CN113167751A - 测量机构 - Google Patents

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迪莱克·库姆鲁塔斯
富尔坎·库拉克
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Abstract

通过本发明实现了一种测量机构(1)，该测量机构包括：本体(2)；真空室(3)，位于本体(2)上，并且在该真空室中进行测量过程；放置在真空室(3)中并彼此接触的第一样品(4)和第二样品(5)，在第一样品和第二样品之间发生热传递；活塞(6)，使第一样品(4)和第二样品(5)彼此持续接触；以及冷却器(7)，位于第一样品(4)和第二样品(5)下方。

Description

测量机构
本发明涉及一种设置成测量接触热阻的测量机构。
特别是在航空和航天飞行器中，通常使用具有碳纤维增强板表面的蜂窝夹层面板。尽管可以将航空飞行器中设置的各种装备和部件直接固定到此类面板，但固定过程是通过支撑件执行的。固定到这些面板的装备、部件和/或支撑件可以由金属材料制成。因此，对装备、部件和/或支撑件固定到面板上而产生的接触热阻的精确确定是航空飞行器热控制设计的重要因素。在测量接触热阻时，使得至少两个样品彼此接触。两个样品之间发生热传递。同时，通过进行测量来测量接触热阻。所述测试在没有空气相互作用的环境中执行。压力允许两个样品彼此持续接触。持续压力通过大功率活塞提供。为了能够测量两个样品之间的接触热阻，使用了测量热通量的测量单元。然而，单次测量不足以准确测量非均匀样品的接触热阻。此外，评估在各个区域处测量的接触热阻并不总是能得出准确的结果。
已知技术涵盖的美国专利申请第US5940784号公开了一种热通量的测量方法。
本发明的目的是实现一种使得测量容易的测量机构。
旨在实现本发明的目的并且在权利要求中公开的测量机构包括本体和位于本体上的真空室。真空室中包括：第一样品和第二样品，在第一样品和第二样品之间发生热传递；以及活塞，该活塞施加持续的推力以使第一样品和第二样品彼此接触。
作为本发明的主题的测量机构包括位于活塞和第一样品之间的加热器、位于加热器和第一样品之间的第一热通量转换器以及位于第二样品和冷却器之间的第二热通量转换器。通过第一热通量转换器和第二热通量转换器测量样品之间的热传递。
在本发明的实施例中，测量机构包括控制单元。由于控制单元，使得从第一热通量转换器和第二热通量转换器接收的数据进行比较。因此，确定样品的接触热阻。
在本发明的实施例中，测量机构包括第一热通量转换器和第二热通量转换器，该第一热通量转换器和第二热通量转换器设置成基本上覆盖第一样品和第二样品。因此，能够获得样品的所有区域处的关于热传递的信息。当样品不均匀时，也可以实现准确的结果。
在本发明的实施例中，测量机构包括具有多个带式加热器的加热器，该多个带式加热器并排设置并且彼此平行。由于带式加热器，在样品之间产生单向热流。
在本发明的实施例中，测量机构包括位于带式加热器之间的气道(air duct)。这些气道使得加热均匀。
在本发明的实施例中，测量机构包括带式加热器，这些带式加热器通过并联电路彼此连接。因此，带式加热器能够彼此独立地进行加热过程。
利用本发明实现了一种测量机构，该测量机构中使用了有助于测量接触热阻的热通量转换器。
在附图中示出了旨在实现本发明的目的的测量机构，在附图中：
图1是测量机构的透视图。
图2是第一热通量转换器、加热器、第一样品和第二样品的透视图。
图3是加热器和带式加热器的透视图。
图中所示的所有部件均单独分配了参考标号，并且在下面列出了这些标号的对应术语。
1-测量机构
2-本体
3-真空室
4-第一样品
5-第二样品
6-活塞
7-冷却器
8-加热器
9-第一热通量转换器
10-第二热通量转换器
11-控制单元
12-带式加热器
13-气道
测量机构(1)包括：本体(2)；真空室(3)，位于本体(2)上并在该真空室中进行测量过程；放置在真空室(3)中并且彼此接触的第一样品(4)和第二样品(5)，在第一样品和第二样品之间发生热传递；活塞(6)，该活塞使第一样品(4)和第二样品(5)彼此持续接触；以及冷却器(7)，位于第一样品(4)和第二样品(5)下方。借助于在真空室(3)中执行测量，将该真空室与外部环境隔绝开来进行测量。因此，获得了测量准确度。通过活塞(6)，在第一样品(4)和第二样品(5)之间提供持续的接触。
作为本发明的主题的测量机构(1)包括位于活塞(6)和第一样品(4)之间的加热器(8)、位于加热器(8)和第一样品(4)之间的第一热通量转换器(9)以及位于第二样品(5)和冷却器(7)之间的第二热通量转换器(10)。由于样品(4、5)位于加热器(8)和冷却器(7)之间，因此所提供的热量以单向方式流过样品(4、5)。第一热通量转换器(9)和第二热通量转换器(10)测量样品(4、5)上的热变化，并确定其接触热阻。
在本发明的实施例中，测量机构(1)包括控制单元(11)，该控制单元对从第一热通量转换器(9)和第二热通量转换器(10)接收的信息进行比较。由于控制单元(11)，从第一热通量转换器(9)和第二热通量转换器(10)接收的数据被进行比较，使得能够确定样品(4、5)的接触热阻。
在本发明的实施例中，测量机构(1)包括第一热通量转换器(9)和第二热通量转换器(10)，该第一热通量转换器设置成完全覆盖第一样品(4)，该第二热通量转换器设置成基本上覆盖第二样品(5)。由于这些热通量转换器基本上覆盖样品(4、5)的事实，因此能够获得样品(4、5)的所有区域处的关于热导率的信息。因此，可以容易地对非均匀的样品(4、5)进行测量。
在本发明的实施例中，测量机构(1)包括具有多个带式加热器(12)的加热器(8)，这些带式加热器并排平行地布置。通过并排放置的带式加热器(12)来进行加热过程。因此，产生单向热通量。
在本发明的实施例中，测量机构(1)包括具有至少一个气道(13)的加热器(8)，该至少一个气道位于带式加热器(12)之间。气道设置在带式加热器(12)之间。因此，以更有效的方式使用热量，并且使得加热均匀。
在本发明的实施例中，测量机构(1)包括通过并联电路彼此连接的带式加热器(12)。因此，这些带式加热器(12)可以彼此独立地使用。用户可以从加热源控制带式加热器(12)。
利用本发明，实现了一种使测量更准确且更容易的测量机构(1)，这是因为由于热通量转换器能够完全覆盖样品(4、5)，因此能够在样品的所有区域处进行测量。

Claims (6)

1.一种测量机构(1)，包括：本体(2)；真空室(3)，位于所述本体(2)上，并且在所述真空室中进行测量过程；放置在所述真空室(3)中并且彼此接触的第一样品(4)和第二样品(5)，在所述第一样品和所述第二样品之间发生热传递；活塞(6)，使所述第一样品(4)和所述第二样品(5)彼此持续接触；以及冷却器(7)，位于所述第一样品(4)和所述第二样品(5)下方，其特征在于，在所述活塞(6)和所述第一样品(4)之间设置有加热器(8)，在所述加热器(8)与所述第一样品(4)之间设置有第一热通量转换器(9)，并且在所述第二样品(5)与所述冷却器(7)之间设置有第二热通量转换器(10)。
2.根据权利要求1所述的测量机构(1)，其特征在于，所述测量机构包括对从所述第一热通量转换器(9)和所述第二热通量转换器(10)接收的信息进行比较的控制单元(11)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的测量机构(1)，其特征在于，所述第一热通量转换器(9)设置成基本上覆盖所述第一样品(4)，所述第二热通量转换器(10)设置成基本上覆盖所述第二样品(5)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的测量机构(1)，其特征在于，所述加热器(8)具有并排平行地布置的多个带式加热器(12)。
5.根据权利要求4所述的测量机构(1)，其特征在于，所述加热器(8)包括位于所述带式加热器(12)之间的至少一个气道(13)。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的测量机构(1)，其特征在于，所述带式加热器(12)通过并联电路彼此连接。
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