[實(shí)用新型]一種穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520694384.1
• 申請(qǐng)日: 2015-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204990936U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃華圣;李小麗;朱幸福;宋進(jìn)朝;鄔志明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江天煌科技實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G09B23/18
• 分類(lèi)號(hào): G09B23/18;G01N25/20
• 代理公司: 杭州浙科專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種廣泛適用于本科院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

目前，熱工教學(xué)與科研所用的實(shí)驗(yàn)裝置都為手動(dòng)操作型，只能在不同的人為誤差下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究，不同的人很難在同一裝置上得到同樣的研究數(shù)據(jù)。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服上述技術(shù)上的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置。

本實(shí)用新型的采用的技術(shù)方案：主要由實(shí)驗(yàn)臺(tái)本體、測(cè)量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成；

所述的實(shí)驗(yàn)臺(tái)本體主要由第一鋁板冷卻水套、第二鋁板冷卻水套、第一換熱器、第二換熱器、第一液冷循環(huán)泵、第二液冷循環(huán)泵、加熱器、第一銅板、第二銅板、第三銅板、第四銅板、第一試件、第二試件、壓緊裝置及硅膠管組成，所述的第一鋁板冷卻水套、第一銅板、第一試件、第二銅板、加熱器、第三銅板、第二試件、第四銅板、第二鋁板冷卻水套從下往上依次安裝在壓緊裝置上并進(jìn)行壓緊處理，所述第一鋁板冷卻水套、第二鋁板冷卻水套兩端通過(guò)硅膠管分別連接第一換熱器、第二換熱器，在第一換熱器、第二換熱器上分別設(shè)置第一液冷循環(huán)泵、第二液冷循環(huán)泵；

所述的測(cè)量系統(tǒng)至少包括六個(gè)溫度傳感器、第一溫度控制儀、第二溫度控制儀、溫度顯示儀、直流功率表，所述的六個(gè)溫度傳感器依次安裝在第一銅板的中上部、第二銅板的中下部、第二銅板的右下部、第三銅板的中上部、第三銅板的左上部、第四銅板的中上部，所述的直流功率表、溫度顯示儀、第一溫控儀、第二溫控儀對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)本體的加熱器溫度、第一鋁板冷卻水套冷面溫度、第二鋁板冷卻水套冷面溫度及加熱器功率進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量及控制；

所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)至少包括通訊接口、通訊線和數(shù)據(jù)采集裝置，對(duì)所述的加熱器溫度、第一鋁板冷卻水套冷面溫度、第二鋁板冷卻水套冷面溫度、加熱器功率參數(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行采集；

所述的控制系統(tǒng)至少包括電源指示燈、漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)、單相整流調(diào)壓模塊、控制開(kāi)關(guān)，為實(shí)驗(yàn)裝置提供電源，及通過(guò)操作對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置器件進(jìn)行控制。

所述的穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述的第一換熱器、第二換熱器上設(shè)有換熱器風(fēng)扇。

所述的穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述的加熱器為薄膜式加熱器，且采用雙電源電路。

所述的穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述的六個(gè)溫度傳感器采用PT100鉑電阻。

所述的穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述的第一溫控儀、第二溫控儀配套單相整流調(diào)壓模塊對(duì)加熱器進(jìn)行溫度控制和功率調(diào)節(jié)。

所述的穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述的加熱器的上下面與第一鋁板冷卻水套、第二鋁板冷卻水套、第一試件、第二試件的接觸面設(shè)有銅板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)在于：一定程度上解決了系統(tǒng)的人為操作誤差，采用精密儀表及數(shù)據(jù)采集軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量控制和計(jì)算，實(shí)驗(yàn)效果更精確。其中采用的加熱器為航天材料的薄膜加熱器（雙電源電路），既能保證系統(tǒng)穩(wěn)定安全的運(yùn)行，又可提高實(shí)驗(yàn)測(cè)量精度。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)一種測(cè)量不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的方法；了解導(dǎo)熱系數(shù)，掌握其測(cè)量原理；了解一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)及測(cè)量時(shí)如何保證系統(tǒng)處于一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)。適合《工程熱力學(xué)》、《傳熱學(xué)》、《熱工學(xué)》等相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)流程結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型的穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，它由實(shí)驗(yàn)臺(tái)本體、測(cè)量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成。

所述的實(shí)驗(yàn)臺(tái)本體由第一鋁板冷卻水套1、第二鋁板冷卻水套10、第一換熱器11、第二換熱器13、有機(jī)水冷液、第一液冷循環(huán)泵12、第二液冷循環(huán)泵14、加熱器5、第一銅板2、第二銅板4、第三銅板6、第四銅板9、第一試件3、第二試件7、壓緊裝置8及硅膠管20組成。所述的第一鋁板冷卻水套1、第一銅板2、第一試件3、第二銅板4、加熱器5、第三銅板6、第二試件7、第四銅板9、第二鋁板冷卻水套10從下往上依次安裝在壓緊裝置8上并進(jìn)行壓緊處理。所述第一鋁板冷卻水套1、第二鋁板冷卻水套10兩端通過(guò)硅膠管20分別連接第一換熱器11、第二換熱器13。在第一換熱器11、第二換熱器13上分別設(shè)置第一液冷循環(huán)泵12、第二液冷循環(huán)泵14。所述的第一鋁板冷卻水套1、第二鋁板冷卻水套10、第一液冷循環(huán)泵12、第二液冷循環(huán)泵14、第一換熱器11、第二換熱器13及硅膠管20內(nèi)充有有機(jī)水冷液。