[發明專利]一種超聲波測導熱系數的裝置及方法

有效

• 申請號: 201310349104.9
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN104374822B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 陳照峰;周介明;徐滕州;祝坤;馬芹梅
• 申請（專利權）人: 蘇州維艾普新材料股份有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于絕熱材料工程技術領域，具體是涉及一種利用超聲波測量真空絕熱板導熱系數的裝置及方法。

背景技術

真空絕熱板是近年來出現的一種新型超高效絕熱板材，其主要由芯材、阻隔膜和吸氣劑三部分組成。由于它結合真空絕熱和微粒絕熱兩種絕熱方式的優勢，最大限度的提高了板內真空度，降低氣體的對流從而實現高效絕熱，因此具有極低的導熱系數和優異的保溫性能，是目前世界上最先進的高效保溫材料。

評價材料絕熱性能的物理參數就是材料本身的導熱率，它的倒數決定了材料的熱阻，導熱系數作為物質的重要物理參數，對于評價材料的絕熱性能具有決定性作用；并且在化工、材料、能源、動力和制冷工程等領域有著重要的用途，是許多工業流程和產品設計中必不可少的基礎數據。尤其是對于真空絕熱板來說，導熱系數是其最重要的物理參數。近年來，如何快速準確地測出真空絕熱板的導熱系數一直是人們關心的問題。目前普遍使用的測量導熱系數的方法比較麻煩，一般要花費幾分鐘的時間。

公開號為CN1657923A的發明專利上公開了一種測量導熱系數的裝置，其包括一封閉絕熱裝置及一抽真空系統。其中絕熱裝置內有熱源、二金屬塊、待測樣品、一冷卻裝置等。該絕熱裝置是由碳納米管有序排列分散在氧化鋁陶瓷基體材料中，經等離子體燒結而成，碳納米管的含量為5-10％。該碳納米管是垂直于熱量傳遞的方向排布。本發明利用抽真空系統將內部氣體排出，可排除氣體的不良影響；又因碳納米管徑向不導熱的特性，使得傳遞至碳納米管的熱量反射回去，提高測量裝置的絕熱性能，使得能量只能向預定方向傳遞，可提高最終測量精度。

公開號為CN101776628A的發明專利上公開了一種導熱系數測量裝置及方法。該裝置包括：熱探針，插入到用于導熱系數測量的待測樣品中；熱電偶，用于測定熱探針的壁面溫度；采集器，用于采集熱電偶測定的壁面溫度及對應的測定時間；以及數據處理器，用于結合表示壁面溫升的導熱微分方程與壁面溫度及對應的測定時間反演處理得到待測樣品的導熱系數。本發明充分考慮了探針熱容及探針與待測樣品間的接觸熱阻等，使導熱系數等參數的測量精度大大提高。

雖然上述公開專利測量導熱系數的精度很高，但是裝置的原理和結構比較復雜，而且測量時間較長，不利于大量生產和使用。因此，有必要發明一種能夠快速準確地測出真空絕熱板導熱系數的裝置。

發明內容

本發明的目的旨在克服現有技術的不足，提供一種能夠快速測量真空絕熱板導熱系數的裝置及方法。

為實現本發明的目的采用的技術方案是：提供了一種超聲波測導熱系數的裝置，該裝置包括：超聲波發射器10、處理器20、數顯30、外殼40。

所述裝置，其特征在于超聲波發射器用于發射并接收超聲波，形狀為圓柱形，直徑為100～400mm，高為20～100mm。

所述裝置，其特征在于處理器可分析處理接收的超聲波信號并將其轉換為導熱系數值。

所述裝置，其特征在于處理器位于超聲波發射器上方，形狀為圓柱形，直徑為40～200mm，高為40～200mm。

所述裝置，其特征在于數顯位于處理器頂部，形狀為矩形，長為20～100mm，寬為10～50mm。

所述裝置，其特征在于該裝置的功率為10～1000W。

本發明還公開了一種超聲波測導熱系數的方法，具體工藝步驟如下：

(1)將該裝置平行放置于距離真空絕熱板上方10～50cm處；

(2)啟動裝置，超聲波發射器向真空絕熱板發射超聲波；

(3)處理器對反射回的超聲波信號進行分析處理，并將其轉換為導熱系數值；

(4)從數顯上讀出所測的導熱系數值；

(5)將該裝置放在真空絕熱板的其他幾個位置的上方，重復上述步驟，取所有測量值的平均值即為該真空絕熱板的導熱系數。

應用效果：本發明與現有技術相比，具有以下優點：

(1)測量速度很快，可很快讀出所測真空絕熱板的導熱系數值；

(2)測量值比較準確，可靠性較大；

(3)操作方法簡單，容易掌握和大量使用。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種超聲波測導熱系數的裝置的主視圖；

圖2為本發明所述的一種超聲波測導熱系數的裝置的俯視圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定。