材料的熱導(dǎo)率是研究材料物理性能的一個(gè)重要參數(shù)指標(biāo),在航空、原子能、建筑材料,非金屬材料等工業(yè)部門都要求對(duì)有關(guān)材料的熱導(dǎo)率,進(jìn)行預(yù)測(cè)或?qū)嶋H測(cè)定。
其測(cè)試方法分為穩(wěn)態(tài)法和動(dòng)態(tài)測(cè)試法,該儀器基于護(hù)熱平板法的原理,兼配相關(guān)國(guó)標(biāo)要求,并作出了相應(yīng)的改進(jìn),由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成測(cè)試工作,并對(duì)各狀態(tài)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)字化顯示。
亦以可人工完成測(cè)試,滿足了材料檢測(cè)研究部門對(duì)材料導(dǎo)熱系數(shù)的高精度測(cè)試要求。儀器參考標(biāo)準(zhǔn):GB/T 10294-2008, ISO8302。
主要技術(shù)性能
1、應(yīng)用范圍
本儀器適用于測(cè)定干燥或不同含濕狀況下勻質(zhì)板狀材料的導(dǎo)熱系數(shù)。
導(dǎo)熱系數(shù)范圍:0.001~2.2w/m·k;
2、可以完成平板法測(cè)試,儀器提供了對(duì)實(shí)驗(yàn)溫度實(shí)現(xiàn)可控狀態(tài)下的測(cè)試;并可達(dá)到熱板最高溫度99.9℃。冷板最低:-15℃。
3、儀器實(shí)現(xiàn)數(shù)字化及測(cè)溫程度優(yōu)于0.2級(jí),室溫自動(dòng)電子補(bǔ)償,亦可采用外部冰點(diǎn)補(bǔ)償。
4、電源:220V/50HZ,采用高精度穩(wěn)壓電源。
5、測(cè)量結(jié)果,準(zhǔn)確度:±3%,(±5%)
精確度:±2%,(±3%)
重復(fù)性:±0.5%
6、計(jì)量加熱功率可調(diào)節(jié),恒流輸出0-10A,/150v 精度±1%。
7、可連接上位機(jī)(實(shí)際計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)試,在穩(wěn)態(tài)條件下只需5分鐘可測(cè)試一組數(shù)據(jù))。
8、可顯示實(shí)驗(yàn)參數(shù)、曲線,并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)打印輸出。
9、實(shí)現(xiàn)多種測(cè)試方法;參比對(duì)照,有助于進(jìn)一步對(duì)材料導(dǎo)熱性能的對(duì)比研究。
10、工作條件
①環(huán)境溫度 10°~35℃
②相對(duì)濕度 ≤80%RH
③室溫要求穩(wěn)定 日平均溫度波動(dòng)≤±1.5℃
11、試樣尺寸及有效面積要求:
最大尺寸及有效面積:300×300×(5-50)(mm)
小尺寸:200×200×(5-20)(mm)
要求與極板接觸面平整。(可采用導(dǎo)熱膏連接接觸面)
儀器裝置
儀器由高精度穩(wěn)壓電源內(nèi)置,測(cè)溫儀表;上極板加熱器,上、下極板,測(cè)溫熱電偶,下極板恒溫水糟,計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)組成。
1、試件部分:包括恒溫裝置,-15℃-95℃
2、加熱系統(tǒng):上極板溫度加熱器和計(jì)量功率加熱器。
3、保護(hù)熱板層
4、測(cè)溫系統(tǒng):采用數(shù)顯示高精度儀表,保證其精度和穩(wěn)定性,并實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)內(nèi)部補(bǔ)償。
5、計(jì)量功率采用恒定加熱,并數(shù)字顯示,精度優(yōu)于1%。
6、計(jì)算機(jī)測(cè)試部件,包括,計(jì)算機(jī)一套和通訊組件及軟件:
操作步驟
(一)對(duì)試件的要求:
1、取樣應(yīng)從樣品材料中均質(zhì)部位處取。
2、取樣大小成型尺寸不能大于300×300×(5-50)(mm)
3、取樣后將試樣表面平整處理。
4、試件兩表面應(yīng)平行,且厚度均勻,與極板接觸面應(yīng)平整且結(jié)合緊密試驗(yàn)時(shí),可在此面涂上一層相同材料的粉狀料或涂上一層高溫導(dǎo)熱膠,不能含雜質(zhì)及灰塵。
5、粉狀材料用圍框的辦法按上述原理處理。
6、試驗(yàn)前應(yīng)用游標(biāo)卡尺,精確測(cè)量樣品厚度,精確到0.01mm。
或采用其它方式測(cè)量樣品厚度,檢測(cè)四個(gè)點(diǎn),取平均值為厚度,(單位為毫米),設(shè)備自帶測(cè)厚裝置的可忽略此步。
(二)、實(shí)驗(yàn)操作步驟
一)、試樣制備
測(cè)試樣品的制備請(qǐng)按如下要求制備:
a、取樣應(yīng)從樣品材料中均質(zhì)部位處取。
b、取樣大小成型尺寸不能大于300×300×(5-50)(mm)
c、取樣后將試樣表面平整處理。
d、試件兩表面應(yīng)平行,且厚度均勻,與極板接觸面應(yīng)平整且結(jié)合緊密試驗(yàn)時(shí),可在此面涂上一層相同材料的粉狀料或涂上一層高溫導(dǎo)熱膠,不能含雜質(zhì)及灰塵。
e、粉狀材料用圍框的辦法按上述原理處理。(根據(jù)用戶合同要求配)
f、試驗(yàn)前應(yīng)用游標(biāo)卡尺,精確測(cè)量樣品厚度,精確到0.01mm?;虿捎闷渌绞綔y(cè)量樣品厚度,檢測(cè)四個(gè)點(diǎn),取平均值為厚度(單位為毫米)并記錄下來供實(shí)驗(yàn)時(shí)使用。設(shè)備自帶測(cè)厚裝置的可忽略此步。
g、當(dāng)試樣為泡沫或棉質(zhì)類易壓縮的材質(zhì)時(shí),請(qǐng)依樣品厚度制備三或四個(gè)圓柱型固體支柱,以備測(cè)試時(shí)使用。
二)、樣品測(cè)試
1、放樣:
首先打開電機(jī)升降開關(guān),升起儀器熱板部分到一定高度,然后將待測(cè)試的樣品放入,置于主熱板、護(hù)熱板表面中心位置,如試樣為泡沫或棉質(zhì)類易壓縮的材質(zhì),此時(shí)還需將前面準(zhǔn)備的圓柱形支柱放置在樣品的四角,以防止主、護(hù)熱板放下時(shí)將樣品壓縮。
2、設(shè)定恒溫箱溫度
開啟恒溫箱電源開關(guān),設(shè)定好恒溫箱溫度,開啟恒溫箱上的加熱、制冷、攪拌和循環(huán)開關(guān)。
3、狀態(tài)檢測(cè)
旋動(dòng)電機(jī)升降開關(guān),夾緊試樣,點(diǎn)擊測(cè)試主機(jī)自帶觸屏軟件中的“進(jìn)入”按鈕,進(jìn)入監(jiān)測(cè)界面,輸入待測(cè)樣品厚度,點(diǎn)擊界面中的“狀態(tài)檢測(cè)”按鈕,此時(shí)界面中會(huì)對(duì)應(yīng)顯示出熱板(中心溫度)、護(hù)熱板、冷板各自的溫度,設(shè)定好護(hù)熱板控制溫度(較冷板高20度)觀察各溫度變化,護(hù)熱板按設(shè)定溫度加熱。
4、測(cè)試
當(dāng)熱板(中心溫度)與護(hù)熱板溫度達(dá)到平衡后,此時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示用戶測(cè)試進(jìn)入穩(wěn)態(tài),可進(jìn)行測(cè)試,用戶可依系統(tǒng)提示點(diǎn)擊“確定”并點(diǎn)擊“試驗(yàn)開始”開始測(cè)試,當(dāng)系統(tǒng)給出平均值后用戶可依實(shí)際情況繼續(xù)或停止實(shí)驗(yàn)。
當(dāng)用戶完成測(cè)試時(shí)請(qǐng)點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)停止”按鈕結(jié)束測(cè)試,記錄下測(cè)試數(shù)據(jù),關(guān)設(shè)備電源,完成測(cè)試。
注意事項(xiàng)
1、恒溫箱未注滿水請(qǐng)勿開啟其電源開關(guān),以防干燒損壞恒溫箱加熱部件。
2、設(shè)備各儀表內(nèi)部參數(shù)已調(diào)校,請(qǐng)勿自行修改。
3、試驗(yàn)完成后請(qǐng)關(guān)閉各部件電源,電壓調(diào)節(jié)開關(guān)旋至最小,試樣需取出,并將放試樣處清理干凈,切勿用硬物刮擦。
4、定期檢查設(shè)備各接口連線,看是否有脫落、松動(dòng),以防實(shí)驗(yàn)時(shí)無法通訊。
當(dāng)運(yùn)行測(cè)試軟件時(shí),無法進(jìn)入測(cè)試系統(tǒng)(表現(xiàn)為點(diǎn)擊按鈕后無提示,等待1-2分鐘才會(huì)出現(xiàn)測(cè)試界面),則有可能是通訊線纜脫落、松動(dòng)造成。
儀器網(wǎng)-專業(yè)分析儀器服務(wù)平臺(tái),實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備交易網(wǎng),儀器行業(yè)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)宣傳媒體。
相關(guān)熱詞:
等離子清洗機(jī),反應(yīng)釜,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,高精度溫濕度計(jì),露點(diǎn)儀,高效液相色譜儀價(jià)格,霉菌試驗(yàn)箱,跌落試驗(yàn)臺(tái),離子色譜儀價(jià)格,噪聲計(jì),高壓滅菌器,集菌儀,接地電阻測(cè)試儀型號(hào),柱溫箱,旋渦混合儀,電熱套,場(chǎng)強(qiáng)儀萬能材料試驗(yàn)機(jī)價(jià)格,洗瓶機(jī),勻漿機(jī),耐候試驗(yàn)箱,熔融指數(shù)儀,透射電子顯微鏡。
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(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)選擇不同測(cè)量方法的導(dǎo)熱儀。
如國(guó)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(cè)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(cè)定熱流計(jì)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?cè)嚇雍穸龋瑴y(cè)量條件不變,其導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量值應(yīng)基本一致。
2.環(huán)境溫度在允許范圍內(nèi)波動(dòng),測(cè)試結(jié)果的重復(fù)性如何。
3.儀器的自動(dòng)化程度及設(shè)計(jì)理念的先進(jìn)性。
4.采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)參比板實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和重復(fù)性等。
5.可以選擇與國(guó)際知名廠商的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行全使用溫度段的校對(duì)等。
導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量有穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方法。穩(wěn)態(tài)法又有熱流計(jì)法和防護(hù)熱板法之分。
比較其他測(cè)量方法,防護(hù)熱板法的測(cè)量速度相對(duì)較慢,但測(cè)量精確度高,測(cè)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(cè)試的仲裁方案。
防護(hù)熱板法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量?jī)x,是穩(wěn)態(tài)測(cè)量法的一種。
適合在高溫情況下測(cè)量材料的導(dǎo)熱系數(shù)。
該導(dǎo)熱儀以全新的設(shè)計(jì)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(jì)的實(shí)踐,整個(gè)測(cè)試過程自動(dòng)完成。
導(dǎo)熱儀是一種測(cè)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(zhǎng)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(shí)間上和試樣長(zhǎng)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(gè)時(shí)間間隔的溫度可以計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù),此溫升與時(shí)間的函數(shù)就是被測(cè)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(cè)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(cè)量溫度的種類,可選擇適當(dāng)?shù)?font>傳感器(探頭)。
3.液晶顯示屏幕,測(cè)量中能直接觀測(cè)升溫曲線。
4.升溫曲線采用時(shí)間對(duì)數(shù)顯示,可確認(rèn)測(cè)量值的線性。
5.自動(dòng)判斷樣品適當(dāng)?shù)募訜犭娏鱾?使用PD傳感器時(shí))。
6.自動(dòng)判斷樣品溫度穩(wěn)定后,全自動(dòng)進(jìn)行測(cè)量。
7.可測(cè)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(cè)量的儀器,在導(dǎo)熱過程中,單位時(shí)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(shí),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(cè)材料的導(dǎo)熱系數(shù),;
Q——為通過被測(cè)材料試樣的傳熱量,W;
h——為被測(cè)材料試樣的厚度,m;
A——為計(jì)量板的面積,㎡;
平板導(dǎo)熱儀——為被測(cè)材料試樣高溫傳熱面的平均溫度,℃;
平板導(dǎo)熱儀——為被測(cè)材料試樣低溫傳熱面的平均溫度,℃
這個(gè)公式成立有3個(gè)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(cè)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(cè)材料兩個(gè)傳熱面上溫度的差值。但是,在實(shí)際中測(cè)量由于儀器設(shè)備和測(cè)量手段的約束,往往無法理想的滿足這三個(gè)條件,只能使之產(chǎn)生的影響最小化。
例如使被測(cè)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(shí)際應(yīng)用中的平板導(dǎo)熱儀通常由計(jì)量加熱單元、冷板單元、防護(hù)單元、控制系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、壓緊系統(tǒng)和制冷機(jī)構(gòu)組成。