導(dǎo)熱系數(shù)測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于材料熱性能測試領(lǐng)域，具體涉及一種測量精度更高且更實用的導(dǎo) 熱系數(shù)測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 導(dǎo)熱系數(shù)是材料的重要參數(shù)指標，通常把導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料稱為保溫材料 (如，我國國家標準規(guī)定了凡平均溫度不高于350°C時導(dǎo)熱系數(shù)不大于0. 12WAm · K)的材 料稱為保溫材料），另外，把導(dǎo)熱系數(shù)在0.05WAm ·Κ)以下的材料稱為高效保溫材料。導(dǎo)熱 系數(shù)高的物質(zhì)有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，這在某些領(lǐng)域有很好的用處。所有，通過測定材料的導(dǎo)熱 系數(shù)，可以確定材料更好的用途，尤其在現(xiàn)有一些新型材料，具有非常重大的意義。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)有大量的導(dǎo)熱系數(shù)測量方法，但是，沒有任何一種方法能夠適用 于所有的應(yīng)用領(lǐng)域。目前，測量導(dǎo)熱系數(shù)的方法可以分為兩大類：穩(wěn)態(tài)法和非穩(wěn)態(tài)法。穩(wěn)態(tài) 法包括：熱流法、保護熱流法和保護熱板法等；非穩(wěn)態(tài)法包括：閃光法、熱線法等。其中，非 穩(wěn)態(tài)法的測量環(huán)境要求較為苛刻，儀器價格昂貴并且操作復(fù)雜；穩(wěn)態(tài)法的原理簡單、成本低 廉且操作簡便，所有，一般的實驗室或簡單的工程中，廣泛使用穩(wěn)態(tài)法，但是，現(xiàn)有的測量儀 器只是測未成形材料或者單種原材料（比如粉末狀材料），不適用于工程上。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型是為了解決上述課題而進行的，目的在于提供一種測量精度更高且更 實用的導(dǎo)熱系數(shù)測量裝置。
[0005] 本實用新型提供了一種導(dǎo)熱系數(shù)測量裝置，用于測量固體試樣的導(dǎo)熱系數(shù)，其特 征在于，包括：加熱單元，包括試樣放置板及分布在該試樣放置板兩側(cè)與該試樣放置板可拆 卸相連的兩個夾緊蓋，試樣放置板含有絕熱的板本體、位于該板本體兩側(cè)的兩個試樣放置 凹槽以及位于該試樣放置凹槽四周的絕熱的保溫側(cè)壁，設(shè)在兩個試樣放置凹槽之間的加熱 板，試樣放置凹槽的底板上和加熱板相對試樣放置凹槽的兩側(cè)均設(shè)有多個熱電偶；測量單 元，包括測量電路以及位于該測量電路中且與加熱板相連接的熱量設(shè)定器件、電偶調(diào)控器 件和電勢測量器件，熱量設(shè)定器件用于設(shè)定對試樣的加熱量、電偶調(diào)控器件與熱電偶相連， 對熱電偶進行調(diào)控使一個熱電偶接入測量電路，電勢測量器件與電偶調(diào)控器件相連，用于 測定接入測定電路的熱電偶的熱電勢；以及計算單元，根據(jù)加熱量、熱電勢基于預(yù)定規(guī)則計 算得到試樣的導(dǎo)熱系數(shù)，其中，當試樣放在試樣放置凹槽內(nèi)時，一個試樣一側(cè)的端面與加熱 板的一側(cè)相貼合，另一個試樣的端面與加熱板的另一側(cè)相貼合，保溫側(cè)壁和夾緊蓋相貼合。
[0006] 在本實用新型提供的導(dǎo)熱系數(shù)測量裝置中，也可以具有這樣的特征：其中，板本體 為電木板材料。
[0007] 在本實用新型提供的導(dǎo)熱系數(shù)測量裝置中，也可以具有這樣的特征：其中，保溫側(cè) 壁為聚氨酯硬質(zhì)泡沫材料。
[0008] 在本實用新型提供的導(dǎo)熱系數(shù)測量裝置中，也可以具有這樣的特征：其中，保溫為 三元乙丙保溫材料。
[0009] 在本實用新型提供的導(dǎo)熱系數(shù)測量裝置中，也可以具有這樣的特征：其中，加熱板 為鋅銅材料。
[0010] 在本實用新型提供的導(dǎo)熱系數(shù)測量裝置中，也可以具有這樣的特征：其中，電勢測 量器件為毫伏計。
[0011] 在本實用新型提供的導(dǎo)熱系數(shù)測量裝置中，還可以具有這樣的特征：安裝箱，用于 放置測量單元，其中，安裝箱內(nèi)包含用于測箱內(nèi)溫度的溫度計。
[0012] 實用新型的作用與效果
[0013] 根據(jù)本實用新型所涉及的導(dǎo)熱系數(shù)測量裝置，因為加熱板由內(nèi)向外加熱兩個試樣 放置凹槽上的試樣，熱電偶采集試樣的內(nèi)側(cè)與外側(cè)的溫度變化，并且，通過保溫側(cè)壁進行保 溫，通過熱量設(shè)定器件設(shè)定加熱量，使得加熱板根據(jù)設(shè)定的加熱量進行加熱，另外，通過電 偶調(diào)控器件選擇對應(yīng)的熱電偶與測定電路連通，電勢測量器件對應(yīng)測量熱電偶的熱電勢， 然后，計算單元根據(jù)加熱量和熱電勢計算得到導(dǎo)熱系數(shù)，因此，本實用新型的導(dǎo)熱系數(shù)測量 裝置不光能夠測單種材料，也可測量夾心材料的導(dǎo)熱系數(shù)，并且具有測量精度更高且實用 性高的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本實用新型的實施例中導(dǎo)熱系數(shù)測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0015] 圖2是本實用新型的實施例中加熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，以 下實施例結(jié)合附圖對本實用新型的扭軸折彎機控制裝置作具體闡述。
[0017] 圖1是本實用新型的實施例中導(dǎo)熱系數(shù)測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 如圖1所示，本實施例所提供的導(dǎo)熱系數(shù)測量裝置100,用于測量兩塊試樣的導(dǎo)熱 系數(shù)，采用平板穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱法并且對稱加熱兩塊試樣的方式并且低電壓、小功率測量手段進 行測量，導(dǎo)熱系數(shù)測量裝置100包含：加熱單元10、測量單元20、計算單元30以及安裝箱 40。加熱單兀10設(shè)在安裝箱40上，測量單兀20設(shè)在安裝箱40里。
[0019] 圖2是本實用新型的實施例中加熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 加熱單元10用于安裝并且加熱試樣，包含：試樣放置板11、兩個夾緊蓋12、保溫側(cè) 壁13、加熱板14以及二十個熱電偶15。
[0021] 試樣放置板11呈長方體狀，含有：板本體（圖中未顯示）、兩個試樣放置凹槽11a。 試樣放置凹槽Ila設(shè)在板本體的兩側(cè)。試樣放置凹槽Ila的形狀尺寸與試樣相對應(yīng)。在本 實施例中，板本體采用具有絕緣、不產(chǎn)生靜電、耐磨以及耐高溫的電木板制成。
[0022] 兩個夾緊蓋12設(shè)在試樣放置板11的兩側(cè)并且與試樣放置板11可拆卸連接。
[0023] 保溫側(cè)壁13位于試樣放置凹槽Ila四周，用于對加熱單元10進行保溫。在本實 施例中，保溫側(cè)壁13采用三元乙丙發(fā)泡板。
[0024] 加熱板14夾設(shè)在兩個試樣放置凹槽Ila之間，用于向放置在試樣放置凹槽Ila中 的兩個試樣進行加熱。在本實施例中，加熱板14面積為 ：200mm*120mm，并且具有與220v、 50Hz、5A的電源相連接的電源線，內(nèi)阻為70 Ω左右，表面發(fā)射率為0. 42。，當試樣放在試樣 放置凹槽Ila內(nèi)時，一個試樣一側(cè)的端面與加熱板14的一側(cè)相貼合，另一個試樣的端面與 加熱板14的另一側(cè)相貼合，保溫側(cè)壁13和夾緊蓋12相貼合。
[0025] 二十個熱電偶15分為兩組，分別對應(yīng)兩個試樣設(shè)置，分為兩個通道用于測量兩個 試樣的內(nèi)側(cè)表面溫度和外側(cè)表面溫度。在本實施例中，選用銅-康銅熱電偶。通道一熱電 偶的回歸式為：t = 0· 14701e3-l. 29743e2+26. 59857e-0. 00627, e0 = -0· 0000004t03+0. 00 00863t02+0. 0372629t0+0. 0019944 ;通道二熱電偶的回歸式為：t = 0· 14833e3-l. 31660e2 +26. 63548e-0. 04877, eO = -0· 0000004t03+0. 0000871t02+0. 0372172t0+0. 0035718 ;精度 ±0. 1°C，Δ e由數(shù)字精密毫伏計直讀，e = e〇+A e，e〇為環(huán)境溫度對應(yīng)的熱電勢）。
[0026] 測量單元20包含測量電路（圖中未顯示）、熱量設(shè)定器件21、電偶調(diào)控器件22、電 勢測量器件23和溫度計24。
[0027] 熱量設(shè)定器件21連接在電源盒加熱板14的電路之間，用于調(diào)節(jié)輸出出功率即、設(shè) 定試樣的加熱量。在本實施例中，熱量設(shè)定器件21采用PZ200P-5K1型供電電壓220V，輸 入電壓0~36V，輸入電流0~2A，量程0. 00到72. 00W，精度±5% +2的數(shù)顯單相有功功 率表。
[0028] 電偶調(diào)控器件22與熱電偶15和測量電路相連接，用于調(diào)節(jié)選定一個熱電偶連入 測量電路。
[0029] 電勢測量器件23與電偶調(diào)控器件22相連接，用于測定接入測定電路的熱電偶15 的熱電勢。在本實施例中，電勢測量器件23采用MB4101T型，供電電壓220V，量程0.000 到19. 999mV，精度±0. 005mV的數(shù)字精密毫伏計。
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