CN209673692U - 一种多热物性并行测量实验平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多热物性并行测量实验平台，包括真空箱、隔热底座、加热片、微型样品台架以及绝缘隔热片，所述真空箱的一侧表面固定连接有两对电极，且所述真空箱的另一侧表面连接有一对金属棒，所述真空箱外表面开设有真空泵接口，所述真空箱与两对电极与一对金属棒及所述真空泵接口均为一体结构；所述的隔热底座为一扁平的圆柱体结构，位于所述真空箱内腔底部；所述加热片为一扁平的长方体盒状结构，位于所述隔热底座的外表面；所述绝缘隔热片为一扁平的片状结构；本实用新型用于并行测量不同温度下固体材料的热物性且不受外界对流换热影响，不受多种因素的制约，从而得出最真实的实验结果，极大提高测量准确性。

Description

一种多热物性并行测量实验平台

技术领域

本实用新型属于热物性测量技术领域，具体涉及一种多热物性并行测量实验平台。

背景技术

热物性测量的结果能够揭示材料的载热能力和热输运能力，可以用来评价和衡量材料能否适用于具体热过程的技术依据，是对热过程进行研究、计算和工程设计的关键参数，是揭示与研究材料的相变、缺陷、微裂纹和晶化等微观结构变化的重要手段。

但是现有的热物性测量方法以及工具，在进行测量热物性时，且测量结果受到多种因素的制约而无法得到最真实的值，造成实验数据不严谨，不准确的问题，为此我们提出一种多热物性并行测量实验平台。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多热物性并行测量实验平台，以解决上述背景技术中提出现有的热物性测量方法以及工具，在进行测量热物性时，且测量结果受到多种因素的制约而无法得到最真实的值，造成实验数据不严谨，不准确的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多热物性并行测量实验平台，包括真空箱、隔热底座、加热片、微型样品台架以及绝缘隔热片，所述真空箱的一侧表面固定连接有两对电极，且所述真空箱的另一侧表面连接有一对金属棒，所述真空箱外表面开设有真空泵接口，所述真空箱与两对电极与一对金属棒及所述真空泵接口均为一体结构；所述的隔热底座为一扁平的圆柱体结构，位于所述真空箱内腔底部；所述加热片为一扁平的长方体盒状结构，位于所述隔热底座的外表面；所述绝缘隔热片为一扁平的片状结构，位于所述加热片的顶面；所述的微型样品台架为绝缘的基底连接可移动电极，位于所述绝缘隔热片的顶面。

优选的，所述真空泵接口可以外接真空泵抽取真空箱内腔空气。

优选的，所述两对电极可以外接电流源和电压表。

优选的，所述一对金属棒可以对加热片通以大电流。

优选的，所述真空箱为一封闭的圆柱体结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型用于并行测量不同温度下固体材料的热物性且不受外界对流换热影响，不受多种因素的制约，从而得出最真实的实验结果，极大提高测量准确性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型多热物性并行测量实验平台的俯视图；

图3为本实用新型一种多热物性并行测量实验平台所测的样品热扩散系数与温度的变化关系图；

图4为本实用新型一种多热物性并行测量实验平台所测的样品导热系数与温度的变化关系图；

图5是本实用新型一种多热物性并行测量实验平台所测的样品密度和比热的乘积与温度的变化关系图

图中：1、真空箱；2、两对电极；3、加热片；4、隔热底座；5、真空泵接口；6、一个微型样品台架；7、绝缘隔热片；8、一对金属棒。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图2，本实用新型提供一种技术方案：一种多热物性并行测量实验平台，包括真空箱1、隔热底座4、加热片3、微型样品台架6以及绝缘隔热片7，真空箱1的一侧表面固定连接有两对电极2，且真空箱1的另一侧表面连接有一对金属棒8，真空箱1外表面开设有真空泵接口5，真空箱1与两对电极2与一对金属棒8及真空泵接口5均为一体结构；的隔热底座4为一扁平的圆柱体结构，位于真空箱1内腔底部；加热片3为一扁平的长方体盒状结构，位于隔热底座4的外表面；绝缘隔热片7为一扁平的片状结构，位于加热片3的顶面；的微型样品台架6为绝缘的基底连接可移动电极，位于绝缘隔热片7的顶面。

为了使得测量过程不受对流换热影响，本实施例中，优选的，真空泵接口5可以外接真空泵抽取真空箱1内腔空气。

为了记录电压的瞬态变化，本实施例中，优选的，两对电极2可以外接电流源和电压表。

为了便于改变真空箱1内温度，本实施例中，优选的，一对金属棒8可以对加热片3通以大电流。

为了防止微型样品台架6升温，本实施例中，优选的，绝缘隔热片7可以防止加热片3加热过程同时加热微型样品台架6。

本实用新型的工作原理及使用流程：使用时，将样片放置在一个微型样品台架6上，并且通过两对电极2外接电流源和电压表，真空泵接口5将真空箱1内腔抽成真空状态，对样片通以电流，记录电压的瞬态变化，分析得到样片的热扩散系数，变化过程时长可通过样片长度精确控制，测量时长通常小于10秒，另一方面，通过样片达到稳态时的温升可以获取样片热导率，结合前一步得到的热扩散系数，可计算得到材料比热容，同时可以通过一对金属棒8对加热片3通以电流，改变真空箱1内温度，测量不同温度下的样品热物性，另外加热片3对样片加热速度是可控，可以测量变温过程热物性的温度响应，在加热片3加热过程中，绝缘隔热片7可以防止加热片3影响整个测量结果。

请参见附图3所示，一种多热物性并行测量实验平台对长为518.635微米，宽为387.56微米的聚对苯二甲酸乙二酯薄片型样片在6℃每分钟的温升环境下进行测量，得到的样片热扩散系数与温度的变化关系图。

请参见附图4所示，一种多热物性并行测量实验平台对长为518.635微米，宽为387.56微米的聚对苯二甲酸乙二酯薄片型样片在6℃每分钟的温升环境下进行测量，得到的样片导热系数与温度的变化关系图。

请参见附图5所示，一种多热物性并行测量实验平台对长为518.635微米，宽为387.56微米的聚对苯二甲酸乙二酯薄片型样片在6℃每分钟的温升环境下进行测量，得到的样片密度和比热的乘积与温度的变化关系图。

综上所述，本实用新型用于材料的热物性测量，结构简单，使用方便，成本低，结果准确。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种多热物性并行测量实验平台，其特征在于：包括真空箱(1)、隔热底座(4)、加热片(3)、微型样品台架(6)以及绝缘隔热片(7)，所述真空箱(1)的一侧表面固定连接有两对电极(2)，且所述真空箱(1)的另一侧表面连接有一对金属棒(8)，所述真空箱(1)外表面开设有真空泵接口(5)，所述真空箱(1)与两对电极(2)与一对金属棒(8)及所述真空泵接口(5)均为一体结构；所述的隔热底座(4)为一扁平的圆柱体结构，位于所述真空箱(1)内腔底部；所述加热片(3)为一扁平的长方体盒状结构，位于所述隔热底座(4)的外表面；所述绝缘隔热片(7)为一扁平的片状结构，位于所述加热片(3)的顶面；所述的微型样品台架(6)为绝缘的基底连接可移动电极，位于所述绝缘隔热片(7)的顶面。

2.根据权利要求1所述的一种多热物性并行测量实验平台，其特征在于：所述真空泵接口(5)可以外接真空泵抽取真空箱(1)内腔空气。

3.根据权利要求1所述的一种多热物性并行测量实验平台，其特征在于：所述两对电极(2)可以外接电流源和电压表。

4.根据权利要求1所述的一种多热物性并行测量实验平台，其特征在于：所述一对金属棒(8)可以对加热片(3)通以大电流。

5.根据权利要求1所述的一种多热物性并行测量实验平台，其特征在于：所述真空箱(1)为一封闭的圆柱体结构。