термодинамические значения температуры, К. Температура, при которой определялся начальный размер образцов, составляла 293,15 К. Начальная температура при измерениях температурных зависимостей была, как правило, 303,15 К. Температурные зависимости после исследований экстраполировались к значению при температуре 293,15 К. Для каждого состава проводили три серии измерений "нагрев-охлаждение", итого получали шесть температурных зависимостей. Каждая серия представляла собой температурные зависимости длины образца и электросопротивления при нагреве и охлаждении. Температуры, а следовательно и значения при этих температурах не были одними и теми же. Поэтому проводилось усреднение значений (Т, L, ) в каждой серии следующим образом: