[發明專利]一種簡易測量液體導熱系數的實驗裝置

有效

• 申請號: 202110939441.8
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113640345B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 焦冬生
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 江亞平

1.一種簡易測量液體導熱系數的實驗裝置，其特征在于：

該裝置包括兩個上下分布的金屬圓柱，其中上端圓柱作為熱源(5)，內置電加熱器(11)，電加熱器(11)與直流電源相連，通過調節電壓控制所述熱源溫度，下端圓柱作冷源(7)，內置水冷散熱器(12)，該水冷散熱器(12)連接恒溫水浴，以維持冷源恒溫；

上端圓柱的下圓柱端面和下端圓柱的上圓柱端面相對設置，在所述下圓柱端面和所述上圓柱端面上分別以圓柱中心為圓心設置一個圓形槽道(10)，圓形槽道(10)的截面為圓形的一部分，所述圓形槽道(10)用于放置O形圈(6)，放置該O形圈(6)后，熱源(5)和冷源(7)之間構成測液腔(1)，熱源(5)的熱量將通過待測液體、O形圈(6)向冷源(7)傳遞；

在上端圓柱和下端圓柱相對的圓柱端部且靠近待測液體附近沿圓周方向分別開設多個測試孔(13)，該測試孔內放置溫度傳感器用于測試冷源和熱源溫度，

其中，在上端圓柱和下端圓柱周向分別銑三個深寬各5mm的槽道(14)用于間接測量待測液體的實際厚度δ，通過周向三點測量液體厚度值大小以確保待測液體的厚度均勻；

所述圓形槽道(10)的直徑等于O形圈的公稱直徑D，其深度h小于O形圈截面直徑d的1/2，所述待測液體的面積A通過公式獲得，所述待測液體設計厚度通過公式δ₀＝d-2h獲得；

所述O形圈(6)的導熱面積小于待測液體導熱面積的5-10％，且O形圈的尺寸滿足

在所述下圓柱端面和所述上圓柱端面上分別開一小孔作為排液孔(2)和充液孔(9)，所述充液孔(9)和排液孔(2)沿著圓柱端面直徑方向相對設置，位于所述排液孔上端的所述上端圓柱上設置有與排液孔(2)連通的空腔，該空腔作為儲液腔(3)；在充液孔 (9)的外端可插入外徑稍大的橡皮塞(8)用于注射器注入待測液體和密封。

2.根據權利要求1所述的一種簡易測量液體導熱系數的實驗裝置，其特征在于：

在上端圓柱和下端圓柱相對的圓柱端部且靠近待測液體附近沿圓周方向分別開設四個測試孔(13)，并且，基于下端圓柱上四個測試孔測得的四個溫度值得到冷源溫度，基于上端圓柱上四個測試孔測得的四個溫度值得到熱源溫度。

3.根據權利要求1所述的一種簡易測量液體導熱系數的實驗裝置，其特征在于：

所述上端圓柱和下端圓柱外部設置圓柱形保溫罩(4)。