[發明專利]一種變密度纖維體穩態傳熱性質原位測量的裝置與方法

有效

• 申請號: 201310390490.6
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103454305A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 于偉東;宋文芳;潘寧;陳魯鐵
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

1.一種變密度纖維體穩態傳熱性質原位測量的裝置，主施力裝置(6)、受力定位裝置(7)、數碼攝像裝置(8)、光測量裝置(9)，其特征在于：還包括推筒測量腔(1)、纖維塞筒(2)、下測量腔(3)、加熱控制裝置及熱測試裝置，內設有纖維塞(23)的纖維塞筒(2)卡套在下測量腔(3)上，下測量腔(3)設于受力定位裝置(7)上，在纖維塞筒(5)的外側設有數碼攝像裝置(8)及光測量裝置(9)，推筒測量腔(1)懸掛于主施力裝置(6)上，由主施力裝置(6)驅動推筒測量腔(1)上升及下降，推筒測量腔(1)在下降過程中形成對纖維塞(23)的壓力，該壓力經由下測量腔(3)傳遞至受力定位裝置(7)，由加熱控制裝置從上、下兩端以設定溫度對纖維塞(23)加熱，使纖維塞(23)的兩端產生一定的溫度差，再通過熱測試裝置獲取纖維塞(23)兩端的的溫度與熱流信號，腔內氣壓測量機構連接推筒測量腔(1)及下測量腔(3)，由置于主施力裝置(6)和受力定位裝置(7)內的力傳感器感應纖維塞(53)在受力壓縮的過程中其兩端力值的變化。

2.如權利要求1所述的一種變密度纖維體穩態傳熱性質原位測量的裝置，其特征在于：所述推筒測量腔(1)的底板包括位于中心的主加熱板(141)、位于主加熱板(141)外圍的輔助加熱板(142)及處于主加熱板(141)與輔助加熱板(142)之間的橡膠墊片(143)；主加熱板(141)與輔助加熱板(142)的材料均為金屬銅。

3.如權利要求2所述一種變密度纖維體穩態傳熱性質原位測量的裝置，其特征在于：所述纖維塞筒(2)具有帶有凸卡槽的底板(22)，其凸卡槽中心部位開有圓形凹孔槽(221)；圓形凹孔槽(221)的直徑與所述主加熱板(141)的直徑相同；纖維塞筒(2)的底板(22)的材料為金屬銅。

4.如權利要求2所述一種變密度纖維體穩態傳熱性質原位測量的裝置，其特征在于：在所述下測量腔(3)的下測量腔腔壁(32)上開有入水口(33)與出水口(34)。

5.如權利要求4所述一種變密度纖維體穩態傳熱性質原位測量的裝置，其特征在于：所述加熱控制裝置包括固定于所述主加熱板(141)上表面的主加熱絲(41)、置于所述主加熱板(141)上表面的中心溫度傳感器(42)、與主加熱絲(41)和中心溫度傳感器(42)連接的第一溫度控制器(43)、固定于所述輔助加熱板(142)上表面的輔助加熱絲(44)、置于所述輔助加熱板(142)上表面的外環溫度傳感器(45)、與輔助加熱絲(44)和外環溫度傳感器(45)連接的第二溫度控制器(46)、向下測量腔(3)提供恒溫循環水浴(48)以控制所述纖維塞筒(2)的底板(22)溫度的恒溫水浴槽；

主加熱絲(41)、輔助加熱絲(44)、中心溫度傳感器(42)、外環溫度傳感器(45)與主加熱板(141)和輔助加熱板(142)的接觸面間存在導熱硅膠，保證兩者之間的良好接觸；第一溫度控制器(43)控制主加熱絲(41)對主加熱板(141)進行加熱，中心溫度傳感器(42)將測得的主加熱板(141)的溫度送到溫度控制器(43)，由溫度控制器(43)控制主加熱絲(41)是否加熱；第二溫度控制器(46)控制輔助加熱絲(44)對輔助加熱板(142)進行加熱，外環溫度傳感器(45)將測得的輔助加熱板(142)的溫度送到第二溫度控制器(46)，由第二溫度控制器(46)控制輔助加熱絲(44)是否加熱；恒溫水浴槽內的循環水泵控制通入下測量腔(3)的循環水浴(48)的流速。