CN201107284Y - 导热系数测试装置 - Google Patents

导热系数测试装置 Download PDF

Info

Publication number
CN201107284Y
CN201107284Y CNU2007200819244U CN200720081924U CN201107284Y CN 201107284 Y CN201107284 Y CN 201107284Y CN U2007200819244 U CNU2007200819244 U CN U2007200819244U CN 200720081924 U CN200720081924 U CN 200720081924U CN 201107284 Y CN201107284 Y CN 201107284Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
hot plate
heat conductivity
cold drawing
coefficient
driver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNU2007200819244U
Other languages
English (en)
Inventor
何伟
赵普俊
邓丽娟
贺昌蓉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thermal Power Research Institute Of China Measuring And Testing Technology Acade
Original Assignee
Thermal Power Research Institute Of China Measuring And Testing Technology Acade
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thermal Power Research Institute Of China Measuring And Testing Technology Acade filed Critical Thermal Power Research Institute Of China Measuring And Testing Technology Acade
Priority to CNU2007200819244U priority Critical patent/CN201107284Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201107284Y publication Critical patent/CN201107284Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种导热系数测试装置，包括由固定半和活动半组合而成的护罩，护罩活动半配有驱动器和传动机构；护罩内布置有试件的夹持机构，该夹持机构包括冷板和热板，冷板固定安装在护罩固定半，热板装在护罩活动半，并与之滑动配合，该热板配有驱动器和传动机构；冷板、热板分别设有温度传感器；本装置还配有自动控制系统；所述热板设有位移传感器；热板的驱动器是电动机，传动机构是丝杆/螺母副，该传动机构还具有导向滑轨；冷板设有压力传感器；所述自动控制系统包括由上述各种传感器构成的数据采集装置、数据存储装置、数据处理装置、数据显示装置。本装置自动化程度高，可直接得出导热系数的值，且测试数据真实、准确。

Description

导热系数测试装置
技术领域
本实用新型涉及一种导热系数测试装置，属于测试技术领域。
背景技术
工程材料的导热系数测量有多种方法，目前普遍采用的是热板测试法，其测试装置主要有一对板式夹持机构，用于夹持试件，其中一块设有加热器，称热板，另一块称冷板。测试时，先用普通量具如游标卡尺测量出试件的厚度，再放入测试装置由夹持机构夹持，加热后，用温度计测量试件两端的温度差，根据温度差、试件厚度值，人工计算出试件的导热系数。该测试法的标准(GB10294-88)规定，夹持机构对试件的夹持力为2.5kPa。该装置的传统结构是采用重物(砝码)施加夹持力，因操作烦琐，后改为用螺旋施加夹持力，另加压力表观察夹持力的值。随着电子测量技术的普及，温度测量改为用温度传感器，计算装置采用微处理器，数据用显示器显示，存储器存储，打印机记录。尽管如此，导热系数测量仍然很烦琐，没有实现全自动，一是施加夹持力还要人工操作，二是试件的厚度还是依靠人工测量，还需向计算机输入厚度数据后，才能计算出导热系数。并且，人工操作不可避免地存在读数误差，量具的精度也有限，故测试的最终结果精度不高。
另外，夹持机构的冷板是固定的，热板是运动的，夹持试件时，热板向冷板方向移动，但该热板没有导向机构，不能保证与冷板平行，试件表面受力、受热不均匀，检测点测得的温度值不真实，也使测试的最终结果精度不高。
发明内容
本实用新型的目的，是提供一种导热系数测试装置。该装置自动化程度高，可直接得出导热系数的值，且测试数据真实、准确。
本实用新型的技术解决方案是：
一种导热系数测试装置，包括由固定半和活动半组合而成的护罩，护罩活动半配有驱动器和传动机构；所述护罩内布置有试件的夹持机构，该夹持机构包括冷板和热板，所述冷板固定安装在护罩固定半，所述热板装在护罩活动半，并与之滑动配合，该热板配有驱动器和传动机构；所述冷板、热板分别设有温度传感器；本装置还配有自动控制系统；所述热板设有位移传感器。
所述热板的驱动器是电动机，传动机构是丝杆/螺母副，该传动机构还具有导向滑轨。
所述冷板设有压力传感器。
所述冷板设有冷却装置。
所述自动控制系统包括由上述各种传感器构成的数据采集装置、数据存储装置、数据处理装置、数据显示装置。
本装置的有益技术效果：自动化程度高，可直接得出导热系数的值，且测试数据真实，准确性高；在多个试件需要测试时，可连续使用，工作效率高。
附图说明
图1是本装置的结构示意图
图2是本装置自控系统的原理、结构框图
具体实施方式
本装置由机械和自控两大部分构成。
参见图1：机械部分设有一机箱19，机箱19上布置有试件防护罩5，罩内壁有保温层4。防护罩5由固定半和活动半组合而成，固定半的背面连接压力变送器(传感器)的承压件6，承压件6固定在机箱19上。活动半配有驱动电机9，通过丝杆/螺母副传动，驱动活动半水平方向移动，并由装配在机箱19上的滑轨8与活动半上的滑套配合，对活动半导向，使之平行移动。固定半内固定安装有冷板2。活动半内设有热板1，与活动半活动配合，活动半配有驱动电机10，通过丝杆/螺母副传动，驱动热板1水平方向移动，并由装配在热板1上的滑轨8与活动半上的滑套配合，对热板1导向，使之平行移动。滑轨8共四根，分布在热板1的四角，故导向效果好，平行度很高，可确保试件表面受力、受热均匀，提高测试精度。
冷板2安装有温度变送器(传感器)的传感头18。冷板2的恒温装置改为水冷装置，该装置包括恒温水槽13，水泵12。在冷板2内加工有冷却水腔，通过水管11和恒温水槽13相连，由水泵12驱动水循环，冷却冷板2，使其温度稳定在测试规范值。
热板1内设有电加热器，热板1的中心部位安装温度变送器(传感器)的传感头，固定在防护板17上(该传感头位于防护层16内，故图中未表示)，热板1的内壁上布置位移传感器20，位移传感器20共四个，分布在热板1的四角，检测值取四个位移传感器的平均值，以提高厚度测量的准确度。
机箱19的操作面板14上装有显示仪表15。
参见图2：自动控制系统包括数据采集装置21、数据存储装置22、数据处理装置23、数据显示装置24、操作指令输入装置25、驱动电路26。数据采集装置21采集温度、试件厚度、夹持力、以及电加热器功率数据，送入存储装置22存储，并送入数据处理装置23处理，处理结果由显示装置24显示。处理装置23采用可编程序控制器(PLC)，也可用其它微处理器。显示装置24采用液晶显示器。输入装置25用键盘，也可配触摸屏。处理装置23输出的控制信号经驱动电路26送到各被控对象(电机、加热、制冷等)。
本装置的使用方法：
使用前应做调试，设定位移传感器20的初始位置，作为试件厚度测量的“零”位，具体方法是，启动电机10，使热板1、冷板2接触，观察接触压力到2.5KPa时停机，此状态即为试件厚度测量的“零”位。
根据试件的材质、几何尺寸，按照试验标准的规定，用自动控制系统的指令输入装置25，并预先设定温度、恒温时间等参数。
将热板1松开到一定宽度，装入试件7，重复上述操作，将试件7夹紧，当夹持力到2.5KPa时，电机10自动停机，位移传感器20检测到的热板1的位移量即是试件7的厚度。上述工作完成后，启动电机9，将防护罩5闭合，当热板1、冷板2完全接触时，电机9自动停止。再启动测试按钮，加热器通电，将热板1加热，同时冷板2在冷却循环水的作用下被冷却，当温度及恒温时间达到设定值时，数据采集装置21采集温度变送器、位移量、加热功率等相关数据，由数据处理装置23按下式计算：
λ＝Q·L/(T1-T2)·A
式中：λ-导热系数；Q-加热功率；L-试件厚度；
T1-热板中心计量温度；T2-冷板温度；
A-试样面积(0.01767m2)
计算出的导热系数值由显示器24显示。
计算结果出来之后，加热器自动断电，停止加热。冷却循环水也停止工作。然后松开热板1，取出试样，本次测试工作完成。
需要说明，上述过程是由自控系统自动完成的，该系统编写有操作程序，存储在存储装置22中。

Claims (5)

1.一种导热系数测试装置，包括由固定半和活动半组合而成的护罩，护罩活动半配有驱动器和传动机构；所述护罩内布置有试件的夹持机构，该夹持机构包括冷板和热板，所述冷板固定安装在护罩固定半，所述热板装在护罩活动半，并与之滑动配合，该热板配有驱动器和传动机构；所述冷板、热板分别设有温度传感器；本装置还配有自动控制系统；其特征在于：所述热板设有位移传感器。
2.根据权利要求1所述的导热系数测试装置，其特征在于：所述热板的驱动器是电动机，传动机构是丝杆/螺母副，该传动机构还具有导向滑轨。
3.根据权利要求1所述的导热系数测试装置，其特征在于：所述冷板设有压力传感器。
4.根据权利要求1所述的导热系数测试装置，其特征在于：所述冷板设有冷却装置。
5.根据权利要求1所述的导热系数测试装置，其特征在于：所述自动控制系统包括由上述各种传感器构成的数据采集装置、数据存储装置、数据处理装置和数据显示装置。
CNU2007200819244U 2007-11-12 2007-11-12 导热系数测试装置 Expired - Fee Related CN201107284Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2007200819244U CN201107284Y (zh) 2007-11-12 2007-11-12 导热系数测试装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2007200819244U CN201107284Y (zh) 2007-11-12 2007-11-12 导热系数测试装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201107284Y true CN201107284Y (zh) 2008-08-27

Family

ID=39959093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2007200819244U Expired - Fee Related CN201107284Y (zh) 2007-11-12 2007-11-12 导热系数测试装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201107284Y (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101915778A (zh) * 2010-07-19 2010-12-15 中国建筑科学研究院 防护热板法测量导热系数的仪器及方法
CN101957333A (zh) * 2010-07-15 2011-01-26 上海大学 封装材料热导率测试仪
CN102621179A (zh) * 2012-03-20 2012-08-01 北京航空航天大学 一种棒体材料导热系数测量装置及测量方法
CN102628818A (zh) * 2012-04-24 2012-08-08 天津大学 带自动调压与测厚装置的单平板防护热板法导热系数测定仪
CN102645449A (zh) * 2012-04-18 2012-08-22 天津大学 实现真空绝热和厚度测量功能的防护热流计法导热系数测定仪
CN103293182A (zh) * 2013-05-15 2013-09-11 天津大学 防护热流计法导热系数自动测定仪及检测方法
CN103675017A (zh) * 2012-09-12 2014-03-26 北京中建建筑科学研究院有限公司 一种材料导热系数测试装置及方法
CN105021650A (zh) * 2015-08-11 2015-11-04 中国兵器工业集团第五三研究所 一种防护热板法导热系数测量装置
CN105806882A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 北京航空航天大学 一种可调温度和压强的布料导热系数测试装置
CN107966474A (zh) * 2017-12-21 2018-04-27 中国科学院理化技术研究所 一种基于稳态法测量块体导热系数的装置
CN113376207A (zh) * 2021-06-07 2021-09-10 长安大学 一种恒温水槽的升降式导热系数测试仪器

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101957333A (zh) * 2010-07-15 2011-01-26 上海大学 封装材料热导率测试仪
CN101915778A (zh) * 2010-07-19 2010-12-15 中国建筑科学研究院 防护热板法测量导热系数的仪器及方法
CN102621179A (zh) * 2012-03-20 2012-08-01 北京航空航天大学 一种棒体材料导热系数测量装置及测量方法
CN102645449A (zh) * 2012-04-18 2012-08-22 天津大学 实现真空绝热和厚度测量功能的防护热流计法导热系数测定仪
CN102628818A (zh) * 2012-04-24 2012-08-08 天津大学 带自动调压与测厚装置的单平板防护热板法导热系数测定仪
CN103675017A (zh) * 2012-09-12 2014-03-26 北京中建建筑科学研究院有限公司 一种材料导热系数测试装置及方法
CN103293182A (zh) * 2013-05-15 2013-09-11 天津大学 防护热流计法导热系数自动测定仪及检测方法
CN103293182B (zh) * 2013-05-15 2015-07-15 天津大学 防护热流计法导热系数自动测定仪及检测方法
CN105806882A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 北京航空航天大学 一种可调温度和压强的布料导热系数测试装置
CN105021650A (zh) * 2015-08-11 2015-11-04 中国兵器工业集团第五三研究所 一种防护热板法导热系数测量装置
CN105021650B (zh) * 2015-08-11 2018-03-02 中国兵器工业集团第五三研究所 一种防护热板法导热系数测量装置
CN107966474A (zh) * 2017-12-21 2018-04-27 中国科学院理化技术研究所 一种基于稳态法测量块体导热系数的装置
CN107966474B (zh) * 2017-12-21 2024-05-07 中国科学院理化技术研究所 一种基于稳态法测量块体导热系数的装置
CN113376207A (zh) * 2021-06-07 2021-09-10 长安大学 一种恒温水槽的升降式导热系数测试仪器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201107284Y (zh) 导热系数测试装置
CN104236483B (zh) 滚动直线导轨副精度与摩擦力测量装置及方法
CN102798575B (zh) 大型多功能冻土-结构接触面循环直剪仪及试验操作方法
CN101608988B (zh) 一种金属板材温热成形单向拉伸试验夹具
CN103034169B (zh) 一种数控机床热误差建模与补偿的方法
CN106908240B (zh) 一种用于机床主轴热误差的在线测试装置及测试方法
CN108188821B (zh) 一种数控机床滚珠丝杠进给系统热误差预测方法
CN102628818A (zh) 带自动调压与测厚装置的单平板防护热板法导热系数测定仪
CN104833888B (zh) 加热电缆冷热循环寿命测试设备及测试方法
CN103293182A (zh) 防护热流计法导热系数自动测定仪及检测方法
CN102689234B (zh) 一种滚齿机床热误差的检测装置及检测方法
CN105737784A (zh) 试验机位移变形测量装置
CN215599052U (zh) 一种测量中温情况下的防护热平板导热仪
CN103512379B (zh) 高温炉膛恒温带快速测定方法及装置
CN106908023A (zh) 一种连续式冷轧薄板厚度精确测量仪器
CN102778475B (zh) 一种上下恒温参数辨识法测固-固接触热阻
CN203502369U (zh) 一种相变材料纺织品温度调节能力测试装置
CN105717157A (zh) 一种基于保护热板法的用于多孔金属材料有效热导率的快速测定装置和方法
CN108426914A (zh) 一种导热系数及比热容的测定仪器
CN101900699B (zh) 线热膨胀系数测定仪,测定系统及测定方法
CN101387666A (zh) 家电用钢板表面电阻测试装置
CN103018137B (zh) 一种用于测定热冲压过程中接触热阻的装置及方法
CN207946382U (zh) 一种导热系数及比热容的测定仪器
CN202693525U (zh) 驻波管法吸声系数测量系统
CN102778474B (zh) 上下恒温参数辨识法测导热系数的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080827

Termination date: 20091214