CN212722693U - 一种非接触岩石热导率测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种非接触岩石热导率测试装置，其包括箱体，箱体的上端设置有蓝宝石玻璃窗，蓝宝石玻璃窗的上端设置有红外相机，箱体内设置有透明玻璃材质的载物台，载物台上安装有温度传感器，箱体的下端设置有朝向载物台的激光发生器，激光发生器与激光控制器电连接，箱体的侧面上设置有真空阀，真空阀通过管道与真空泵连接，温度传感器与温度记录仪电连接，温度记录仪、真空泵、激光发生器和红外相机均与计算机电连接。本方案相比于传统稳态热导率测试方法保证了样品的完整性，没有接触热阻，且由于在真空箱进行操作，减少了空气对流对测试结果的影响。本实用新型具有成本低，结构简单等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及岩石热导率测试技术领域，具体涉及一种非接触岩石热导率测试装置。
背景技术
随着工程建设，遇到越来越多的高地温和高岩温的不良地质条件，需要对岩石的热导率进行更加精确的测量。岩石的热导率测试方法主要分为稳态法和非稳态法，其中稳态法主要有保护热板法、热流计法、保护热流法、圆管测量法等；非稳态法主要包括热线法、闪光法、瞬态热带法、探针法等。目前比较常用的稳态法是保护热板法：其原理是用热板和冷板夹紧被测试件，利用热传导进行热导率的测试，但是这种方法未能考虑空气在整个热传导过程中的热损耗，不能避免试件和冷热板之间的接触热阻对测量的影响。
另外一种常用的非稳态热导率测试方法是激光闪射法，其原理是在绝热状态和一定温度下，激光源发射瞬时光脉冲作用在样品下表面，下表面吸收光能后温度升高，然后将能量以一维热传导方式向相对冷端的上表面传播。这种测试方式存在的光路复杂、抗干扰能力弱、设备成本高等缺点。
实用新型内容
针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种抗干扰能力强的非接触岩石热导率测试装置。
为达到上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案为：
提供一种非接触岩石热导率测试装置，其包括箱体，箱体的上端设置有蓝宝石玻璃窗，蓝宝石玻璃窗的上端设置有红外相机，箱体内设置有透明玻璃材质的载物台，载物台上安装有温度传感器，箱体的下端设置有朝向载物台的激光发生器，激光发生器与激光控制器电连接，箱体的侧面上设置有真空阀，真空阀通过管道与真空泵连接，温度传感器与温度记录仪电连接，温度记录仪、真空泵、激光发生器和红外相机均与计算机电连接。
本实用新型的有益效果为：本方案用于测试岩石的热导率，测试的样品放置在载物台上，真空泵对箱体内部进行抽真空，确保箱体内部的真空环境，激光发生器向样品的底部发射激光，对岩石进行加热；红外相机对岩石上端表面的温度进行测量，温度传感器用于测量样品底部的温度，激光参数、温度数据和红外相机数据一起传输给计算机，对该岩石样品的热导率进行计算。
本方案相比于传统稳态热导率测试方法保证了样品的完整性，没有接触热阻，且由于在真空箱进行操作，减少了空气对流对测试结果的影响。本实用新型具有成本低，结构简单等优点。
附图说明
图1为非接触岩石热导率测试装置的结构示意图。
其中，1、红外相机，2、真空传感器，3、计算机，4、密封板，5、激光控制器，6、温度记录仪，7、蓝宝石玻璃窗，8、条形孔，9、载物台，10、温度传感器，11、激光调焦镜，12、激光发生器，13、真空泵，14、真空阀，15、箱体。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
如图1所示，本方案的非接触岩石热导率测试装置包括箱体15，箱体15放置在试验台上，箱体15的上端安装有蓝宝石玻璃窗7，蓝宝石玻璃窗7的上端设置有红外相机1，红外相机1通过支架固定在箱体15的上端。箱体15内设置有透明玻璃材质的载物台9，载物台9上安装有温度传感器10，箱体15的下端设置有朝向载物台9的激光发生器12。
激光发生器12与激光控制器5电连接，箱体15的侧面上设置有真空阀14，真空阀14通过管道与真空泵13连接，温度传感器10与温度记录仪6电连接，温度记录仪6、真空泵13、激光控制器5和红外相机1均与计算机3电连接。温度传感器10采用TT-K-30-SLE型OMEGA热电偶，温度记录仪6采用LU-210/300U型温度记录仪6。
本方案用于测试岩石的热导率，测试的样品放置在载物台9上，真空泵13对箱体15内部进行抽真空，确保箱体15内部的真空环境，激光发生器12向样品的底部发射激光，对岩石进行加热；红外相机1对岩石上端表面的温度进行测量，温度传感器10用于测量样品底部的温度，激光参数、温度数据和红外相机1数据一起传输给计算机3，对该岩石样品的热导率进行计算。
本方案相比于传统稳态热导率测试方法保证了样品的完整性，没有接触热阻，且由于在真空箱进行操作，减少了空气对流对测试结果的影响。本实用新型具有成本低，结构简单等优点。
箱体15上设置有激光调焦镜11，激光发生器12设置在激光调焦镜11的下端，激光调焦镜11可以调整激光照射到样品上的面积，确保样品的均匀加热。箱体15内设置有真空传感器2，真空传感器2与计算机3电连接，真空传感器2用于检测箱体15内的真空度，确保抽真空时达到测试要求。
箱体15的侧壁上开设有条形孔8，载物台9固定在密封板4上，载物台9穿过条形孔8，密封板4与条形孔8的边沿螺栓连接。载物台9可取出，方便取放试验所需的样品。条形孔8的边沿与密封板4之间设置有密封圈，密封圈用于密封条形孔8，避免箱体15漏气，影响测试结果。
Claims (5)
1.一种非接触岩石热导率测试装置，其特征在于，包括箱体(15)，所述箱体(15)的上端设置有蓝宝石玻璃窗(7)，所述蓝宝石玻璃窗(7)的上端设置有红外相机(1)，所述箱体(15)内设置有透明玻璃材质的载物台(9)，所述载物台(9)上安装有温度传感器(10)，所述箱体(15)的下端设置有朝向载物台(9)的激光发生器(12)，所述激光发生器(12)与激光控制器(5)电连接，所述箱体(15)上设置有真空阀(14)，所述真空阀(14)通过管道与真空泵(13)连接，所述温度传感器(10)与温度记录仪(6)电连接，所述温度记录仪(6)、真空泵(13)、激光发生器(12)和红外相机(1)均与计算机(3)电连接。
2.根据权利要求1所述的非接触岩石热导率测试装置，其特征在于，所述箱体(15)上设置有激光调焦镜(11)，所述激光发生器(12)设置在激光调焦镜(11)的下端。
3.根据权利要求1所述的非接触岩石热导率测试装置，其特征在于，所述箱体(15)的侧壁上开设有条形孔(8)，所述载物台(9)固定在密封板(4)上，所述载物台(9)穿过条形孔(8)，所述密封板(4)与条形孔(8)的边沿通过螺栓连接。
4.根据权利要求3所述的非接触岩石热导率测试装置，其特征在于，所述条形孔(8)的边沿与密封板(4)之间设置有密封圈。
5.根据权利要求1所述的非接触岩石热导率测试装置，其特征在于，所述箱体(15)内设置有真空传感器(2)，所述真空传感器(2)与计算机(3)电连接。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202021575257.7U CN212722693U (zh) | 2020-08-03 | 2020-08-03 | 一种非接触岩石热导率测试装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN212722693U true CN212722693U (zh) | 2021-03-16 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202021575257.7U Active CN212722693U (zh) | 2020-08-03 | 2020-08-03 | 一种非接触岩石热导率测试装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN212722693U (zh) |
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2020
- 2020-08-03 CN CN202021575257.7U patent/CN212722693U/zh active Active
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