本發(fā)明涉及到一種納米材料熱性能測試裝置，屬于材料熱學(xué)性能研究領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

很多納米材料具有優(yōu)異的熱學(xué)性能，如良好的導(dǎo)熱性，熱穩(wěn)定性，快速加熱性能，目前已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了研究和應(yīng)用，特別是納米材料的電熱轉(zhuǎn)換和光熱轉(zhuǎn)性能已經(jīng)受到很多研究者的青睞，電熱轉(zhuǎn)換器件能夠用在汽車、飛機等裝置上除霧，光熱轉(zhuǎn)換器件在生物領(lǐng)域，太陽能綜合利用領(lǐng)域，傳感器件領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。這些納米材料的熱性能基礎(chǔ)研究研究離不開溫度的精確測量，目前對納米材料溫度測試的裝置功能比較單一，所以開發(fā)一種兼?zhèn)涠喙δ艿臒嵝阅軝z測裝置對納米材料的熱性質(zhì)的研究具有一定的指導(dǎo)意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及到一種簡單、穩(wěn)定、可操作性強的納米材料熱性能測測試裝置，該裝置具有多重的用途，可以用于電加熱測試，光加熱測試；能夠測試多種類型的樣品，可使用多探針的方式測試樣品溫度分布，結(jié)合紅外成像裝置更可以直觀明了的觀察樣品的溫度分布情況。通過熱源提供熱量，利用測溫儀檢測溫度變化和溫度分布情況，實現(xiàn)對溫度的實時檢測和觀察。該裝置安裝了簡單的樣品旋轉(zhuǎn)臺，可以方便更換樣品，放置薄膜的樣品槽兩邊裝有銅導(dǎo)電夾，用作電加熱溫度測量，該裝置的另一個功能是可以測試水蒸發(fā)散失量，對蒸發(fā)水淡化材料研究有很大的幫助。

為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是提供一種本發(fā)明的納米材料熱性能測測試裝置，其中：該裝置包括橫向滑軌支架，示波器，縱向滑軌支架，調(diào)壓旋鈕，電子天平，固定底板，溶液樣品槽，銅片夾，可旋轉(zhuǎn)樣品臺，薄膜樣品槽，粉體樣品槽，非接觸式紅外測溫儀，橫向滑軌滑，滑軌支架，固定轉(zhuǎn)軸，光源，直流穩(wěn)壓電源；還有包括高精度測溫探頭，探頭運動軌道，探頭固定底板，多通道數(shù)據(jù)采集模塊形成的多點接觸式測溫裝置。

所述縱向滑軌支架固定在底板上，橫向滑軌支架和縱向滑軌支架交叉連接，在固定底板一側(cè)設(shè)置有示波器和直流穩(wěn)壓電源，在固定底板上面設(shè)有電子天平和旋轉(zhuǎn)樣品臺，在旋轉(zhuǎn)樣品臺上面設(shè)有薄膜樣品槽，溶液樣品槽和粉體樣品槽，在薄膜樣品槽兩側(cè)邊固定有銅片夾，橫向滑軌支架和滑軌支架通過滑軌連接，接觸式紅外測溫儀固定在橫向滑軌支架頂端連接，橫向滑軌支架通過滑軌與滑軌支架連接，橫向滑軌支架另一側(cè)固定有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸連接光源；所述多點接觸式測溫裝置的高精度測溫探頭裝在滑動軌道上，高精度測溫探頭的導(dǎo)線與多通道數(shù)據(jù)采集模塊連接，多通道數(shù)據(jù)采集模塊另一端與電腦連接，高精度測溫探頭、探頭運動軌道以及探頭固定底板放置在樣品旋轉(zhuǎn)臺一側(cè)。

本發(fā)明的效果是具有多重的使用功能，第一，可以實現(xiàn)雙重的加熱方式溫度實時檢測，包括電加熱，光加熱。第二，設(shè)置三種樣品槽，可以測試溶液類，薄膜類，粉體類樣品，并可以任意轉(zhuǎn)換樣品槽的位置。第三，兼顧接觸式和非接觸式實時測溫方式，同時具有非接觸式熱成像功能，再加上接觸式利用四個高精度測溫探頭，可以從數(shù)據(jù)和熱成像兩方面得到樣品的溫度分布。第四，安裝高精度電子天平，能夠測試由光照導(dǎo)致的水蒸發(fā)量，可以用作水淡化效率的評估研究。本裝置綜合以上所述，再加上本裝置容易理解，簡單易行，操作性強等優(yōu)點，對溫度檢測的研究領(lǐng)域具有重要的實用意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的多功能納米材料熱性能測試裝置主體部分；

圖2為本發(fā)明的多點接觸式溫度采集裝置。

具體實施方式

結(jié)合附圖對本發(fā)明的納米材料熱性能測試裝置結(jié)構(gòu)加以說明。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明的納米材料熱性能測試裝置結(jié)構(gòu)是，包括橫向滑軌支架1，示波器2，縱向滑軌支架3，電子天平5，固定底板6，溶液樣品槽7,銅片夾8，薄膜樣品槽10，粉體樣品槽11，非接觸式紅外測溫儀13，橫向滑軌支架14，縱向滑軌支架15，固定轉(zhuǎn)軸16，光源17，直流穩(wěn)壓電源18，圖2多點接觸式測溫裝置，包括高精度測溫探頭19，探頭運動軌道20，探頭固定底板21，多通道數(shù)據(jù)采集模塊22?？v向滑軌支架3固定在底板6上，橫向滑軌支架1和縱向滑軌支架3交叉連接，示波器2和可調(diào)直流穩(wěn)壓電源18放置在固定底板6一側(cè)，電子天平5和旋轉(zhuǎn)樣品臺9安裝在固定底板6上面，薄膜樣品槽10，溶液樣品槽7和粉體樣品槽11在旋轉(zhuǎn)樣品臺上面，銅片夾8固定在薄膜樣品槽10兩側(cè)邊，非接觸式紅外測溫儀13與橫向滑桿頂端連接，固定轉(zhuǎn)軸16和橫向滑軌支架1連接另一側(cè)與光源17固定。所述多點接觸式測溫裝置的高精度測溫探頭19裝在滑動軌道20上，高精度測溫探頭19導(dǎo)線與多通道數(shù)據(jù)采集模塊22連接，多通道數(shù)據(jù)采集模塊22另一端與電腦連接。高精度測溫探頭19、探頭運動軌道20以及探頭固定底板21放置在樣品旋轉(zhuǎn)臺一側(cè)。

所述的橫向滑軌支架1能夠在縱向滑軌支架3上滑動,所述的直流穩(wěn)壓電源18的電壓能夠通過旋鈕4在0-100伏范圍調(diào)節(jié)，導(dǎo)線接口12引出導(dǎo)線與銅片夾8連接，光源17為可調(diào)激光器或太陽光模擬器之一。所述的示波器2引出導(dǎo)電與光源17連接，非接觸式測溫儀13和高精度測溫探頭19，測溫范圍-50～150℃，測量精度0.06℃；高精度測溫探頭19安裝在滑動軌道20上滑動。所述的可旋轉(zhuǎn)樣品臺9通過與底板6連接的轉(zhuǎn)軸能夠360°旋轉(zhuǎn)，可旋轉(zhuǎn)樣品臺9上面設(shè)有不同溶液類、薄膜類、粉體類樣品的樣品槽。所述的固定轉(zhuǎn)軸16的一端與光源17固定，另一端通過軸承與橫向滑軌支架1連接，能夠在360°范圍內(nèi)任意轉(zhuǎn)動。

實施例一：

如圖1、圖2所示，所述的示波器2引出導(dǎo)線與光源17連接，通過控制電壓來調(diào)節(jié)光源的功率。將制備的樣品放置在溶液樣品槽7或薄膜樣品槽10或者粉體樣品槽11中，薄膜樣品與銅片夾8完全不接觸，光源照射到樣品上，通過非接觸式測溫儀13或者高精度測溫探頭19實時探測樣品的溫度，以及樣品不同點的溫度同步測試，通過多通道采集模塊22將溫度數(shù)據(jù)導(dǎo)出。所述的光源17可通過橫向滑軌支架1在縱向滑軌支架3滑動以及轉(zhuǎn)軸16來調(diào)節(jié)高度和角度，示波器2可以調(diào)控光源的電壓，使得光源的功率能夠在0-2w的范圍內(nèi)迅速調(diào)節(jié)?？尚D(zhuǎn)樣品臺9可以360°旋轉(zhuǎn)，通過旋轉(zhuǎn)樣品臺使得樣品槽與非接觸式測溫儀13垂直方向?qū)R，再結(jié)合非接觸式測溫儀13的熱成像功能，可以直觀的看到樣品的溫度分布，相關(guān)溫度數(shù)據(jù)可以通過與計算機連接導(dǎo)出?；蛘呤抢脠D2多點接觸式測溫儀，高精度測溫探頭19可以在滑動軌道20滑動調(diào)節(jié)探頭間距和位置，將高精度測溫探頭與樣品同一或不同位置接觸，檢測樣品的同一位置和不同位置的溫度，測溫范圍-50～150℃，測量精度0.06℃。樣品可以是任何溶液類，薄膜類，粉體類樣品，樣品臺用絕熱材料制造，不影響熱性能的測試準確性。

實施例二：

如圖1和圖2所示，通過與底板6的滑動導(dǎo)軌，將樣品臺9與高精度電子天平5的位置互換，使得光源正好對準天平5臺上，所述的高精度電子天平5精度為0.001g，裝滿水的容器放置在高精度電子天平5上，將制備的樣品，包括薄膜，氣凝膠，粉體等不同設(shè)計的樣品放置在容器中的水里面，打開光源照射樣品，利用示波器2控制光源的開閉，通過電子天平5實時記錄水的散失量，并與電腦連接導(dǎo)出數(shù)據(jù)。通過非接觸式測溫儀13實時探測樣品或水體溫度，利用非接觸式測溫儀13的熱成像功能檢測溫度分布，相關(guān)溫度數(shù)據(jù)可以通過與計算機連接導(dǎo)出。非接觸式測溫儀13可以通過橫向滑軌支架14在縱向滑軌支架15向下滑動，或者利用高精度測溫探頭19通過在動軌道20滑動，將高精度測溫探頭與樣品同一或不同位置接觸，實時同步監(jiān)測樣品和水體不同點的溫度，通過數(shù)據(jù)采集模塊22將溫度數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

實施例三：

如圖1和圖2所示，所述的直流穩(wěn)壓電源18可以通過旋鈕4調(diào)節(jié)電壓，可在0-100伏范圍調(diào)節(jié)，將導(dǎo)線從接口12引出與銅片夾8連接，將樣品臺旋轉(zhuǎn)使得薄膜樣品槽與非接觸式測溫儀13垂直方向?qū)R，將薄膜樣品放置在薄膜樣品槽10中，薄膜兩端分別與銅片夾8緊密接觸，打開電壓源使得薄膜通電，由于焦耳效應(yīng)薄膜產(chǎn)生熱量，利用非接觸式測溫儀13實時測試溫度和溫度分布?；蛘哂酶呔葴y溫探頭19，通過滑在軌道20上調(diào)節(jié)探頭位置，將高精度測溫探頭與樣品同一或不同位置接觸，進行不同點的溫度同步測試，通過采集模塊22將溫度數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

本發(fā)明實現(xiàn)了電加熱和光加熱兩種加熱方式且可以進行溫度測試，利用可調(diào)節(jié)的電源和光源，范圍分別為0-100v和0-2w，多功能樣品旋轉(zhuǎn)臺，非接觸式和接觸式多點溫度探針，實現(xiàn)了光源多角度照射。所使用的多點接觸式探頭能夠同時實時檢測同一個樣品的不同位置溫度，研究樣品的熱分布情況。另外該裝置還可以同步測試水淡化蒸發(fā)量和溫度升降。通過數(shù)據(jù)采集模塊可以將所測試的溫度和水散失量數(shù)據(jù)導(dǎo)出。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，容易操作，兼具多重功能，實現(xiàn)精準熱性能檢測。需要指出，本發(fā)明還有一定的修改空間，凡是與本發(fā)明相似或者相關(guān)的改進，都屬于本發(fā)明的保護范圍。