生產(chǎn)型企業(yè)(保溫材料生產(chǎn)企業(yè))可以依據(jù)相關(guān)國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)選擇不同測量方法的導(dǎo)熱儀。
如國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10294-2008(絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定)中所規(guī)定的是穩(wěn)態(tài)法—防護(hù)熱板法和GBT10295-2008絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定熱流計法等。
用戶在選擇導(dǎo)熱儀產(chǎn)品是可從以下幾點(diǎn)參考:
1.改變試樣厚度,測量條件不變,其導(dǎo)熱系數(shù)測量值應(yīng)基本一致。
2.環(huán)境溫度在允許范圍內(nèi)波動,測試結(jié)果的重復(fù)性如何。
3.儀器的自動化程度及設(shè)計理念的先進(jìn)性。
4.采用國家標(biāo)準(zhǔn)參比板實驗測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和重復(fù)性等。
5.可以選擇與國際知名廠商的導(dǎo)熱系數(shù)測量儀器進(jìn)行全使用溫度段的校對等。
導(dǎo)熱系數(shù)的測量有穩(wěn)態(tài)和動態(tài)兩種方法。穩(wěn)態(tài)法又有熱流計法和防護(hù)熱板法之分。
比較其他測量方法,防護(hù)熱板法的測量速度相對較慢,但測量精確度高,測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定重現(xiàn)性好,是保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)測試的仲裁方案。
防護(hù)熱板法導(dǎo)熱系數(shù)測量儀,是穩(wěn)態(tài)測量法的一種。
適合在高溫情況下測量材料的導(dǎo)熱系數(shù)。
該導(dǎo)熱儀以全新的設(shè)計理念,結(jié)合新材料,新工藝,是創(chuàng)新思維在精密儀器設(shè)計的實踐,整個測試過程自動完成。
導(dǎo)熱儀是一種測量樣品(固體、液體或粉末)的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度的函數(shù)關(guān)系的儀器。用沿試樣長度方向埋設(shè)在試樣中的線狀電導(dǎo)體(熱線)進(jìn)行局部加熱,熱線載有已知恒定功率的電流,即在時間上和試樣長度方向上功率不變。
從熱線的功率和接通電流加熱后已知兩個時間間隔的溫度可以計算導(dǎo)熱系數(shù),此溫升與時間的函數(shù)就是被測試樣的導(dǎo)熱系數(shù)。
適用于各種工業(yè)材料、建筑材料、耐火材料、工藝材料、陶瓷材料、食品等。
導(dǎo)熱儀特點(diǎn):
1.迅速并容易測量各種類型樣品的導(dǎo)熱系數(shù)(熱導(dǎo)率)。
2.依據(jù)樣品和測量溫度的種類,可選擇適當(dāng)?shù)?font color="#0268CA">傳感器(探頭)。
3.液晶顯示屏幕,測量中能直接觀測升溫曲線。
4.升溫曲線采用時間對數(shù)顯示,可確認(rèn)測量值的線性。
5.自動判斷樣品適當(dāng)?shù)募訜犭娏鱾?使用PD傳感器時)。
6.自動判斷樣品溫度穩(wěn)定后,全自動進(jìn)行測量。
7.可測量薄膜或紙狀樣品。
平板導(dǎo)熱儀是一種基于傅立葉導(dǎo)熱定律而進(jìn)行材料導(dǎo)熱系數(shù)測量的儀器,在導(dǎo)熱過程中,單位時間內(nèi)通過給定截面的熱量,與該截面的面積和垂直于該截面方向的溫度梯度成正比,在一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時,其數(shù)學(xué)表達(dá)為:
(1)經(jīng)過積分換算,公式(1)可以推導(dǎo)出
(2)其中,——為被測材料的導(dǎo)熱系數(shù),;
Q——為通過被測材料試樣的傳熱量,W;
h——為被測材料試樣的厚度,m;
A——為計量板的面積,㎡;
平板導(dǎo)熱儀——為被測材料試樣高溫傳熱面的平均溫度,℃;
平板導(dǎo)熱儀——為被測材料試樣低溫傳熱面的平均溫度,℃
這個公式成立有3個前提條件:
(1)傳熱是一維傳熱,側(cè)面沒有熱傳遞或熱損失;
(2)被測材料具有各向同性或垂直導(dǎo)熱截面上有相同的熱物性;
(3)溫差是被測材料兩個傳熱面上溫度的差值。但是,在實際中測量由于儀器設(shè)備和測量手段的約束,往往無法理想的滿足這三個條件,只能使之產(chǎn)生的影響最小化。
例如使被測材料材質(zhì)盡量均勻,在側(cè)面增加絕熱板,減小側(cè)面熱損失,在盡量靠近熱板表面處埋設(shè)溫度傳感器,減小接觸熱阻等。
所以,實際應(yīng)用中的平板導(dǎo)熱儀通常由計量加熱單元、冷板單元、防護(hù)單元、控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、壓緊系統(tǒng)和制冷機(jī)構(gòu)組成。