[實(shí)用新型]材料導(dǎo)熱系數(shù)測試計(jì)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420134473.6
• 申請(qǐng)日: 2014-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN203758943U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊世鳳;薛龍;趙繼民;景鐵召
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津科技大學(xué);天津三思試驗(yàn)儀器制造有限公司
• 主分類號(hào): G01N25/20
• 分類號(hào): G01N25/20
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于材料導(dǎo)熱性能檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種材料導(dǎo)熱系數(shù)測試計(jì)量裝置。

背景技術(shù)

導(dǎo)熱系數(shù)是表征物質(zhì)導(dǎo)熱能力的重要指標(biāo)，是衡量材料熱物理性能的重要參數(shù)。目前，導(dǎo)熱系數(shù)的測量方法一般是基于傅立葉一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱原理的保護(hù)熱板法，其具有量程廣、無需每次在測試前進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定等優(yōu)點(diǎn)，然而，現(xiàn)有基于熱流計(jì)法測量材料導(dǎo)熱系數(shù)的儀器普遍存在智能化程度不高、功能單一、測量精度低等問題。近年來，隨著建筑節(jié)能法規(guī)的出臺(tái)，我國對(duì)建筑節(jié)能越來越重視。因此，對(duì)材料導(dǎo)熱系數(shù)的高精度檢測是十分必要的，現(xiàn)有的導(dǎo)熱系數(shù)測量系統(tǒng)，從實(shí)際使用效果來看，還存在著功能單一、自動(dòng)化程度不夠高、測量精度低等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自動(dòng)化程度高、測量準(zhǔn)確、體積小且操作方便的的材料導(dǎo)熱系數(shù)測試計(jì)量裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種材料導(dǎo)熱系數(shù)測試計(jì)量裝置，包括依次連接的導(dǎo)熱系數(shù)測量上位機(jī)、導(dǎo)熱系數(shù)測量電控模塊和導(dǎo)熱系數(shù)試件夾緊機(jī)構(gòu)，

所述的導(dǎo)熱系數(shù)試件夾緊機(jī)構(gòu)包括絕熱防護(hù)外套、加熱單元、兩個(gè)冷卻單元，所述的加熱單元和兩個(gè)冷卻單元安裝在絕熱防護(hù)外套內(nèi)，其中加熱單元位于絕熱防護(hù)外套的中部，兩個(gè)冷卻單元分別位于加熱單元的兩側(cè)，兩個(gè)相同的被測試件放置在加熱單元與冷卻單元之間，兩個(gè)冷卻單元的外側(cè)緊貼絕熱防護(hù)外套的內(nèi)側(cè)，絕熱防護(hù)外套外側(cè)設(shè)有氣缸夾緊裝置；

所述的加熱單元包括兩塊熱板、設(shè)置在熱板中間的加熱器和設(shè)置熱板表面的溫度傳感器，熱板中部為主熱板并在主熱板之間設(shè)有主加熱器，該主加熱器連接有霍爾電流傳感器；主熱板四周為防護(hù)熱板并在防護(hù)熱板之間設(shè)有 副加熱器；上述主加熱器、副加熱器、溫度傳感器、霍爾電流傳感器均連接到導(dǎo)熱系數(shù)測量電控模塊上；所述的冷卻單元由冷板、設(shè)置在冷板外側(cè)的制冷器和加熱體、設(shè)置在冷板表面的溫度傳感器構(gòu)成，上述制冷器、加熱體、溫度傳感器均連接到導(dǎo)熱系數(shù)測量電控模塊上；

導(dǎo)熱系數(shù)測量電控模塊包括MCU模塊、信號(hào)調(diào)理電路、交流調(diào)壓模塊、直流繼電器和觸摸屏，MCU模塊分別與加熱單元和冷卻單元內(nèi)的溫度傳感器相連接用于檢測相應(yīng)區(qū)域的溫度，MCU模塊與信號(hào)調(diào)理電路相連接，該信號(hào)調(diào)理電路與霍爾電流傳感器相連接，MCU模塊與交流調(diào)壓模塊相連接分別控制主加熱器、副加熱器、加熱體工作，MCU模塊通過直流繼電器相連接控制制冷器以及氣缸夾緊裝置工作，MCU模塊與觸摸屏相連接實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話功能，MCU通過串口與導(dǎo)熱系數(shù)測量上位機(jī)相連接。

而且，所述的熱板和冷板均由薄銅板制成。

而且，所述的主熱板表面均布設(shè)置22個(gè)溫度傳感器，所述防護(hù)熱板表面均布設(shè)置16個(gè)溫度傳感器，所述冷板表面均布設(shè)置6個(gè)溫度傳感器。

而且，所述的溫度傳感器為DS18B20高精度溫度傳感器。

而且，所述的交流調(diào)壓模塊采用光電隔離單相交流調(diào)壓模塊LTVDS-220V-40A。

而且，所述MCU模塊由多片具有增強(qiáng)型AVR內(nèi)核的MCU芯片連接構(gòu)成。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本實(shí)用新型采用雙平板式結(jié)構(gòu)并以MCU模塊為控制核心，充分利用當(dāng)前先進(jìn)的集成電路技術(shù)和電源技術(shù)，合理選擇元器件，在提高測量精度的同時(shí)又大大簡化了硬件電路，有效地提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，極大地降低了系統(tǒng)成本，提高了測試效率，同時(shí)，人機(jī)交互界面友好，能夠迅速、準(zhǔn)確地完成隔熱材料試件的導(dǎo)熱系數(shù)的測定，可廣泛應(yīng)用于低導(dǎo)熱系數(shù)的隔熱材料的測量領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的連接示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的導(dǎo)熱系數(shù)試件夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的導(dǎo)熱系數(shù)測量電控裝置的電路方框圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳述：

一種材料導(dǎo)熱系數(shù)測試計(jì)量裝置，如圖1所示，包括導(dǎo)熱系數(shù)測量上位機(jī)、導(dǎo)熱系數(shù)測量電控模塊和導(dǎo)熱系數(shù)試件夾緊機(jī)構(gòu)，所述的導(dǎo)熱系數(shù)測量電控模塊與導(dǎo)熱系數(shù)試件夾緊機(jī)構(gòu)相連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與控制功能，所述的導(dǎo)熱系數(shù)測量電控模塊通過串口與導(dǎo)熱系數(shù)測量上位機(jī)相連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳功能。