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導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀
導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀

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瞬態(tài)平面熱源技術(shù)(TPS)是用于測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù)的一種新型的方法,,由瑞典Chalmer理工大學(xué)的Silas Gustafsson教授在熱線法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,。它測(cè)定材料熱物性的原理是基于無(wú)限大介質(zhì)中階躍加熱的圓盤形熱源產(chǎn)生的瞬態(tài)溫度響應(yīng)。利用熱阻性材料做成一個(gè)平面的探頭,,同時(shí)作為熱源和溫度傳感器,。合金的熱阻系數(shù)一溫度和電阻的關(guān)系呈線性關(guān)系,即通過了解電阻的變化可以知道熱量的損失,,從而反映了樣品的導(dǎo)熱性能,。該方法的探頭即是采用導(dǎo)電合金經(jīng)刻蝕處理后形成的連續(xù)雙螺旋結(jié)構(gòu)薄片,外層為雙層的絕緣保護(hù)層,,厚度很薄,,它令探頭具有一定的機(jī)械強(qiáng)度并保持與樣品之間的電絕緣性,。在測(cè)試過程中,探頭被放置于樣品中間進(jìn)行測(cè)試,。電流通過探頭時(shí),,產(chǎn)生一定的溫度上升,產(chǎn)生的熱量同時(shí)向探頭兩側(cè)的樣品進(jìn)行擴(kuò)散,,熱擴(kuò)散的速度依賴于材料的熱傳導(dǎo)特性,。通過記錄溫度與探頭的響應(yīng)時(shí)間,由數(shù)學(xué)模型可以直接得到導(dǎo)熱系數(shù),。

瞬態(tài)平面熱源法熱常數(shù)分析儀的核心部件就是超薄膜式探頭,,如下圖2-0所示,探頭的材料是由刻蝕后的電熱金屬鎳絲,,其結(jié)構(gòu)是由多圈雙螺旋構(gòu)成,,同時(shí)做為加熱和傳感器,如下圖2-1所示,。探頭用聚酰亞胺薄膜封裝,,一方面可以防止電熱鎳絲被腐蝕,另一方面可以防壓保護(hù)探頭不會(huì)變形,。在實(shí)驗(yàn)時(shí),,探頭被緊密夾在二塊被測(cè)樣品之間,測(cè)量電路是由探頭和標(biāo)準(zhǔn)電阻串聯(lián),,給該電路提供恒定電壓,,使探頭產(chǎn)生熱量,溫度升高引起探頭的電阻變化,,根據(jù)探頭電阻的變化可以精確求出其近表面的溫升曲線,,再依據(jù)溫升曲線對(duì)傳熱模型進(jìn)行擬合,就可求出材料的導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù),。探頭的溫度響應(yīng)受被測(cè)材料的熱物性影響,,若被測(cè)材料的導(dǎo)熱系數(shù)比較小,隔熱效果好,,熱量不易被傳走,,則探頭的溫升比較高;探頭與樣品材料的熱流傳遞情況如下圖2-2所示,。

圖2-0 超薄膜式探頭

測(cè)量對(duì)象:

材料類型:金屬,、陶瓷、合金,、礦石,、聚合物、復(fù)合材料、紙,、織物,、泡沫塑料(表面平整的隔熱材料、板材),,聚氨酯,、酚醛、尿醛,、礦物棉(玻璃棉,、巖棉、礦棉),、水泥墻體,、玻璃增強(qiáng)復(fù)合板CRC、水泥聚苯板,、夾心混凝土,、玻璃鋼面板復(fù)合板材,、紙蜂窩板等,。

技術(shù)參數(shù):

1.測(cè)試范圍: 0.005-300W/(m*K)

2.測(cè)量溫度范圍: 室溫-130℃

3.探頭直徑: 15 mm

4.精 度: ±3%

5.重復(fù)性誤差: 3%

6.測(cè)量時(shí)間: 1~160秒

7.電源: AC 220V

8.整機(jī)功率: ﹤500w

9.機(jī)器尺寸:450*385*165mm

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