[實用新型]智能保溫材料導熱系數測定裝置

無效

• 申請號: 200620026218.5
• 申請日: 2006-05-31
• 公開（公告）號: CN200962094Y
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 王永洪;程繼強;李英;張濤;劉景旺;李靈杰
• 申請（專利權）人: 天津佛瑞德科技有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G01N25/18
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 劉國威

技術領域

工業領域、建筑領域保溫材料的導熱系數(又稱導熱率)是用來衡量保溫材料的導熱特性和保溫性能的重要參數，本實用新型涉及上述導熱系數的測定。具體講，本實用新型涉及智能保溫材料導熱系數測定裝置。

背景技術

導熱系數測定儀是一種重要的材料物性分析儀器，其基本原理是基于傅里葉熱傳導理論測量材料的導熱系數。導熱系數是用來衡量耐熱材料的導熱特性和保溫性能的重要參數，耐熱保溫材料的性能由材料的導熱系數決定。物質的導熱系數取決于材料的成分、空隙度、吸水性、含水量、內部結構和熱傳導時的環境與溫度等諸多因素。

當今世界，能源已經成為國家安全、經濟穩定的一個重要因素。節約能源成為世界人民的共同呼聲。耐熱保溫材料是節約能源的一個重要途徑。導熱系數的精確測定對于這些耐熱保溫材料的開發和生產具有重要意義。導熱系數測定儀是耐熱保溫材料的性能和質量檢測的關鍵儀器。導熱系數測定儀可以應用到計量和質量監督部門用于材料的質量檢定，用于科研單位和生產廠家用于開發新的材料，應用領域可以包括汽車、環境、建筑、航空航天、國防、海底勘探、南極考察、海岸與港口工程、科研、開發和工程設計等。

發達國家導熱系數測定儀技術相對成熟。美國的EKO公司在熱導率儀的研制方面具有很長的歷史，并且一直處于世界領先的位置。瑞典生產的Hot?Disk導熱系數儀技術參數可以達到：

導熱系數范圍：0.005-500W/mK

溫度范圍：10K-1000K

這些公司的產品中，中溫段(-20℃～100℃)已經采取了我們項目中的雙平板和半導體致冷技術的結合，也能夠實現樣品的自動厚度測量，特別是計算機技術得以應用，大大提高了儀器的智能化水平。對于更低溫度波段的應用，他們采用液氮和液氦為致冷劑可以將溫度在-263℃-1000℃間快速調節。

導熱系數測定儀屬于材料物性測量儀器，我國在這方面多年來成為被冷落的技術。產品總體水平還屬于上世紀70年代末80年代初的技術。例如，某國內公司研制的導熱系數測定儀采用了穩態測量法，它的控制部分為模擬電路技術，數據顯示采用模擬儀表顯示，需要人工計數和手工計算。該儀器的溫度測量范圍為10℃～100℃，致冷技術采用水冷，儀器笨重、復雜，操作和維護都很困難。

在過去的很多年里，由于材料環保特性和保溫特性不為國家和企業所重視，以及管理體制的落后，我國的企業在材料導熱系數測定儀領域的研發是很零散、很不系統的，基本屬于停滯狀態。近年來，隨著國家可持續發展戰略、能源戰略和建設環保友好型社會的戰略的實施，各省市的質量檢測部分、高等院校和科研單位、材料生產企業等對材料導熱系數測定儀的需求迅速增加，加之國外企業不斷進入中國，開始有企業重點地開發或提升導熱系數測定儀的性能和質量，如天津建筑儀器實驗機廠。但是，受到技術力量、管理體制和對創新人才重視的不夠等多方面因素的影響，始終沒有開發成功。

發明內容

為克服現有技術的不足，本實用新型的目的在于：提供一種測量數據準確、自動化程度高的智能保溫材料導熱系數測定裝置。

本實用新型采用的技術方案是：智能保溫材料導熱系數測定裝置，包括：熱板、護板和冷板，熱板內部設有熱板加熱器，熱板內部裝有兩個熱板溫度傳感器；護板內部設有使熱板熱量和外界沒有熱交換，同時又要保證護板沒有熱量傳給熱板的護板加熱器和護板溫度傳感器，護板的溫度隨時跟蹤熱板溫度變化；冷板內部裝置冷板加熱器，冷板內部裝有冷板溫度傳感器；此外還包括電壓轉換器、多路放大器、多路信號轉換卡和計算機，溫度傳感器分別通過多路溫度電壓轉換器、多路放大器和多路信號轉換卡連接到計算機，熱板加熱器、護板加熱器和冷板加熱器分別與計算機相連，在熱板內還設置有功率放大器，功率放大器通過多路放大器和多路信號轉換卡連接到計算機，還包括用于放置試件的高細分步進及高細分步進電機樣品驅動與反饋控制單元。

所述熱板尺寸為200×200(mm2)。

所述冷板尺寸為300×300(mm2)。

所述護板尺寸為300×300(mm2)。

所述計算機為執行下列執行下列步驟的計算機：

設置初始參數：熱板、冷板溫度，試件厚度和面積；

分別讀取熱板、冷板和護板溫度傳感器數據；

判斷熱板、冷板和護板是否與設置值相同，若不相同，向熱板、冷板和護板加熱器傳送加熱信號；

判斷熱板、冷板和護板是否與設置值相同，讀取熱板、冷板和功率放大器數據；