了解智能熱物理參數(shù)測試儀的原理

【資料簡介】

智能熱物理參數(shù)測試儀  型號：H-II

本儀器提供了一種采用恒功率平面熱源法測試熱物理參數(shù)的智能化方法。該系統(tǒng)具有測量準(zhǔn)確度高、自動化程度高和操作方便等特點。測試結(jié)果表明，導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)溫系數(shù)的測試誤差均小于±4%。          
      1　：概要  
      物質(zhì)熱物理參數(shù)是物質(zhì)的宏觀物理量之一，是各類科學(xué)研究和工程設(shè)計的重要基礎(chǔ)參數(shù)。它包括導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)、比熱、熱膨脹系數(shù)和熱發(fā)射率等，其中導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)溫系數(shù)是物質(zhì)熱物理參數(shù)的主要指標(biāo)。  
     目前，國內(nèi)生產(chǎn)的測量固體材料的熱物理參數(shù)的儀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(guān)參數(shù)，人工計算導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)溫系數(shù)。其缺點是自動化程度低、通用性差、調(diào)節(jié)過程復(fù)雜、測試結(jié)果受人為因素影響較大。國外生產(chǎn)的導(dǎo)熱系數(shù)測試儀，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴、不便于推廣使用。因此，迫切需要研制一種自動化程度高、操作方便、實驗速度快、準(zhǔn)確度高、通用性強的測定物質(zhì)熱物理參數(shù)的自動化儀器。  
     對物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)溫系數(shù)的測量，有許多測試方法和相應(yīng)的測試儀器，本儀器《智能熱物理參數(shù)測試系統(tǒng)》采用的測試方法——恒功率平面熱源法的測試原理、測試方法的實現(xiàn)和測試結(jié)果。  
      2：　測試原理  
      　　恒功率平面熱源法熱物理參數(shù)測試系統(tǒng)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δ，試材2的厚度為x1，試材3的厚度為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，用于測定試材2上、下兩個面的溫升，試材2和試材3之間放置一個恒功率平面加熱器。如果試材2的長和寬各為其厚度的8～10 倍，加熱器的功率恒定，加熱器熱容量為零。在這些條件下，試材2可看作無限大平壁，并且試材無內(nèi)熱源。接通加熱器電源，加熱器對稱地向上、下兩個面各提供熱量，每側(cè)為q0千卡/m2。在平面加熱器通電瞬時，三試材的初始溫度處處一致等于T，隨時間τ增加，試材將升溫，熱流逐漸向遠(yuǎn)離加熱器的兩邊傳遞，在此過程中其溫度變化僅僅發(fā)生在與平面加熱器垂直的方向。