了解智能熱物理參數(shù)測(cè)試儀的原理

【資料簡(jiǎn)介】

智能熱物理參數(shù)測(cè)試儀  型號(hào)：H-II

本儀器提供了一種采用恒功率平面熱源法測(cè)試熱物理參數(shù)的智能化方法。該系統(tǒng)具有測(cè)量準(zhǔn)確度高、自動(dòng)化程度高和操作方便等特點(diǎn)。測(cè)試結(jié)果表明，導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)溫系數(shù)的測(cè)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(jì)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(guó)內(nèi)生產(chǎn)的測(cè)量固體材料的熱物理參數(shù)的儀器大多使用電位差計(jì)和電流計(jì)測(cè)定加熱器的熱容量和熱電偶電勢(shì)及相關(guān)參數(shù)，人工計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)溫系數(shù)。其缺點(diǎn)是自動(dòng)化程度低、通用性差、調(diào)節(jié)過(guò)程復(fù)雜、測(cè)試結(jié)果受人為因素影響較大。國(guó)外生產(chǎn)的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴、不便于推廣使用。因此，迫切需要研制一種自動(dòng)化程度高、操作方便、實(shí)驗(yàn)速度快、準(zhǔn)確度高、通用性強(qiáng)的測(cè)定物質(zhì)熱物理參數(shù)的自動(dòng)化儀器。  
     對(duì)物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)溫系數(shù)的測(cè)量，有許多測(cè)試方法和相應(yīng)的測(cè)試儀器，本儀器《智能熱物理參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)》采用的測(cè)試方法——恒功率平面熱源法的測(cè)試原理、測(cè)試方法的實(shí)現(xiàn)和測(cè)試結(jié)果。  
      2：　測(cè)試原理  
      　　恒功率平面熱源法熱物理參數(shù)測(cè)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(duì)熱電偶，用于測(cè)定試材2上、下兩個(gè)面的溫升，試材2和試材3之間放置一個(gè)恒功率平面加熱器。如果試材2的長(zhǎng)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(wú)限大平壁，并且試材無(wú)內(nèi)熱源。接通加熱器電源，加熱器對(duì)稱地向上、下兩個(gè)面各提供熱量，每側(cè)為q0千卡/m2。在平面加熱器通電瞬時(shí)，三試材的初始溫度處處一致等于T，隨時(shí)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(guò)程中其溫度變化僅僅發(fā)生在與平面加熱器垂直的方向。