[發(fā)明專利]一種基于數(shù)據(jù)篩選的導(dǎo)熱系數(shù)測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910162059.3
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN109725021A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 晉華;桂金鵬;任煥蓮;周林康;李雪潔;郭毅
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G01N25/18
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 鄧聲菊

1.一種基于數(shù)據(jù)篩選的導(dǎo)熱系數(shù)測量方法，其特征在于，所述測量方法步驟包括：

(1)數(shù)據(jù)檢測準(zhǔn)備：將濃度大于99％乙二醇置于20℃恒溫水箱中，采用不銹鋼探針進(jìn)行溫度檢測；

(2)實驗數(shù)據(jù)采集：使用溫度數(shù)據(jù)采集儀進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)采集，采集間隔1-3s，檢測持續(xù)90-600s；

(3)數(shù)據(jù)分組擬合：令y_i＝T_i-T_i-1，實驗數(shù)據(jù)可分為n個測量值(x_i,y_i)，(i＝1～n)繪制了時間對數(shù)-溫度的曲線圖，由下式得擬合模型為：

y_i＝b+ax_i

其中a，b為參數(shù)，τ_i、τ_i-1分別為時刻τ_i和時刻τ_i-1，T_i，T_i-1分別為時刻τ_i和時刻τ_i-1的溫度值；

(4)參數(shù)求解：參數(shù)a的斜率相對標(biāo)準(zhǔn)差s_a/a為：

其中R擬合直線的相關(guān)系數(shù)，n為擬合直線中數(shù)據(jù)點的個數(shù)；

(5)循環(huán)數(shù)據(jù)篩選：以斜率標(biāo)準(zhǔn)差為準(zhǔn)則進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選，篩選步驟為：

a、先對n個數(shù)據(jù)點進(jìn)行線性擬合，計算出S_a/a的值，；

b、從實驗?zāi)┪驳臄?shù)據(jù)點開始，刪除一個數(shù)據(jù)點，利用步驟(4)公式再計算其余n-1個數(shù)據(jù)點相對標(biāo)準(zhǔn)差s_a/a的值；

c、如果計算的n-1個數(shù)據(jù)點s_a/a值比n個數(shù)據(jù)點的s_a/a值小，則此數(shù)據(jù)點之前的數(shù)據(jù)與擬合直線偏差較大，即刪除；

d、以此類推，重復(fù)步驟b和步驟c；

e、當(dāng)計算到刪除相應(yīng)數(shù)據(jù)點后計算的s_a/a值比前面的s_a/a值大時，則此數(shù)據(jù)點前的數(shù)據(jù)點與擬合直線偏差較小，為有效數(shù)據(jù)點，從實驗前面的數(shù)據(jù)點開始篩選，原理同前，最后得到了實驗全部有效數(shù)據(jù)點；

(6)求解導(dǎo)熱系數(shù)：將得到的有效數(shù)據(jù)點帶入公式進(jìn)行求解得出導(dǎo)熱系數(shù)，公式為：

式中：τ為加熱時間，q為加熱功率，λ為導(dǎo)熱系數(shù)，α為導(dǎo)溫系數(shù)，r為距線熱源的距離，T為經(jīng)過時間τ加熱后的溫度；T₀為初始時刻的溫度；E_i為指數(shù)積分函數(shù)。

推導(dǎo)出的導(dǎo)熱系數(shù)計算公式為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)篩選的導(dǎo)熱系數(shù)測量方法，其特征在于，所述步驟(1)不銹鋼探針的參數(shù)為：長167mm，直徑2mm，長徑比為83.5。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)篩選的導(dǎo)熱系數(shù)測量方法，其特征在于，所述步驟(2)中實驗室數(shù)據(jù)測量三組數(shù)據(jù)，每組實驗重復(fù)三次。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)篩選的導(dǎo)熱系數(shù)測量方法，其特征在于，所述步驟(3)中的n個數(shù)據(jù)中，其數(shù)據(jù)組數(shù)n＝檢測持續(xù)時間/采集間隔時間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)篩選的導(dǎo)熱系數(shù)測量方法，其特征在于，所述步驟(5)當(dāng)計算到刪除相應(yīng)數(shù)據(jù)點后計算的s_a/a值比前面的s_a/a值大時，仍需要向前計算三個數(shù)據(jù)點，直至三個數(shù)據(jù)點的S_a/a比前面的S_a/a值都大。