CN215599052U - 一种测量中温情况下的防护热平板导热仪 - Google Patents

Abstract

一种测量中温情况下的防护热平板导热仪，包括机柜，机柜的台板立设有立柱，顶板的下方设有导向板，导向板的下方设有可沿立柱上下滑动的移动板，顶板与导向板之间设有测力传感器，导向板的底面固定安装有朝下的冷铜板，冷铜板外接有对冷铜板进行水冷降温的冷却水系统；移动板的顶面固定安装有自下至上依次叠合的石棉、固定板、背防护热板、隔热板和热铜板；机柜的台板设置有输出轴竖向朝上并与移动板的底部连接的伺服加载装置，伺服加载装置用于带动移动板升降，并使测试时的试样夹设在冷铜板与所述热铜板之间，以使施加于试样的载荷由所述测力传感器测得。本实用新型提高了中温度测量精度，且控制试样周围的环境温度以精确测得试样的导热系数。

Description

一种测量中温情况下的防护热平板导热仪

技术领域

本实用新型涉及导热系数测试仪设计领域，具体涉及一种测量中温情况下的防护热平板导热仪。

背景技术

导热系数是材料的一项重要的热力学指标，材料的导热系数的测定是研究和开发新材料的关键。防护热平板法是一种仲裁法，其是导热系数测试中必不可少的一种测试方法，随着新材料的应用，一些材料也需要测得中温条件下的导热系数，如气凝胶等材料，而目前国内的护热平板法的导热仪测温度一般在150度以下，所以有必要开发性价比良好的防护热导热系数测试仪来测量材料在400度以下（中温）的导热系数，以满足国内生产科研用。

发明内容

基于此，本实用新型提供了一种测量中温情况下的防护热平板导热仪，用于解决常规导热仪不能测试中温材料导热系数，以及测试精度不高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种测量中温情况下的防护热平板导热仪，其包括机柜，所述机柜的台板立设有立柱，所述立柱的顶部固定连接有顶板，所述顶板的下方设有可沿所述立柱上下滑动的导向板，所述导向板的下方设有可沿所述立柱上下滑动的移动板，其中：

所述顶板与所述导向板之间设有测力传感器，所述导向板的底面固定安装有朝下的冷铜板，所述冷铜板外接有对冷铜板进行水冷降温的冷却水系统；

所述移动板的顶面固定安装有自下至上依次叠合的石棉、固定板、背防护热板、隔热板和热铜板，所述冷铜板与所述热铜板上下相对，待测试的试样用于夹设在所述冷铜板与所述热铜板之间，所述热铜板由位于中间的中心量热铜板，以及围设在所述中心量热铜板四周的防护热铜板于同一平面拼连组成，所述中心量热铜板和所述防护热铜板内均埋设有加热管；

所述机柜的台板设置有输出轴竖向朝上并与所述移动板的底部连接的伺服加载装置，所述伺服加载装置用于带动所述移动板升降，并使测试时的试样夹设在所述冷铜板与所述热铜板之间，以使施加于试样的载荷由所述测力传感器测得。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述冷铜板的底面嵌装有冷面测温热电偶，所述中心量热铜板的顶面嵌装有热面测温热电偶，所述中心量热铜板的底面嵌装有热铜板背面热电偶，所述背防护热板的顶面嵌装有背防护热板温差热电偶。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述热铜板内嵌装有四对分设在其四周的防护热板温差热电偶，每对防护热板温差热电偶的数量为两个且靠近设置，每对防护热板温差热电偶中的一个靠近防护热铜板设置在中心量热铜板上，另一个靠近中心量热铜板设置在防护热铜板上。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述移动板与所述导向板之间连接有厚度测量传感器，所述厚度测量传感器用于测量移动板与导向板的间距。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述测力传感器固定在所述顶板的底面，所述导向板的顶面固定设有朝向所述测力传感器的弹簧套，所述弹簧套内设有弹簧，所述测力传感器的下端触头伸入所述弹簧套内并与所述弹簧压接。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述伺服加载装置包括伺服电机、蜗轮蜗杆减速机和丝杠，所述伺服电机通过所述蜗轮蜗杆减速机与所述丝杠传动连接，所述移动板的底面设有固定座，所述丝杠的丝杆通过所述固定座与所述移动板连接，伺服电机通过蜗轮蜗杆减速机带动丝杠的丝母旋转，从而带动丝杠的丝杆旋转并做升降运动，进而带动移动板升降运行。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述移动板和所述导向板各连接有直线轴承，移动板和导向板各自通过所述直线轴承可滑动地设置在所述立柱上。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述机柜的柜壁上安装有控制系统仪表板。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述机柜的底板安装有万向轮。

本实用新型的测量中温情况下的防护热平板导热仪，通过采用上述技术方案，可以达到如下有益效果：

1）本实用新型提高了中温度（400度以下）测量精度，且能够控制试样周围的环境温度，以精确测得试样的导热系数；

2）本实用新型由测力传感器来控制加载时的加荷，加载由伺服加载装置提供，其采用伺服电机进行加载，结构简单，控制精准；

3）本实用新型整体结构简单，体积小，便于试验操作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型测量中温情况下的防护热平板导热仪提供的一实例的结构示意图。

图2为本实用新型测量中温情况下的防护热平板导热仪的局部放大图。

图3为本实用新型热铜板的平面示意图。

图4为本实用新型热铜板的横截面示意图。

图中：1、机柜，2、蜗轮蜗杆减速机，3、伺服电机，4、控制系统仪表板，5、丝杠，6、台板，7、移动板，8、直线轴承，9、固定座，10、立柱，11、厚度测量传感器，12、导向板，13、顶板，14、弹簧套，15、弹簧，16、测力传感器，17、试样，18、冷面测温热电偶，19、冷铜板，20、热面测温热电偶，21、中心量热铜板，22、热铜板背面热电偶，23、防护热铜板，24、加热管，25、防护热板温差热电偶，26、隔热板，27、背防护热板温差热电偶，28、背防护热板，29、固定板，30、石棉。

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1-4所示，本实用新型提供了一种测量中温情况下的防护热平板导热仪，包括机柜1，所述机柜1的台板6立设有立柱10，所述立柱10的顶部固定连接有顶板13，所述顶板13的下方设有可沿所述立柱10上下滑动的导向板12，所述导向板12的下方设有可沿所述立柱10上下滑动的移动板7，其中：

所述顶板13与所述导向板12之间设有测力传感器16，所述导向板12的底面固定安装有朝下的冷铜板19，所述冷铜板19外接有对冷铜板19进行水冷降温的冷却水系统；

所述移动板7的顶面固定安装有自下至上依次叠合的石棉30、固定板29、背防护热板28、隔热板26和热铜板，所述冷铜板19与所述热铜板上下相对，待测试的试样17用于夹设在所述冷铜板19与所述热铜板之间，所述热铜板由位于中间的中心量热铜板21，以及围设在所述中心量热铜板21四周的防护热铜板23于同一平面拼连组成，所述中心量热铜板21和所述防护热铜板23内均埋设有加热管24；

所述机柜1的台板6设置有输出轴竖向朝上并与所述移动板7的底部连接的伺服加载装置，所述伺服加载装置用于带动所述移动板7升降，并使测试时的试样17夹设在所述冷铜板19与所述热铜板之间，以使施加于试样17的载荷由所述测力传感器16测得。

所述冷铜板19的底面嵌装有冷面测温热电偶18，所述中心量热铜板21的顶面嵌装有热面测温热电偶20，所述中心量热铜板21的底面嵌装有热铜板背面热电偶22，所述背防护热板28的顶面嵌装有背防护热板28温差热电偶27。

所述热铜板内嵌装有四对分设在其四周的防护热板温差热电偶25，每对防护热板温差热电偶25的数量为两个且靠近设置，每对防护热板温差热电偶25中的一个靠近防护热铜板23设置在中心量热铜板21上，另一个靠近中心量热铜板21设置在防护热铜板23上。

所述移动板7与所述导向板12之间连接有厚度测量传感器11，所述厚度测量传感器11用于测量移动板7与导向板12的间距，以此，可测得夹设在冷铜板19与热铜板之间的试样17厚度。

在一具体实施中，所述测力传感器16固定在所述顶板13的底面，所述导向板12的顶面固定设有朝向所述测力传感器16的弹簧套14，所述弹簧套14内设有弹簧15，所述测力传感器16的下端触头伸入所述弹簧套14内并与所述弹簧15压接。

在另一具体实施中，所述伺服加载装置包括伺服电机3、蜗轮蜗杆减速机2和丝杠5，所述伺服电机3通过所述蜗轮蜗杆减速机2与所述丝杠5传动连接，所述移动板7的底面设有固定座9，所述丝杠5的丝杆通过所述固定座9与所述移动板7连接，伺服电机3通过蜗轮蜗杆减速机2带动丝杠5的丝母旋转，从而带动丝杠5的丝杆旋转并做升降运动，进而带动移动板7升降运行。

在又一具体实施中，所述移动板7和所述导向板12各连接有直线轴承8，移动板7和导向板12各自通过所述直线轴承8可滑动地设置在所述立柱10上。

优选地，所述机柜1的柜壁上安装有控制系统仪表板4，所述机柜1的底板安装有万向轮。

本实用新型中，给热铜板的热源由不锈钢的发热管制作，将发热管插入到热铜板预置的孔洞内，接触更良好，热响应快，铜质的热铜板均温性好；冷铜板19连接冷却水系统作为冷源。测试过程将冷铜板19的冷面温度设定为40度，将防护热板和背防护板温度设定为360度，再通过计算机控制缓慢调节中心量热铜板21的加热功率，使中心量热板温度也达到360度，保持该状态稳定3个小时，然后依据测的得的样品厚度，冷铜板19温度40度，热铜板温度360度，从而可以计算出平均温度200度下试样17的导热系数，热阻等。且在试验过程中，由测力传感器16来控制加载时的加荷，加载由伺服加载装置提供，其采用伺服电机3进行加载，结构简单，且控制精准。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本实用新型的原理和实质，本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (9)

1.一种测量中温情况下的防护热平板导热仪，其特征在于，包括机柜，所述机柜的台板立设有立柱，所述立柱的顶部固定连接有顶板，所述顶板的下方设有可沿所述立柱上下滑动的导向板，所述导向板的下方设有可沿所述立柱上下滑动的移动板，其中：

所述顶板与所述导向板之间设有测力传感器，所述导向板的底面固定安装有朝下的冷铜板，所述冷铜板外接有对冷铜板进行水冷降温的冷却水系统；

所述移动板的顶面固定安装有自下至上依次叠合的石棉、固定板、背防护热板、隔热板和热铜板，所述冷铜板与所述热铜板上下相对，待测试的试样用于夹设在所述冷铜板与所述热铜板之间，所述热铜板由位于中间的中心量热铜板，以及围设在所述中心量热铜板四周的防护热铜板于同一平面拼连组成，所述中心量热铜板和所述防护热铜板内均埋设有加热管；

所述机柜的台板设置有输出轴竖向朝上并与所述移动板的底部连接的伺服加载装置，所述伺服加载装置用于带动所述移动板升降，并使测试时的试样夹设在所述冷铜板与所述热铜板之间，以使施加于试样的载荷由所述测力传感器测得。

2.根据权利要求1所述的测量中温情况下的防护热平板导热仪，其特征在于，所述冷铜板的底面嵌装有冷面测温热电偶，所述中心量热铜板的顶面嵌装有热面测温热电偶，所述中心量热铜板的底面嵌装有热铜板背面热电偶，所述背防护热板的顶面嵌装有背防护热板温差热电偶。

3.根据权利要求1所述的测量中温情况下的防护热平板导热仪，其特征在于，所述热铜板内嵌装有四对分设在其四周的防护热板温差热电偶，每对防护热板温差热电偶的数量为两个且靠近设置，每对防护热板温差热电偶中的一个靠近防护热铜板设置在中心量热铜板上，另一个靠近中心量热铜板设置在防护热铜板上。

4.根据权利要求1所述的测量中温情况下的防护热平板导热仪，其特征在于，所述移动板与所述导向板之间连接有厚度测量传感器，所述厚度测量传感器用于测量移动板与导向板的间距。

5.根据权利要求1所述的测量中温情况下的防护热平板导热仪，其特征在于，所述测力传感器固定在所述顶板的底面，所述导向板的顶面固定设有朝向所述测力传感器的弹簧套，所述弹簧套内设有弹簧，所述测力传感器的下端触头伸入所述弹簧套内并与所述弹簧压接。

6.根据权利要求1所述的测量中温情况下的防护热平板导热仪，其特征在于，所述伺服加载装置包括伺服电机、蜗轮蜗杆减速机和丝杠，所述伺服电机通过所述蜗轮蜗杆减速机与所述丝杠传动连接，所述移动板的底面设有固定座，所述丝杠的丝杆通过所述固定座与所述移动板连接，伺服电机通过蜗轮蜗杆减速机带动丝杠的丝母旋转，从而带动丝杠的丝杆旋转并做升降运动，进而带动移动板升降运行。

7.根据权利要求1所述的测量中温情况下的防护热平板导热仪，其特征在于，所述移动板和所述导向板各连接有直线轴承，移动板和导向板各自通过所述直线轴承可滑动地设置在所述立柱上。

8.根据权利要求1所述的测量中温情况下的防护热平板导热仪，其特征在于，所述机柜的柜壁上安装有控制系统仪表板。

9.根据权利要求1至8任一项所述的测量中温情况下的防护热平板导热仪，其特征在于，所述机柜的底板安装有万向轮。

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