CN111982962A - 一种导热材料的导热效果检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种导热材料的导热效果检测装置，包括：隔热板、发热块、导热块，隔热板顶端设置有凹槽，凹槽内设置有发热块，发热块顶端设置有导热块，导热块的上下两侧分别设置有第一温度传感器和第二温度传感器。本发明的目的在于提供一种检测效率高、能调节检测位置的导热材料的导热效果检测装置。
Description
技术领域
本发明属于热检测技术领域，具体涉及一种导热材料的导热效果检测装置。
背景技术
物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子、及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递称为传导性传热，称为导热。不同物质导热系数各不相同；相同物质的导热系数与其的结构、密度、湿度、温度、压力等因素有关。同一物质的含水率低、温度较低时，导热系数较小。一般来说，固体的热导率比液体的大，而液体的又要比气体的大。这种差异很大程度上是由于这两种状态分子间距不同所导致。工程计算上用的系数值是由专门试验测定出来的。导热材料是一种新型工业材料。这些材料是近年来针对设备的热传导要求而设计的，性能优异、可靠。它们适合各种环境和要求，对可能出现的导热问题都有妥善的对策，对设备的高度集成，以及超小超薄提供了有力的帮助，该导热产品已经越来越多的应用到许多产品中，提高了产品的可靠性。石墨烯、导热粘合剂石墨烯制备设备、导热测试仪加热元件导热硅胶片、导热绝缘材料、导热界面材料、导热矽胶布、导热胶带、导热硅脂、导热膏、散热膏、散热硅脂、散热油、散热膜、导热膜等都是导热材料。为了更好的使用导热材料，需要设计一种导热效果检测装置来对导热材料的导热效果进行分析评价，以获得温度参数来评价该材料导热效果。
发明内容
因此，本发明要解决现有技术中导热材料的导热效果不易进行测量评价的问题。
为此，采用的技术方案是，本发明的一种导热材料的导热效果检测装置，包括：隔热板、发热块、导热块，所述隔热板顶端设置有凹槽，所述凹槽内设置有发热块，所述发热块顶端设置有导热块，所述导热块的上下两侧分别设置有第一温度传感器和第二温度传感器。
优选的，所述导热块内设置有第一空腔，所述第一空腔内设置有第一处理器，所述第一处理器分别与所述第一温度传感器、第二温度传感器连接，所述第一处理器与用户终端无线连接。
优选的，所述发热块内设置有第三温度传感器，所述隔热板内设置有第二处理器，所述第三温度传感器与所述第二处理器连接，所述第二处理器与用户终端无线连接。
优选的，所述发热块内设置有电热丝，所述隔热板侧端设置有调温开关，所述调温开关与电热丝连接，所述隔热板侧端还设置有功率调节开关，功率调节开关与电热丝连接。
优选的，还包括位置调节装置，所述位置调节装置包括：
箱体，设置在所述导热块上方，所述箱体内设置有第一电机，所述第一电机的输出轴与水平方向的第一转轴一端连接，所述第一转轴上设置有螺旋形凸条，所述螺旋形凸条的半径逐渐变大；
滚轮，设置在所述第一转轴另一端的下方，所述滚轮的圆周外壁上设置有环形凹槽，所述螺旋形凸条能卡在所述环形凹槽内，水平方向的第二转轴一端与所述滚轮连接，第二转轴另一端与竖直方向的移动杆上端转动连接，箱体底端设置有水平方向的导向口，移动杆下端穿过导向口与第一连接杆一端垂直连接，第一连接杆另一端与导热块侧端连接；
套管，套设在所述移动杆上，套管位于所述箱体内，弹簧套设在所述移动杆上，所述移动杆的外壁上设置有挡板，所述挡板位于所述套管上方，所述弹簧一端与所述挡板连接，所述弹簧另一端与所述套管顶端连接；
支撑板，设置在所述套管右侧，所述支撑板竖直方向设置，第二连接杆一端与所述支撑板上端连接，第二连接杆另一端与箱体内壁连接，支撑板上设置有导向孔，导向杆一端与所述套管外壁连接，导向杆另一端穿过所述导向孔。
优选的，还包括散热装置，所述散热装置包括：
齿条，所述齿条水平方向设置，所述齿条一端与所述套管外壁连接，所述齿条另一端与滑杆一端连接，滑杆另一端穿过滑套，支撑杆一端与所述滑套外壁连接，支撑杆另一端与所述箱体内壁底部连接；
第一齿轮，设置在所述齿条上方，第一齿轮与所述齿条啮合，第三转轴两端分别与所述箱体内壁转动连接，第三转轴穿过所述第一齿轮圆心，所述第三转轴上设置有叶轮，所述箱体左端设置有若干散热孔。
优选的，所述散热孔上设置有过滤网。
优选的，所述箱体上方设置有壳体，所述壳体内壁顶部设置有第二电机，所述第二电机的输出轴朝下，并与竖直方向放的转管上端通过花键连接，所述转管能轴向移动，所述转管下端与第四转轴一端连接，所述第四转轴外壁上设置有若干凸环，第四转轴另一端与第三连接杆一端连接，所述壳体底端设置有通孔，第三连接杆另一端穿过通孔与箱体顶端连接，所述壳体内壁上设置有第三电机，所述第三电机的输出轴与圆盘连接，所述圆盘的圆周外壁上设置有若干齿牙，所述齿牙能卡在两个相邻的凸环之间，支撑臂一端与所述壳体外壁连接，支撑臂另一端朝下与所述隔热板上端连接。
优选的，所述导向杆远离所述套管的一端设置有第一限位块。
优选的，所述滑杆远离所述齿条的一端设置有第二限位块。
优选的，所述发热块顶端相距所述导热块预设距离处设置有若干温度监测传感器。
本发明技术方案具有以下优点：本发明的一种导热材料的导热效果检测装置，包括：隔热板、发热块、导热块，隔热板顶端设置有凹槽，凹槽内设置有发热块，发热块顶端设置有导热块，导热块的上下两侧分别设置有第一温度传感器和第二温度传感器。第一温度传感器和第二温度传感器分别能监测导热块的上下两侧的温度，第三温度传感器能监测发热块的温度，各点的热数据分别传导到第一处理器和第二处理器进行分析处理，再传输到用户终端进行计算，最终获得导热块的导热材料的温度曲线来评价该材料导热效果，以便更好的利用导热材料的性能应用到工业领域。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中导热块的内部结构示意图；
图3是本发明中电热丝的结构示意图；
图4为本发明中位置调节装置的结构示意图；
图5为图4中的A处放大图；
图6为本发明中散热装置的结构示意图；
图7为本发明中转角高度调节结构的示意图；
图8为本发明中第三电机的结构示意图；
图9为本发明中温度监测装置的结构示意图。
其中，1-隔热板，2-发热块，3-导热块，4-凹槽，5-第一温度传感器，6-第一空腔，7-第一处理器，8-第三温度传感器，9-第二处理器，10-电热丝，11-调温开关，12-箱体，13-第一电机，14-第一连杆，15-螺旋形凸条，16-滚轮，17-环形凹槽，18-第二转轴，19-移动杆，20-导向口，21-第一连接杆，22-套管23-弹簧，24-支撑板，25-第二连接杆，26-导向孔，27-导向杆，28-齿条，29-第一齿轮，30-第三转轴，31-叶轮，32-散热孔，33-过滤网，34-壳体，35-第二电机，36-转管，37-第四转轴，38-凸环，39-第三连接杆，40-通孔，41-第三电机，42-圆盘，43-齿牙，44-支撑臂，45-滑杆，46-滑套，47-支撑杆，48-第一限位块，49-第二限位块，51-第二温度传感器，52-温度监测传感器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种导热材料的导热效果检测装置，如图1-3所示，包括：隔热板1、发热块2、导热块3，所述隔热板1顶端设置有凹槽4，所述凹槽4内设置有发热块2，所述发热块2顶端设置有导热块3，所述导热块3的上下两侧分别设置有第一温度传感器5和第二温度传感器51。
所述导热块3内设置有第一空腔6，所述第一空腔6内设置有第一处理器7，所述第一处理器7分别与所述第一温度传感器5、第二温度传感器51连接，所述第一处理器7与用户终端无线连接。
所述发热块2内设置有第三温度传感器8，所述隔热板1内设置有第二处理器9，所述第三温度传感器8与所述第二处理器9连接，所述第二处理器9与用户终端无线连接，用户终端为智能手机或计算机。
所述发热块2内设置有电热丝10，所述隔热板1侧端设置有调温开关11，所述调温开关11与电热丝10连接，所述隔热板1侧端还设置有功率调节开关，功率调节开关与电热丝连接，加热源可以实现可调温度或可调功率的双重功能，也就是既可以选择恒定热源温度测试产品，又可以选择恒定功率条件下测量。
上述技术方案的工作原理及有益技术效果：启动电热丝10，通过调温开关11能控制加热的温度，发热块2发热后，将热量传导给导热块3，导热块3的下侧面与导热块3直接接触，导热块3的上侧面需要经过导热材料的热传导才会升温，第一温度传感器5和第二温度传感器51分别能监测导热块3的上下两侧的温度，第三温度传感器8能监测发热块2的温度，各点的热数据分别传导到第一处理器7和第二处理器9进行分析处理，再传输到用户终端进行计算，最终获得导热块3的导热材料的温度曲线来评价该材料导热效果，以便更好的利用导热材料的性能应用到工业领域。
在一个实施例中，如图4-5所示，还包括位置调节装置，所述位置调节装置包括：
箱体12，设置在所述导热块3上方，所述箱体12内设置有第一电机13，所述第一电机13的输出轴与水平方向的第一转轴14一端连接，所述第一转轴14上设置有螺旋形凸条15，所述螺旋形凸条15的半径逐渐变大；
滚轮16，设置在所述第一转轴14另一端的下方，所述滚轮16的圆周外壁上设置有环形凹槽17，所述螺旋形凸条15能卡在所述环形凹槽17内，水平方向的第二转轴18一端与所述滚轮16连接，第二转轴18另一端与竖直方向的移动杆19上端转动连接，箱体12底端设置有水平方向的导向口20，移动杆19下端穿过导向口20与第一连接杆21一端垂直连接，第一连接杆21另一端与导热块3侧端连接；
套管22，套设在所述移动杆19上，套管22位于所述箱体12内，弹簧23套设在所述移动杆19上，所述移动杆19的外壁上设置有挡板47，所述挡板47位于所述套管22上方，所述弹簧23一端与所述挡板47连接，所述弹簧23另一端与所述套管22顶端连接；
支撑板24，设置在所述套管22右侧，所述支撑板24竖直方向设置，第二连接杆25一端与所述支撑板24上端连接，第二连接杆25另一端与箱体12内壁连接，支撑板24上设置有导向孔26，导向杆27一端与所述套管22外壁连接，导向杆27另一端穿过所述导向孔26。
上述技术方案的工作原理及有益技术效果：当需要对导热块的热辐射方式进行导热效果检测时，启动第一电机13，带动第一转轴14、螺旋形凸条15旋转，在弹簧23的弹力作用下，使得滚轮16的环形凹槽17紧紧的卡在螺旋形凸条15上，滚轮16沿着螺旋形凸条15滚动；移动杆19能在套管22内上下移动，导向杆27能在支撑板24的导向孔26左右移动，起着导向作用，使得滚轮16带动移动杆19在高度上和水平方向上同时移动，导热块3在水平方向上和高度方向同时远离发热块，即沿着曲线的轨迹远离或靠近发热块，从而对，导热块3在运动状态下的温度曲线进行检测，获取导热材料的动态导热曲线。
在一个实施例中，如图6所示，还包括散热装置，所述散热装置包括：
齿条28，所述齿条28水平方向设置，所述齿条28一端与所述套管22外壁连接，所述齿条28另一端与滑杆45一端连接，滑杆45另一端穿过滑套46，支撑杆47一端与所述滑套46外壁连接，支撑杆47另一端与所述箱体12内壁底部连接；
第一齿轮29，设置在所述齿条28上方，第一齿轮29与所述齿条28啮合，第三转轴30两端分别与所述箱体12内壁转动连接，第三转轴30穿过所述第一齿轮29圆心，所述第三转轴30上设置有叶轮31，所述箱体12左端设置有若干散热孔32，所述散热孔32上设置有过滤网33。
上述技术方案的工作原理及有益技术效果：由于热辐射和第一电机的自发热的作用，箱体12内的热量会迅速上升，第一电机13的正反转，会带动套管22、齿条28左右移动，通过齿条28与第一齿轮29啮合，带动第一齿轮29、第三转轴30、叶轮31正反转交替旋转，提高箱体12内空气的流动，通过散热孔32与外部空气交换，提高散热效率；启动导热效果检测，散热装置就启动，导热效果检测完毕，散热装置也相应关闭，充分利用散热装置，保证检测装置的正常工作，也节省了电能。
在一个实施例中，如图7-8所示，所述箱体12上方设置有壳体34，所述壳体34内壁顶部设置有第二电机35，所述第二电机35的输出轴朝下，并与竖直方向放的转管36上端通过花键连接，所述转管36能轴向移动，所述转管36下端与第四转轴37一端连接，所述第四转轴37外壁上设置有若干凸环38，第四转轴37另一端与第三连接杆39一端连接，所述壳体34底端设置有通孔40，第三连接杆39另一端穿过通孔40与箱体12顶端连接，所述壳体34内壁上设置有第三电机41，所述第三电机41的输出轴与圆盘42连接，所述圆盘42的圆周外壁上设置有若干齿牙43，所述齿牙43能卡在两个相邻的凸环38之间，支撑臂44一端与所述壳体34外壁连接，支撑臂44另一端朝下与所述隔热板1上端连接。
上述技术方案的工作原理及有益技术效果：启动第二电机35，带动第四转轴37旋转，第四转轴37带动第三连接杆39、箱体12、导热块3进行旋转，启动第三电机41，带动圆盘42、齿牙43旋转，通过齿牙43与凸环38的配合，带动第四转轴37上下移动，也相应调整导热块3的上下移动，从而实现导热块3进行角度、高度位置的调节及联动，实现导热块3不同方式的运动，并获取相应的动态温度曲线，进行导热效果的评价。
在一个实施例中，如图6所示，所述导向杆27远离所述套管22的一端设置有第一限位块48，所述滑杆45远离所述齿条28的一端设置有第二限位块49，第一限位块48和第二限位块49起到限定左右位移的作用。
在一个实施例中，如图9所示，所述发热块2顶端相距所述导热块3预设距离处设置有若干温度监测传感器52，在发热块2顶端不同位置上布置一个或多个温度监测传感器52，通过多个温度监测点以及导热材料上下的温度监测进行对比，评价导热块3采用的导热材料的导热效果的好坏，从而实现对导热材料在水平方向上或垂直方向上进行导热材料的导热效果的评价，如石墨或石墨烯材料，水平方向导热非常高，垂直方向导热效果就一般。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种导热材料的导热效果检测装置，其特征在于，包括：隔热板(1)、发热块(2)、导热块(3)，所述隔热板(1)顶端设置有凹槽(4)，所述凹槽(4)内设置有发热块(2)，所述发热块(2)顶端设置有导热块(3)，所述导热块(3)的上下两侧分别设置有第一温度传感器(5)和第二温度传感器(51)。
2.根据权利要求1所述的一种导热材料的导热效果检测装置，其特征在于，所述导热块(3)内设置有第一空腔(6)，所述第一空腔(6)内设置有第一处理器(7)，所述第一处理器(7)分别与所述第一温度传感器(5)、第二温度传感器(51)连接，所述第一处理器(7)与用户终端无线连接。
3.根据权利要求2所述的一种导热材料的导热效果检测装置，其特征在于，所述发热块(2)内设置有第三温度传感器(8)，所述隔热板(1)内设置有第二处理器(9)，所述第三温度传感器(8)与所述第二处理器(9)连接，所述第二处理器(9)与用户终端无线连接。
4.根据权利要求1所述的一种导热材料的导热效果检测装置，其特征在于，所述发热块(2)内设置有电热丝(10)，所述隔热板(1)侧端设置有调温开关(11)，所述调温开关(11)与电热丝(10)连接，所述隔热板(1)侧端还设置有功率调节开关，功率调节开关与电热丝连接。
5.根据权利要求2所述的一种导热材料的导热效果检测装置，其特征在于，还包括位置调节装置，所述位置调节装置包括：
箱体(12)，设置在所述导热块(3)上方，所述箱体(12)内设置有第一电机(13)，所述第一电机(13)的输出轴与水平方向的第一转轴(14)一端连接，所述第一转轴(14)上设置有螺旋形凸条(15)，所述螺旋形凸条(15)的半径逐渐变大；
滚轮(16)，设置在所述第一转轴(14)另一端的下方，所述滚轮(16)的圆周外壁上设置有环形凹槽(17)，所述螺旋形凸条(15)能卡在所述环形凹槽(17)内，水平方向的第二转轴(18)一端与所述滚轮(16)连接，第二转轴(18)另一端与竖直方向的移动杆(19)上端转动连接，箱体(12)底端设置有水平方向的导向口(20)，移动杆(19)下端穿过导向口(20)与第一连接杆(21)一端垂直连接，第一连接杆(21)另一端与导热块(3)侧端连接；
套管(22)，套设在所述移动杆(19)上，套管(22)位于所述箱体(12)内，弹簧(23)套设在所述移动杆(19)上，所述移动杆(19)的外壁上设置有挡板(47)，所述挡板(47)位于所述套管(22)上方，所述弹簧(23)一端与所述挡板(47)连接，所述弹簧(23)另一端与所述套管(22)顶端连接；
支撑板(24)，设置在所述套管(22)右侧，所述支撑板(24)竖直方向设置，第二连接杆(25)一端与所述支撑板(24)上端连接，第二连接杆(25)另一端与箱体(12)内壁连接，支撑板(24)上设置有导向孔(26)，导向杆(27)一端与所述套管(22)外壁连接，导向杆(27)另一端穿过所述导向孔(26)。
6.根据权利要求5所述的一种导热材料的导热效果检测装置，其特征在于，还包括散热装置，所述散热装置包括：
齿条(28)，所述齿条(28)水平方向设置，所述齿条(28)一端与所述套管(22)外壁连接，所述齿条(28)另一端与滑杆(45)一端连接，滑杆(45)另一端穿过滑套(46)，支撑杆(47)一端与所述滑套(46)外壁连接，支撑杆(47)另一端与所述箱体(12)内壁底部连接；
第一齿轮(29)，设置在所述齿条(28)上方，第一齿轮(29)与所述齿条(28)啮合，第三转轴(30)两端分别与所述箱体(12)内壁转动连接，第三转轴(30)穿过所述第一齿轮(29)圆心，所述第三转轴(30)上设置有叶轮(31)，所述箱体(12)左端设置有若干散热孔(32)。
7.根据权利要求6所述的一种导热材料的导热效果检测装置，其特征在于，所述散热孔(32)上设置有过滤网(33)。
8.根据权利要求5所述的一种导热材料的导热效果检测装置，其特征在于，所述箱体(12)上方设置有壳体(34)，所述壳体(34)内壁顶部设置有第二电机(35)，所述第二电机(35)的输出轴朝下，并与竖直方向放的转管(36)上端通过花键连接，所述转管(36)能轴向移动，所述转管(36)下端与第四转轴(37)一端连接，所述第四转轴(37)外壁上设置有若干凸环(38)，第四转轴(37)另一端与第三连接杆(39)一端连接，所述壳体(34)底端设置有通孔(40)，第三连接杆(39)另一端穿过通孔(40)与箱体(12)顶端连接，所述壳体(34)内壁上设置有第三电机(41)，所述第三电机(41)的输出轴与圆盘(42)连接，所述圆盘(42)的圆周外壁上设置有若干齿牙(43)，所述齿牙(43)能卡在两个相邻的凸环(38)之间，支撑臂(44)一端与所述壳体(34)外壁连接，支撑臂(44)另一端朝下与所述隔热板(1)上端连接。
9.根据权利要求5所述的一种导热材料的导热效果检测装置，其特征在于，所述导向杆(27)远离所述套管(22)的一端设置有第一限位块(48)，所述滑杆(45)远离所述齿条(28)的一端设置有第二限位块(49)。
10.根据权利要求5所述的一种导热材料的导热效果检测装置，其特征在于，所述发热块(2)顶端相距所述导热块(3)预设距离处设置有若干温度监测传感器(52)。
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