CN203643378U - 良导体导热系数的测定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种良导体导热系数的测定装置。包括：待测铜柱(1)、金属水管(2)、接水容器(3)、第一温度传感器(4)、石棉保温层(5)、金属盒(6)、蒸汽排出管(7)、蒸汽进入管(8)、铜康铜热电偶铜端子(9)、铜康铜热电偶康铜端子(10)、进水容器(11)、第二温度传感器(12)、单片机(13)、LCD液晶显示器(14)。使用时，铜康铜热电偶铜端子(9)、铜康铜热电偶康铜端子(10)、第一温度传感器(4)、第二温度传感器(12)的输出分别送入单片机(13)，单片机(13)将处理结果送入LCD液晶显示器(14)显示。
Description
技术领域
本实用新型属于物理测量领域，涉及一种良导体导热系数的测定装置。
背景技术
温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是五花八门的各种传感器中最为常用的一种，现代的温度传感器外形非常小，这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中，也为人们的生活提供了无数的便利和功能。温度传感器有四种主要类型：热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器和集成温度传感器。集成温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。
温差电偶又称热电偶。利用两种能产生显著温差电现象的金属丝(如铜和康铜)a、b焊接而成。其一端置于待测温度t处，另一端置于恒定的已知温度t0的物质(如冰水混和物)中。这样，回路中将产生一定的温差电动势，可由电流计直接读出待测温度值。温差电偶的主要用途是测量温度。它的特点是测量范围广(-200℃～2000℃)，灵敏度高，稳定性好，准确度高。常用的温差电偶有铜-康铜热电偶(测300℃以下温度)、镍铝-镍铬热电偶(测1300℃以下温度)、铂-铂铑热电偶(测1700℃以下温度)、钨-钛热电偶(测2000℃以下温度)。
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit)，常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，通过程序，用单片机可以方便的控制LED灯、数码管点亮速度和电动机的转速，可以方便的产生各种随机数字并进行运算。通过程序可以实现产品的高智能，高效率，以及高可靠性。
LCD液晶显示器是Liquid Crystal Display的简称，LCD的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。
发明内容
良导体导热系数的测量和计算比较麻烦，本实用新型的目的在于设计一种结构简单、使用方便、性能可靠、造价低廉的良导体导热系数的测定装置，可自动显示出良导体导热系数的测量结果。
为实现上述目的，本实用新型包括：待测铜柱(1)、金属水管(2)、接水容器(3)、第一温度传感器(4)、石棉保温层(5)、金属盒(6)、蒸汽排出管(7)、蒸汽进入管(8)、铜康铜热电偶铜端子(9)、铜康铜热电偶康铜端子(10)、进水容器(11)、第二温度传感器(12)、单片机(13)、LCD液晶显示器(14)，其特征是：待测铜柱(1)的侧表面上端缠绕金属水管(2)，待测铜柱(1)的侧表面没有缠绕金属水管(2)的部分包上石棉保温层(5)，金属盒(6)为一圆柱形容器，金属盒(6)的直径与待测铜柱(1)的直径相等，待测铜柱(1)的下底与金属盒(6)的上表面紧密接触，金属盒(6)的侧表面嵌入蒸汽排出管(7)和蒸汽进入管(8)，金属水管(2)的一端接接水容器(3)，金属水管(2)的另一端接进水容器(11)，第一温度传感器(4)固定在接水容器(3)的内壁上，第二温度传感器(12)固定在进水容器(11)的内壁上，铜康铜热电偶铜端子(9)和铜康铜热电偶康铜端子(10)从石棉保温层(5)侧面的两处嵌入并与待测铜柱(1)侧表面紧密接触，铜康铜热电偶铜端子(9)、铜康铜热电偶康铜端子(10)、第一温度传感器(4)、第二温度传感器(12)的输出分别送入单片机(13)，单片机(13)将处理结果送入LCD液晶显示器(14)显示。
附图说明
图1良导体导热系数的测定装置结构示意图；
图2良导体导热系数的测定装置信号处理方框图；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作具体说明。
参见图1良导体导热系数的测定装置结构示意图，良导体导热系数的测定装置由待测铜柱(1)、金属水管(2)、接水容器(3)、第一温度传感器(4)、石棉保温层(5)、金属盒(6)、蒸汽排出管(7)、蒸汽进入管(8)、铜康铜热电偶铜端子(9)、铜康铜热电偶康铜端子(10)、进水容器(11)、第二温度传感器(12)、单片机(13)、LCD液晶显示器(14)组成，待测铜柱(1)的侧表面上端缠绕金属水管(2)，待测铜柱(1)的侧表面没有缠绕金属水管(2)的部分包上石棉保温层(5)，金属盒(6)为一圆柱形容器，金属盒(6)的直径与待测铜柱(1)的直径相等，待测铜柱(1)的下底与金属盒(6)的上表面紧密接触，金属盒(6)的侧表面嵌入蒸汽排出管(7)和蒸汽进入管(8)，金属水管(2)的一端接接水容器(3)，金属水管(2)的另一端接进水容器(11)，第一温度传感器(4)固定在接水容器(3)的内壁上，第二温度传感器(12)固定在进水容器(11)的内壁上，铜康铜热电偶铜端子(9)和铜康铜热电偶康铜端子(10)从石棉保温层(5)侧面的两处嵌入并与待测铜柱(1)侧表面紧密接触。
参见图2良导体导热系数的测定装置信号处理方框图，良导体导热系数的测定装置信号处理部分由单片机(13)、LCD液晶显示器(14)组成，铜康铜热电偶铜端子(9)、铜康铜热电偶康铜端子(10)、第一温度传感器(4)、第二温度传感器(12)的输出分别送入单片机(13)，单片机(13)将处理结果送入LCD液晶显示器(14)显示。
良导体导热系数可由式
给出，其中c为水的比热容，1为铜康铜热电偶铜端子(9)和铜康铜热电偶康铜端子(10)之间的距离，d为待测铜柱(1)的直径，m为在τ时间内流出的冷却水的质量，(t1-t2)为铜康铜热电偶铜端子(9)和铜康铜热电偶康铜端子(10)的温度差，t4为第一温度传感器(4)的温度，t3为第二温度传感器(12)的温度，测定结果输入到单片机(10)，单片机(10)将处理结果送入LCD液晶显示器(11)显示。
Claims (1)
1.一种良导体导热系数的测定装置，其特征在于：良导体导热系数的测定装置由待测铜柱(1)、金属水管(2)、接水容器(3)、第一温度传感器(4)、石棉保温层(5)、金属盒(6)、蒸汽排出管(7)、蒸汽进入管(8)、铜康铜热电偶铜端子(9)、铜康铜热电偶康铜端子(10)、进水容器(11)、第二温度传感器(12)、单片机(13)、LCD液晶显示器(14)组成，待测铜柱(1)的侧表面上端缠绕金属水管(2)，待测铜柱(1)的侧表面没有缠绕金属水管(2)的部分包上石棉保温层(5)，金属盒(6)为一圆柱形容器，金属盒(6)的直径与待测铜柱(1)的直径相等，待测铜柱(1)的下底与金属盒(6)的上表面紧密接触，金属盒(6)的侧表面嵌入蒸汽排出管(7)和蒸汽进入管(8)，金属水管(2)的一端接接水容器(3)，金属水管(2)的另一端接进水容器(11)，第一温度传感器(4)固定在接水容器(3)的内壁上，第二温度传感器(12)固定在进水容器(11)的内壁上，铜康铜热电偶铜端子(9)和铜康铜热电偶康铜端子(10)从石棉保温层(5)侧面的两处嵌入并与待测铜柱(1)侧表面紧密接触，铜康铜热电偶铜端子(9)、铜康铜热电偶康铜端子(10)、第一温度传感器(4)、第二温度传感器(12)的输出分别送入单片机(13)，单片机(13)将处理结果送入LCD液晶显示器(14)显示。
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2013
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