[實(shí)用新型]測試材料熱物性參數(shù)的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320045676.3
• 申請(qǐng)日: 2013-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN203178220U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱琳;鄭興華;徐先鋒;李蘭蘭;唐大偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院工程熱物理研究所
• 主分類號(hào): G01N25/00
• 分類號(hào): G01N25/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 曹玲柱

1.一種測試材料熱物性參數(shù)的裝置，其特征在于，包括：樣品密度調(diào)節(jié)容器，包括：

填充待測樣品的容器殼，其左右兩側(cè)開口；

可滑動(dòng)的密封于所述容器殼兩側(cè)的兩運(yùn)動(dòng)型活塞；

分別抵接于所述兩運(yùn)動(dòng)型活塞上的兩液壓驅(qū)動(dòng)部件，該兩液壓驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)兩運(yùn)動(dòng)型活塞沿容器殼內(nèi)壁滑動(dòng)，從而改變?nèi)萜鳉?nèi)樣品的密度；

貫穿所述樣品密度調(diào)節(jié)容器的溫度傳感器，該溫度傳感器采用加熱電流對(duì)待測樣品進(jìn)行加熱，并探測樣品溫度升高而產(chǎn)生的基波電壓和三次諧波電壓；

與所述溫度傳感器的相應(yīng)端連接的諧波測量單元，諧波測量單元產(chǎn)生加熱電流，測量并記錄多個(gè)頻率下線探測器兩端的三次諧波電壓與自然對(duì)數(shù)頻率數(shù)據(jù)及基波電壓平均值；以及

數(shù)據(jù)處理單元，該數(shù)據(jù)處理單元利用多個(gè)頻率下線探測器兩端的三次諧波電壓與自然對(duì)數(shù)頻率數(shù)據(jù)及基波電壓平均值，計(jì)算待測樣品的熱物性參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括：

腔體，所述樣品密度調(diào)節(jié)容器容置于該腔體內(nèi)；

超聲系統(tǒng)，所述腔體容置于該超聲系統(tǒng)內(nèi)，由該超聲系統(tǒng)對(duì)容器殼內(nèi)填充的待測樣品進(jìn)行超聲以使其均勻化。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述溫度傳感器包括：

固定塞，固定于所述容器殼的圓孔上，貫穿所述容器殼；

兩引線件，貫穿所述固定塞，該兩引線件將加熱電流傳輸至容器殼內(nèi)的線探測器；

所述線探測器，埋設(shè)于容器殼內(nèi)的待測樣品中，線長的方向垂直于兩運(yùn)動(dòng)型活塞的運(yùn)動(dòng)方向，其兩端分別與所述兩引線件伸入待測樣品的一端相連接，該線探測器利用加熱電流對(duì)待測樣品進(jìn)行加熱，同時(shí)將探測獲取的基波電壓和三次諧波電壓通過兩引線件傳輸至諧波測量單元。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述容器殼的頂面、底面或者側(cè)面沿兩運(yùn)動(dòng)型活塞的運(yùn)動(dòng)方向具有刻度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述諧波測量單元包括：

加熱電流提供電路，該加熱電流提供電路產(chǎn)生加熱電流，包括：函數(shù)發(fā)生器、轉(zhuǎn)換器和可調(diào)電阻，其中，函數(shù)發(fā)生器的第一輸出端輸出角頻率為ω的交流電壓信號(hào)；該交流電壓信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，該電流信號(hào)依次驅(qū)動(dòng)可調(diào)電阻和溫度傳感器的線探測器；

信號(hào)測量電路，該信號(hào)測量電路測量線探測器的基波電壓及三次諧波電壓，包括：

第一差動(dòng)放大器，其第一輸入端和第二輸入端分別連接至可調(diào)電阻的兩端，將可調(diào)電阻兩端的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一差動(dòng)信號(hào)；

第二差動(dòng)放大器，其第一輸入端和第二輸入端分別連接至線探測器的兩端，將線探測器兩端的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二差動(dòng)信號(hào)；

前置放大器，其兩端分別連接至第一差動(dòng)放大器和第二差動(dòng)放大器的輸出端，分時(shí)輸出以下兩個(gè)信號(hào)：第一差動(dòng)信號(hào)、第一差動(dòng)信號(hào)和第二差動(dòng)信號(hào)的差；

鎖相放大器，其第二輸入端連接至前置放大器的輸出端，該鎖相放大器計(jì)算基波電壓，該基波電壓為第一差動(dòng)信號(hào)的一次諧波的有效值；并計(jì)算三次諧波電壓，該三次諧波電壓為第一差動(dòng)信號(hào)和第二差動(dòng)信號(hào)的差值的三次諧波分量的有效值；

微機(jī)控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其輸入端連接至鎖相放大器的輸出端，該微機(jī)控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)鎖相放大器輸出的一次諧波的有效值和三次諧波分量的有效值進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述可調(diào)電阻的阻值：

R9＝α×R_m

其中，R_m為線探測器的阻值，α＝0.95～1.05。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于：

第一差動(dòng)放大器的第一輸入端和第二輸入端分別通過第一低溫漂電阻和第二低溫漂電阻連接至可調(diào)電阻的兩端，且第一輸入端通過第三低溫漂電阻連接至地，第二輸入端通過第四低溫漂連接至其輸出端；

第二差動(dòng)放大器的第一輸入端和第二輸入端分別通過第五低溫漂電阻和第六低溫漂電阻連接至金屬線探測器的兩端，且第一輸入端通過第七低溫漂電阻連接至地，第二輸入端通過第八低溫漂連接至其輸出端。