技術文章
Technical articles(恒功率平麵熱源法)智能熱物理參數測試儀(yi)
型號:H-II
本儀(yi) 器提供了一種采用恒功率平麵熱源法測試熱物理參數的智能化方法。該係統具有測量準確度高、自動化程度高和操作方便等特點。測試結果表明,導熱係數和導溫係數的測試誤差均小於(yu) ±4%。
1 :概要
物質熱物理參數是物質的宏觀物理量之一,是各類科學研究和工程設計的重要基礎參數。它包括導熱係數、導溫係數、比熱、熱膨脹係數和熱發射率等,其中導熱係數和導溫係數是物質熱物理參數的主要指標。
目前,國內(nei) 經營的測量固體(ti) 材料的熱物理參數的儀(yi) 器大多使用電位差計和電流計測定加熱器的熱容量和熱電偶電勢及相關(guan) 參數,人工計算導熱係數和導溫係數。其缺點是自動化程度低、通用性差、調節過程複雜、測試結果受人為(wei) 因素影響較大。國外經營的導熱係數測試儀(yi) ,結構複雜、價(jia) 格昂貴、不便於(yu) 推廣使用。因此,迫切需要研製一種自動化程度高、操作方便、實驗速度快、準確度高、通用性強的測定物質熱物理參數的自動化儀(yi) 器。
對物質導熱係數和導溫係數的測量,有許多測試方法和相應的測試儀(yi) 器,本儀(yi) 器《智能熱物理參數測試係統》采用的測試方法——恒功率平麵熱源法的測試原理、測試方法的實現和測試結果。
2: 測試原理
恒功率平麵熱源法熱物理參數測試係統的試材固定和加熱部分
試材1、試材2、試材3是緊固在一起厚度不同的相同材料。其中試材1的厚度為(wei) δ,試材2的厚度為(wei) x1,試材3的厚度為(wei) δ+x1。試材1和試材2、試材2和試材3之間各放置一對熱電偶,用於(yu) 測定試材2上、下兩(liang) 個(ge) 麵的溫升,試材2和試材3之間放置一個(ge) 恒功率平麵加熱器。如果試材2的長和寬各為(wei) 其厚度的8~10 倍,加熱器的功率恒定,加熱器熱容量為(wei) 零。在這些條件下,試材2可看作無限大平壁,並且試材無內(nei) 熱源。接通加熱器電源,加熱器對稱地向上、下兩(liang) 個(ge) 麵各提供熱量,每側(ce) 為(wei) q0千卡/m2。在平麵加熱器通電瞬時,三試材的初始溫度處處一致等於(yu) T,隨時間τ增加,試材將升溫,熱流逐漸向遠離加熱器的兩(liang) 邊傳(chuan) 遞,在此過程中其溫度變化僅(jin) 僅(jin) 發生在與(yu) 平麵加熱器垂直的方向。