[發(fā)明專利]一種點熱源測固體材料熱物性參數(shù)實驗裝置

在審

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• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112179944A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 周保杰;陳清華;陳文濤;蘇國用;高偉
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及材料熱物性參數(shù)測試技術領域，具體涉及一種點熱源測固體材料熱物性參數(shù)實驗裝置，包括：激光點熱源單元，試樣實驗單元，信號采集單元。本發(fā)明利用激光發(fā)射器所發(fā)射的斑點，在試樣上形成點熱源的手段研制激光點熱源非穩(wěn)態(tài)傳熱模型測固體材料熱物性參數(shù)的實驗裝置。被測試樣處于真空環(huán)境中，減小實驗過程中外部環(huán)境對測點采集溫度的影響。同時本實驗裝置避免了因試樣表面不平整而造成的試樣表面加熱不均勻，有效提高了參數(shù)測試精度。

技術領域：

本發(fā)明涉及材料熱物性參數(shù)測試技術領域，具體涉及一種點熱源測固體材料熱物性參數(shù)實驗裝置。

背景技術：

材料的熱物性是材料的重要特征參量，它指的是材料在熱學過程中所表現(xiàn)出來的反映各種熱力學特性的參數(shù)的總稱，包括密度、比熱、熱導率、熱擴散率、熔解率、熱膨脹系數(shù)、粘度、表面發(fā)射率與吸收率、熔點、沸點等，它系統(tǒng)地反映了材料的載熱能力和熱輸運能力。熱物理性質(zhì)測試研究是橫跨多領域的研究，它與空間技術、能源技術、材料科學、信息技術、微電子機械系統(tǒng)都有密切的關系。隨著新型材料的廣泛研究及運用，首先要解決材料的檢測設備和方法問題，材料熱物性參數(shù)測試方法方面的研究將得到持續(xù)關注和發(fā)展。

現(xiàn)有測試方法中，激光脈沖技術測材料熱物性參數(shù)因具有測試周期短、溫度范圍寬、對試樣幾何尺寸無特殊要求等一系列優(yōu)點而得到廣泛的研究和應用。其中，激光閃射法作為當今發(fā)展最快，最具代表性，是國際熱物理學界普遍承認的瞬態(tài)測法，但其對試件表面平整度要求較高，否則將會因試樣表面不平而造成的表面積計算誤差，給激光加熱功率換算帶來明顯影響。

因此，有必要提供一種新的以激光作為點熱源的新型固體材料熱物性測試系統(tǒng)解決上述技術問題。

發(fā)明內(nèi)容：

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明公開了一種點熱源測固體材料熱物性參數(shù)實驗裝置，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種點熱源測固體材料熱物性參數(shù)實驗裝置，包括：試樣實驗單元、激光點熱源單元、信號采集單元，從左至右依次安裝在所述操作臺上。

所述試樣實驗單元包括：操作臺，PVC管，真空泵，抽氣閥，卡箍，十字四通閥，氣壓表，上端蓋，橡膠套，泄氣閥，真空箱箱體，激光透鏡，繞線輪，繞線輪主體，線杯，定位線，控制輪，試樣。

所述真空泵安裝在所述操作臺上；所述真空泵通過所述PVC管連接所述抽氣閥，并通過卡箍固定在兩端接口；所述抽氣閥右端端口通過所述管螺紋連接所述十字四通閥的左端端口；所述十字四通閥的上方端口通過管螺紋連接所述氣壓表，所述十字四通閥右端端口通過管螺紋連接所述泄氣閥。所述十字四通閥下端端口通過螺釘安裝在所述上端蓋上，所述上端蓋包裹有所述橡膠套；所述激光透鏡位于帶有孔的所述真空箱箱體右端面中心；所述真空箱左端外側(cè)壁面以及右端外側(cè)壁面均通過玻璃膠粘有兩個間距一定的所述繞線輪，所述繞線輪主體粘在所述真空箱箱體上；所述繞線輪的轉(zhuǎn)動部件為帶有手搖把的所述線杯，其特征在于收放所述定位線功能；所述控制輪連接在所述繞線輪主體的另一側(cè)，與所述線杯位于同一軸線，其特征在于控制所述線杯的旋轉(zhuǎn)方向，防止定位線脫落功能；所述定位線通過左右兩端成對的所述線杯懸空架在所述真空箱箱體上方；所述試樣為固體材料，其通過所述定位線懸空架在所述真空箱箱體上方；所述試樣表面貼有所述溫度傳感器，所述溫度傳感器特征在于檢測所述試樣溫度功能。所述被測試樣處于真空環(huán)境中，減小實驗過程中外部環(huán)境對測點采集溫度的影響。同時本實驗裝置避免了因試樣表面不平整而造成的試樣表面加熱不均勻，有效提高了參數(shù)測試精度。