[發明專利]一種測定不良導熱材料熱導率的裝置及方法

有效

• 申請號: 201010196681.5
• 申請日: 2010-06-10
• 公開（公告）號: CN101852752A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 胥義;鐘彥騫;王麗萍;呂婭
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G01K7/18
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種測定不良導熱材料熱導率的裝置，其特征在于，包括樣品柱(1)、熱電堆(2)、大型恒溫金屬塊(3)、控制器，樣品柱(1)周圍有緊密均勻排列的熱電堆(2)，樣品柱(1)置于大型恒溫金屬塊(3)內，樣品柱(1)包括電源(4)、毛細不銹鋼管(5)、絕熱蓋(6)、加熱電阻(7)、溫度傳感器(8)、絕熱片(10)，樣品柱(1)中心置一微細毛細不銹鋼管(5)，管內均勻纏繞微細加熱電阻(7)，加熱電阻(7)接電源(4)，緊貼毛細鋼管(5)外壁沿軸向均勻布置至少一個電阻溫度傳感器(8)，帶測樣品充滿毛細不銹鋼管(5)與樣品柱(1)外壁之間，樣品柱(1)上下分別有絕熱蓋(6)和絕熱片(10)密封，電阻溫度傳感器(8)模擬信號輸入控制器，控制器輸出到電源(4)。

2.根據權利要求1所述測定不良導熱材料熱導率的裝置，其特征在于，所述控制器包括加熱控制電路、溫度采集電路，電阻溫度傳感器(8)輸入依次經過溫度采集電路中傳感器電阻電流激勵電路、傳感器信號采集電路以及信號處理電路，輸出控制信號到加熱控制電路控制加熱電阻(7)。

3.根據權利要求1所述測定不良導熱材料熱導率的裝置，其特征在于，所述溫度傳感器(8)選用高精度微小鉑電阻傳感器。

4.一種測定不良導熱材料熱導率的方法，包括測定不良導熱材料熱導率的裝置，其特征在于，包括以下具體步驟：

1)首先將待測樣品充滿樣品柱(1)，并放入檢測室；

2)大型恒溫金屬塊(3)設定目標溫度T2，并恒溫等待足夠時間，使樣品柱(1)與大型恒溫金屬塊(3)之間的熱流傳遞達到熱動態平衡，近似認為樣品柱(1)各點溫度T1達到儀器設定恒溫溫度T2，即T1＝T2，此時熱流W＝W1；

3)給樣品柱(1)中的加熱電阻(7)加上恒定電流足夠時間，這時，樣品柱因加熱而與恒溫塊之間再一次達到新的熱動態平衡W＝W2，樣品柱(1)各點的溫度分布不再隨時間變化，此時，樣品柱(1)中心溫度T1與恒溫環境溫度T2均維持一個穩定溫差，ΔT＝T₁-T₂；

4)將實驗獲得的ΔW＝W₂-W₁和ΔT＝T₁-T₂代入式即可求得樣品有效熱導率，在r＝r₁處，T＝T₁，T₁為熱動態平衡時毛細不銹鋼管(5)外壁處溫度，即熱電偶(8)所測得的溫度；在r＝r₂處，T＝T₂，T₂為熱動態平衡時樣品柱(1)外壁處溫度。