KR102257190B1 - Thermal conductivity measurement system and thermal conductivity measurement method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방열패드와 같은 샘플이 열 평형상태가 되도록 샘플의 양측을 각각 냉각시키고 가열하여 샘플이 열 평형에 도달한 상태로 일정시간 유지시킨 후 온도를 측정하여 열전도율을 산출하기 위한 열전도율 측정시스템 및 이를 이용한 열전도율 측정방법에 관한 것이다.
본 발명은 열전도율을 측정하기 위한 샘플의 일측면에 위치되는 하측필러고정부(120)와, 상기 샘플의 타측면에 위치되는 상측필러고정부(130)와, 상기 샘플의 일측면을 가열시키기 위해 발열되는 가열부(160)와, 상기 샘플의 타측면을 냉각시키기 위해 냉각되는 냉각부(170)와, 상기 하측필러고정부(120)의 제1온도와 제2온도를 측정하기 위한 하측온도측정부(180)와, 상기 상측필러고정부(130)의 제3온도와 제4온도를 측정하기 위한 상측온도측정부(190)와, 상기 가열부(160)의 온도를 측정하기 위한 가열온도측정부(200)와, 상기 가열부(160)의 온도를 제어하기 위한 제어부(210)를 포함하는 열전도율 측정기(100)와, 상기 샘플의 열 평형이 되는 시작점과 미리 설정된 일정시간 동안 열 평형을 유지시킨 후의 시점을 검출하여 상기 샘플의 열전도율을 산출하기 위한 측정서버(500)를 포함하는 열전도율 측정시스템에 있어서, 상기 열전도율 측정기(100)는, 상기 하측필러고정부(120) 및 상기 상측필러고정부(130)를 각각 수용하여 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130) 사이에 위치된 샘플이 외부의 공기와 접촉되는 것을 방지하기 위해 진공상태가 되도록 밀폐시키기 위한 하측커버부(140) 및 상측커버부(150)와, 미리 설정된 측정조건에 따라 상기 샘플의 위치를 고정시키기 위해 상기 상측필러고정부(130)의 높이 내지 수평을 조절하기 위한 모터부(220)를 포함하고, 상기 하측필러고정부(120)는, 상기 샘플의 일측면이 접촉되도록 안착시키면서 상기 샘플의 일측면이 가열되도록 상기 가열부(160)에 의해 가열되며, 상기 상측필러고정부(130)는, 상기 샘플의 타측면에 접촉되기 위해 상기 하측필러고정부(120)와 맞닿도록 밀착되면서 상기 샘플의 타측면이 냉각되도록 상기 냉각부(170)에 의해 냉각되고, 상기 하측커버부(140)의 내측과 상기 하측필러고정부(120) 사이에는, 상기 가열부(160)의 한계에 의해 가열되지 않을 때 상기 하측필러고정부(120)의 온도를 상승시켜 상기 샘플의 일측면에 열을 추가로 전달하기 위한 보조가열재(141)를 포함하며, 상기 상측커버부(150)과 상기 상측필러고정부(130) 사이에는, 높은 열로 인해 상기 냉각부(170)가 손상되지 않도록 보호하기 위한 보온재(151)를 포함한다.
The present invention provides a thermal conductivity measurement system for calculating thermal conductivity by measuring the temperature after cooling and heating both sides of the sample so that the sample such as a heat dissipation pad is in a thermal equilibrium state, maintaining the sample in a state in which thermal equilibrium is reached for a certain period of time, and It relates to a method for measuring thermal conductivity using the same.
The present invention includes a lower filler fixing part 120 positioned on one side of the sample for measuring thermal conductivity, an upper filler fixing part 130 positioned on the other side of the sample, and heating one side of the sample. The heating unit 160 that generates heat, the cooling unit 170 cooled to cool the other side of the sample, and the lower side temperature measurement for measuring the first temperature and the second temperature of the lower filler fixing unit 120 . The unit 180, the upper side temperature measuring unit 190 for measuring the third temperature and the fourth temperature of the upper filler fixing unit 130, and the heating temperature measurement for measuring the temperature of the heating unit 160 A thermal conductivity meter 100 including a unit 200 and a control unit 210 for controlling the temperature of the heating unit 160, and a starting point at which the sample becomes thermal equilibrium and thermal equilibrium for a predetermined period of time is maintained In the thermal conductivity measurement system including a measurement server 500 for calculating the thermal conductivity of the sample by detecting the time point after the measurement, the thermal conductivity measuring device 100 includes the lower filler fixing part 120 and the upper filler fixing part The lower cover part for accommodating each of the 130 and sealing the sample positioned between the lower filler fixing part 120 and the upper filler fixing part 130 so as to be in a vacuum state to prevent contact with external air. 140 and the upper cover part 150, and a motor part 220 for adjusting the height or the horizontal of the upper filler fixing part 130 in order to fix the position of the sample according to a preset measurement condition, and , The lower filler fixing part 120 is heated by the heating part 160 so that one side of the sample is heated while seated so that one side of the sample is in contact, and the upper filler fixing part 130 is, The other side of the sample is cooled by the cooling unit 170 so that the other side of the sample is cooled while being in close contact with the lower filler fixing unit 120 in order to come into contact with the other side of the sample, and the inner side of the lower cover unit 140 and between the lower filler fixing part 120, the lower filler fixing part when not heated by the limit of the heating part 160 It includes an auxiliary heating material 141 for additionally transferring heat to one side of the sample by increasing the temperature of the part 120 , and between the upper cover part 150 and the upper filler fixing part 130 . , and an insulating material 151 for protecting the cooling unit 170 from being damaged due to high heat.

Description

열전도율 측정시스템 및 이를 이용한 열전도율 측정방법{THERMAL CONDUCTIVITY MEASUREMENT SYSTEM AND THERMAL CONDUCTIVITY MEASUREMENT METHOD THEREOF}Thermal conductivity measuring system and method of measuring thermal conductivity using same {THERMAL CONDUCTIVITY MEASUREMENT SYSTEM AND THERMAL CONDUCTIVITY MEASUREMENT METHOD THEREOF}

본 발명은 열전도율 측정시스템 및 이를 이용한 열전도율 측정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방열패드와 같은 샘플이 열 평형상태가 되도록 샘플의 양측을 각각 냉각시키고 가열하여 샘플이 열 평형에 도달한 상태로 일정시간 유지시킨 후 온도를 측정하여 열전도율을 산출하기 위한 열전도율 측정시스템 및 이를 이용한 열전도율 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thermal conductivity measuring system and a method for measuring thermal conductivity using the same, and more particularly, by cooling and heating both sides of the sample so that the sample such as a heat dissipation pad is in a thermal equilibrium state, the sample is constant in a state in which the thermal equilibrium is reached. It relates to a thermal conductivity measuring system for calculating the thermal conductivity by measuring the temperature after maintaining the time, and a thermal conductivity measuring method using the same.

일반적으로 물체의 내부에 있는 열이 분자 운동에 의하여 한 부분에서 그와 인접한 다른 부분으로 차례로 전달되는 현상을 열전도라하고, 열전도에 의하여 전달되는 열량은 열이 전달되는 방향과 수직을 이루는 전열 면적, 시간, 온도차에 비례하게 된다. 이 비례의 정수를 열전도율이라 하고, λkcal/m . h·deg로 나타낸다.In general, the phenomenon in which heat inside an object is sequentially transferred from one part to another adjacent part by molecular motion is called heat conduction, and the amount of heat transferred by heat conduction is the heat transfer area perpendicular to the direction in which the heat is transferred; proportional to the time and temperature difference. The constant of this proportion is called the thermal conductivity, and λkcal/m . It is represented by h·deg.

즉, 열전도율은 뜨거운 면에서 차가운 면으로 판을 통해 전달되는 단위시간당 에너지로, 열의 전달정도를 나타내는 물질에 관한 상수이며, 온도나 압력에 따라 달라지게 된다.That is, thermal conductivity is the energy per unit time transferred through the plate from the hot side to the cold side, and is a constant related to the material representing the degree of heat transfer, and it varies depending on the temperature or pressure.

이러한 열전도율의 측정방식은 열선법(Hot wire method), 열유속법 (Guarded Heat flow method), 열평판법 (Guarded Hot plate method)으로 구분되며 재료의 열전달 능력을 정확히 측정하기 위해 각각의 측정법이 개발되었다.These thermal conductivity measurement methods are divided into a hot wire method, a guarded heat flow method, and a guarded hot plate method, and each measurement method has been developed to accurately measure the heat transfer capability of a material.

종래의 열전도율 측정기는 써큘레이터 방식을 이용함으로 인해 구성이 복잡하고 외형이 커지게 되어 설치 및 운반에 어려움이 발생하는 문제점이 있다.The conventional thermal conductivity meter has a problem in that it is difficult to install and transport because the configuration is complicated and the external shape is large due to the use of a circulator method.

이에, 상기 문제점을 해소하기 위해 등록특허 제10-1715174호(등록일자: 2017년 03월 06일)에 기재된 바와 같이, 가열시 증기가 유발되는 건축물 단열재 시편의 열전도율을 측정하는 장치에 있어서, 상기 시편을 수용하는 챔버와, 상기 챔버의 내부로 전원을 인가하도록 유도되고, 설정된 발열온도를 유지하는 발열수단과, 상기 발열수단에 인접하게 배치된 온도센서로부터 신호를 입력하는 검출수단 및 상기 신호를 입력하여 열전도율을 연산하고 출력하는 제어수단을 포함하며, 상기 발열수단은 고정부에 지지되는 직선부의 양단으로 환형부를 일체의 발열회로로 연결하고, 상기 발열수단의 환형부는 기계적 강도를 보강하면서 설정된 발열량을 발생하도록 꼬임부를 구비하며, 상기 발열수단의 고정부는 환형부의 선상이나 그 중심의 위치로 온도센서의 위치변동을 허용하도록 구성되고, 상기 제어수단은 전원공급기, 증폭기, 전압측정기, 표시기를 마이컴 회로로 연결하고, 외부의 PC와 연계하여 측정된 정보를 처리하고 표시하는 핫와이어를 이용한 열전도율 측정장치를 사용할 수 있다.Accordingly, in order to solve the above problems, as described in Patent Registration No. 10-1715174 (registration date: March 06, 2017), in an apparatus for measuring the thermal conductivity of a building insulation specimen in which steam is induced during heating, the A chamber for accommodating a specimen, a heating means for induced to apply power to the inside of the chamber and maintaining a set heating temperature, a detection means for inputting a signal from a temperature sensor disposed adjacent to the heating means, and the signal and a control means for calculating and outputting the thermal conductivity by input, wherein the heating means connects the annular part to both ends of the straight part supported by the fixed part with an integral heating circuit, and the annular part of the heating means sets the amount of heat generated while reinforcing the mechanical strength and a twisted portion to generate It is possible to use a thermal conductivity measuring device using a hot wire that connects to an external PC and processes and displays the measured information in connection with the PC.

그러나, 상기 등록특허와 같은 종래의 열전도율 측정장치는 다수의 시편의 열전도율을 측정할 때마다 사용자가 온도를 설정해야 하고 열 평형이 되어 일정하게 유지된 온도의 측정 위치를 수동으로 확인하기 때문에 열전도율의 정확한 측정이 어려울 수 있다.However, in the conventional thermal conductivity measuring device such as the registered patent, the user has to set the temperature whenever the thermal conductivity of a plurality of specimens is measured, and the measurement position of the temperature maintained constant due to thermal equilibrium is manually checked. Accurate measurements can be difficult.

이에, 다수의 시편을 미리 설정된 온도로 상승시킨 후 열 평형 상태가 되도록 하여 동일한 조건 내에서 온도를 자동으로 유지시킨 후 열전도율을 측정할 수 있는 방안이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for a method capable of measuring thermal conductivity after raising a plurality of specimens to a preset temperature and then automatically maintaining the temperature within the same condition by bringing them to a thermal equilibrium state.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 미리 설정된 온도에 따라 방열패드와 같은 샘플이 열 평형상태가 되도록 샘플의 양측을 각각 냉각시키고 가열하여 샘플이 열 평형에 도달하도록 한 후 유지시켜 온도를 측정하기 위한 위치를 자동으로 검출하고 열전도율을 산출할 수 있는 열전도율 측정시스템 및 이를 이용한 열전도율 측정방법을 제공하는 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems, by cooling and heating both sides of the sample so that the sample such as a heat dissipation pad is in thermal equilibrium according to a preset temperature, respectively, to reach thermal equilibrium, and then to maintain the sample An object of the present invention is to provide a thermal conductivity measuring system capable of automatically detecting a position for measuring temperature and calculating thermal conductivity, and a thermal conductivity measuring method using the same.

또한, 샘플을 냉각시키기 위한 열전 소자를 사용하여 냉각온도를 용이하게 조절할 수 있고, 샘플을 가열시키기 위한 세라믹 히터를 사용하여 공간효율을 향상시킬 수 있는 열전도율 측정시스템 및 이를 이용한 열전도율 측정방법을 제공하는 목적이 있다.In addition, a thermal conductivity measuring system capable of easily adjusting the cooling temperature by using a thermoelectric element for cooling the sample, and improving space efficiency by using a ceramic heater for heating the sample, and a method of measuring thermal conductivity using the same There is a purpose.

또한, 미리 샘플의 위치와 냉각 온도와 가열 온도를 지정하여 다수의 샘플이 동일한 측정조건에서 측정할 수 있는 열전도율 측정시스템 및 이를 이용한 열전도율 측정방법을 제공하는 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a thermal conductivity measurement system and a method for measuring thermal conductivity using the same measurement condition for a plurality of samples by designating a sample location, cooling temperature, and heating temperature in advance.

본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 열전도율 측정시스템 및 이를 이용한 열전도율 측정방법은, 열전도율을 측정하기 위한 샘플의 일측면에 위치되는 하측필러고정부(120)와, 상기 샘플의 타측면에 위치되는 상측필러고정부(130)와, 상기 샘플의 일측면을 가열시키기 위해 발열되는 가열부(160)와, 상기 샘플의 타측면을 냉각시키기 위해 냉각되는 냉각부(170)와, 상기 하측필러고정부(120)의 길이방향을 따라 서로 이격되도록 제1온도센서(181)와 제2온도센서(182)를 위치시켜 제1온도와 제2온도를 측정하기 위한 하측온도측정부(180)와, 상기 상측필러고정부(130)의 길이방향을 따라 서로 이격되도록 제3온도센서(191)와 제4온도센서(192)를 위치시켜 제3온도와 제4온도를 측정하기 위한 상측온도측정부(190)와, 상기 가열부(160)의 온도를 측정하기 위한 가열온도측정부(200)와, 상기 가열부(160)의 온도를 제어하기 위한 제어부(210)를 포함하는 열전도율 측정기(100)와, 상기 샘플의 열 평형이 되는 시작점과 미리 설정된 일정시간 동안 열 평형을 유지시킨 후의 시점을 검출하여 상기 샘플의 열전도율을 산출하기 위한 측정서버(500)를 포함하는 열전도율 측정시스템에 있어서, 상기 열전도율 측정기(100)는, 상기 하측필러고정부(120) 및 상기 상측필러고정부(130)를 각각 수용하여 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130) 사이에 위치된 샘플이 외부의 공기와 접촉되는 것을 방지하기 위해 진공상태가 되도록 밀폐시키기 위한 하측커버부(140) 및 상측커버부(150)와, 미리 설정된 측정조건에 따라 상기 샘플의 위치를 고정시키기 위해 상기 상측필러고정부(130)의 높이 내지 수평을 조절하기 위한 모터부(220)를 포함하고, 상기 하측필러고정부(120)는, 상기 샘플의 일측면이 접촉되도록 안착시키면서 상기 샘플의 일측면이 가열되도록 상기 가열부(160)에 의해 가열되며, 상기 상측필러고정부(130)는, 상기 샘플의 타측면에 접촉되기 위해 상기 하측필러고정부(120)와 맞닿도록 밀착되면서 상기 샘플의 타측면이 냉각되도록 상기 냉각부(170)에 의해 냉각되고, 상기 하측커버부(140)의 내측과 상기 하측필러고정부(120) 사이에는, 상기 가열부(160)의 한계에 의해 가열되지 않을 때 상기 하측필러고정부(120)의 온도를 상승시켜 상기 샘플의 일측면에 열을 추가로 전달하기 위한 보조가열재(141)를 포함하며, 상기 상측커버부(150)과 상기 상측필러고정부(130) 사이에는, 높은 열로 인해 상기 냉각부(170)가 손상되지 않도록 보호하기 위한 보온재(151)를 포함한다.
또한, 상기 측정서버(500)는, 상기 열전도율 측정기(100)와 통신하기 위한 서버통신부(510)와, 상기 서버통신부(510)를 통해 상기 제어부(210)와 상기 모터부(220)로 전송하기 위해 상기 샘플의 열전도율을 측정하기 위한 온도와 상기 샘플의 위치를 입력하여 측정조건을 생성하기 위한 측정조건생성부(520)와, 상기 서버통신부(510)를 통해 상기 제2온도센서(182)의 제2온도와 상기 제3온도센서(191)의 제3온도를 합산하고 평균값을 산출하여 생성된 샘플의 온도를 누적하여 기록하기 위한 온도기록부(530)와, 상기 온도기록부(530)에 기록된 온도가 일정해져 상기 샘플이 열 평형되는 시작점과 미리 설정된 일정시간 열 평형이 유지된 지점을 검출하기 위한 열평형검출부(540)와, 상기 검출된 샘플의 열 평형 시작점 및 유지되는 시점에 상기 하측온도측정부(180)와 상기 상측온도측정부(190)로부터 측정된 각 제1온도 내지 제4온도를 수신받아 상기 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를 산출하기 위한 온도차산출부(550)와, 상기 산출된 제1온도 및 제2온도의 온도차와 제3온도 및 제4온도의 온도차를 이용하여 상기 샘플의 열전도율을 산출하기 위한 열전도율산출부(206)를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 미리 설정된 측정온도에 따라 샘플을 가열 및 냉각시키는 열전도율 측정기(100)에서 상기 샘플의 하측과 인접하여 측정된 제1온도 및 제2온도와 상기 샘플의 상측과 인접하여 측정된 제3온도 및 제4온도를 이용하여 상기 샘플의 열전도율을 산출하는 열전도율산출단계를 포함하는 열전도율 측정시스템을 이용한 열전도율 측정방법에 있어서, 상기 샘플의 제1온도 내지 제4온도를 측정하기 전에는, 상기 열전도율 측정기(100)에서 하측필러고정부(120)에 상기 샘플의 일측면이 접촉되도록 안착시키는 샘플안착단계와, 상기 하측필러고정부(120)에 안착된 샘플이 고정되도록 상기 하측필러고정부(120)에 상측필러고정부(130)를 밀착시킨 후 상기 샘플이 끼워진 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)를 하측커버부(140) 및 상측커버부(150) 내에 수용하는 샘플밀착단계를 포함하고, 상기 열전도율 측정기(100)에서 미리 설정된 측정조건에 따라 상기 샘플의 위치를 고정시키기 위해 모터부(220)를 통해 상기 상측필러고정부(130)의 높이 내지 수평을 조절하며, 상기 샘플의 제1온도 내지 제4온도를 측정한 후에는, 상기 측정된 제1온도 내지 제4온도를 수신받은 측정서버(500)에서 상기 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를 비교한 차이값이 미리 설정된 열평형차이범위에 포함되고 일정시간 유지되면 상기 샘플의 열평형상태인 것으로 판단하여 상기 샘플의 열평형이 되는 시작점과 미리 설정된 일정시간 동안 열평형이 유지된 시점을 검출하는 열평형검출단계와, 상기 열전도율 측정기(100)에서 상기 측정서버(500)로부터 검출된 샘플의 열평형이 되는 시작점과 일정시간 열평형이 유지된 시점에 상기 하측필러고정부(120)에 위치된 하측온도측정부(180)의 제1온도센서(181) 및 제2온도센서(182)를 통해 제1온도 및 제2온도를 측정하고 상기 상측필러고정부(130)에 위치된 상측온도측정부(190)의 길이방향 양측에 위치된 제3온도센서(191) 및 제4온도센서(192)를 통해 제3온도 및 제4온도를 측정하는 구리고정부온도측정단계와, 상기 측정서버(500)에서 상기 측정된 제1온도 및 제2온도와 상기 측정된 제2온도 및 제3온도와 상기 측정된 제3온도 및 제4온도에 대한 각 온도차를 산출하는 온도차산출단계를 포함하고, 상기 열전도율산출단계는, 상기 측정서버(500)에서 상기 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 측정된 제2온도 및 제3온도의 온도차와 상기 측정된 제3온도 및 제4온도의 온도차를 역수로 한 후 온도기울기를 산출한다.
A system for measuring thermal conductivity and a method for measuring thermal conductivity using the same according to the present invention for achieving the above object include a lower filler fixing part 120 positioned on one side of a sample for measuring thermal conductivity, and the other side of the sample. An upper filler fixing part 130 to be used, a heating part 160 that is heated to heat one side of the sample, a cooling part 170 that is cooled to cool the other side of the sample, and the lower filler height A lower temperature measuring unit 180 for measuring the first temperature and the second temperature by positioning the first temperature sensor 181 and the second temperature sensor 182 to be spaced apart from each other along the longitudinal direction of the top 120; An upper temperature measuring unit for measuring the third temperature and the fourth temperature by positioning the third temperature sensor 191 and the fourth temperature sensor 192 so as to be spaced apart from each other along the longitudinal direction of the upper filler fixing unit 130 ( 190), a heating temperature measuring unit 200 for measuring the temperature of the heating unit 160, and a thermal conductivity measuring unit 100 including a control unit 210 for controlling the temperature of the heating unit 160 and In the thermal conductivity measurement system comprising a measurement server 500 for calculating the thermal conductivity of the sample by detecting the starting point at which the sample becomes thermally equilibrated and the timing after maintaining thermal equilibrium for a predetermined period of time, the thermal conductivity meter (100), the lower pillar fixing part 120 and the upper filler fixing part 130 are accommodated, respectively, and the sample positioned between the lower pillar fixing part 120 and the upper pillar fixing part 130 is external. The lower cover part 140 and the upper cover part 150 for sealing to be in a vacuum state to prevent contact with the air, and the upper filler fixing part to fix the position of the sample according to a preset measurement condition. and a motor 220 for adjusting the height or horizontal of 130, wherein the lower filler fixing part 120 is seated such that one side of the sample is in contact with one side of the sample while heating the one side of the sample. It is heated by the part 160, and the upper filler fixing part 130 is in contact with the other side of the sample. While in close contact with the lower filler fixing part 120, it is cooled by the cooling part 170 so that the other side of the sample is cooled, and the inner side of the lower cover part 140 and the lower filler fixing part 120 are cooled. In between, an auxiliary heating material 141 for additionally transferring heat to one side of the sample by increasing the temperature of the lower filler fixing part 120 when not heated by the limit of the heating part 160 is provided. and, between the upper cover part 150 and the upper filler fixing part 130, an insulating material 151 for protecting the cooling part 170 from being damaged due to high heat.
In addition, the measurement server 500, the server communication unit 510 for communicating with the thermal conductivity meter 100, and the control unit 210 and the motor unit 220 through the server communication unit 510 to transmit In order to measure the thermal conductivity of the sample, the measurement condition generation unit 520 for generating measurement conditions by inputting the temperature and the location of the sample, and the second temperature sensor 182 through the server communication unit 510. A temperature recording unit 530 for accumulating and recording the temperature of the sample generated by summing the second temperature and the third temperature of the third temperature sensor 191 and calculating an average value, and the temperature recording unit 530 recorded in the temperature recording unit 530 A thermal equilibrium detection unit 540 for detecting a starting point at which the sample is thermally equilibrated and a point at which thermal equilibrium is maintained for a predetermined period of time when the temperature is constant, and the lower temperature at the detected thermal equilibrium starting point and maintaining time of the sample The first to fourth temperatures measured from the measuring unit 180 and the upper temperature measuring unit 190 are received, and the temperature difference between the first temperature and the second temperature and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature are measured. A temperature difference calculation unit 550 for calculating, and a thermal conductivity calculation unit 206 for calculating the thermal conductivity of the sample using the calculated temperature difference between the first temperature and the second temperature and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature. may include.
In the present invention, the first temperature and second temperature measured adjacent to the lower side of the sample in the thermal conductivity meter 100 for heating and cooling the sample according to the preset measurement temperature and the second temperature measured adjacent to the upper side of the sample In the method for measuring thermal conductivity using a thermal conductivity measurement system including a thermal conductivity calculation step of calculating the thermal conductivity of the sample by using the third temperature and the fourth temperature, before measuring the first to fourth temperatures of the sample, the thermal conductivity A sample seating step of seating one side of the sample in contact with the lower filler fixing part 120 in the measuring instrument 100, and the lower filler fixing part 120 so that the sample seated on the lower filler fixing part 120 is fixed ), and then the lower filler fixing part 120 and the upper filler fixing part 130 into which the sample is inserted are accommodated in the lower cover part 140 and the upper cover part 150. and adjusting the height to the horizontal of the upper filler fixing part 130 through the motor part 220 to fix the position of the sample according to the measurement conditions preset in the thermal conductivity meter 100. And, after measuring the first temperature to the fourth temperature of the sample, the temperature difference between the first temperature and the second temperature and the second temperature in the measurement server 500 receiving the measured first temperature to the fourth temperature If the difference value comparing the temperature difference between the 3rd temperature and the 4th temperature is included in the preset thermal equilibrium difference range and maintained for a predetermined time, it is determined that the sample is in thermal equilibrium state and the starting point for thermal equilibrium of the sample and the preset period of time During the thermal equilibrium detection step of detecting the time when thermal equilibrium is maintained, and the starting point at which the thermal equilibrium of the sample detected from the measurement server 500 in the thermal conductivity meter 100 is maintained for a certain period of time, the thermal equilibrium is maintained. The first temperature and the second temperature are measured through the first temperature sensor 181 and the second temperature sensor 182 of the lower temperature measuring unit 180 located in the lower pillar fixing unit 120, and the upper pillar fixing unit A third temperature sensor located on both sides of the longitudinal direction of the upper temperature measuring unit 190 located at 130 ( 191) and a copper fixing part temperature measuring step of measuring a third temperature and a fourth temperature through the fourth temperature sensor 192, and the measured first and second temperatures and the measured first and second temperatures in the measurement server 500 and a temperature difference calculation step of calculating the second temperature and the third temperature and each temperature difference with respect to the measured third temperature and the fourth temperature, wherein the thermal conductivity calculation step includes the first temperature and A temperature gradient is calculated after the temperature difference between the second temperature and the measured temperature difference between the second temperature and the third temperature and the temperature difference between the measured third temperature and the fourth temperature is the inverse number.

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상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 미리 설정된 온도에 따라 방열패드와 같은 샘플이 열 평형상태가 되도록 샘플의 양측을 각각 냉각시키고 가열하여 샘플이 열 평형에 도달하면 열 평형 상태로 일정시간 유지시킨 후 자동으로 온도를 측정하여 열전도율을 산출할 수 있어 샘플 측정 시 동일한 조건에서 측정할 수 있고 열 평형에 도달한 시점을 자동으로 확인할 수 있음으로 인해 산출된 열전도율의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, both sides of the sample are cooled and heated so that the sample such as a heat dissipation pad is in thermal equilibrium according to a preset temperature. Since the thermal conductivity can be calculated by automatically measuring the temperature, it can be measured under the same conditions when measuring the sample, and the time when thermal equilibrium is reached can be automatically checked, thereby improving the accuracy of the calculated thermal conductivity.

또한, 샘플을 냉각시키기 위한 열전 소자를 사용하여 냉각온도를 용이하게 조절할 수 있어 냉각효율을 향상시킬 수 있고 냉각시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 샘플을 가열시키기 위한 세라믹 히터를 사용하여 발열시간을 단축시키고 공간효율을 향상시킬 수 있어 제품의 외형이 커지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, by using a thermoelectric element for cooling the sample, the cooling temperature can be easily adjusted, so that the cooling efficiency can be improved and the cooling time can be shortened, and the heating time can be shortened by using a ceramic heater for heating the sample. and space efficiency can be improved, which has the effect of preventing the appearance of the product from becoming larger.

또한, 열전 소자, 세라믹 히터 등을 사용하여 제품의 구성을 단순화시킬 수 있어 제품의 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.In addition, since the configuration of the product can be simplified by using a thermoelectric element, a ceramic heater, etc., there is an effect of lowering the unit cost of the product.

또한, 미리 샘플의 위치와 냉각 온도와 가열 온도를 지정하여 다수의 샘플이 동일한 측정조건에서 측정할 수 있도록 하여 재현성을 향상시킬 수 있으면서 산출된 열전도율의 신뢰도를 향상시키고 사용자의 편리성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to improve the reproducibility by specifying the location of the sample, the cooling temperature and the heating temperature in advance so that multiple samples can be measured under the same measurement conditions, while improving the reliability of the calculated thermal conductivity and improving the user's convenience there is an effect

도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템의 열전도율 측정기,
도 3은 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템의 단면도,
도 4는 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템의 구성블록도,
도 5는 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템의 하측필러고정부 내지 상측커버부,
도 6은 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템의 하측커버부 및 상측커버부의 사용상태도,
도 7은 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템의 냉각부,
도 8은 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템의 측정서버의 구성블록도,
도 9는 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템의 측정서버의 열평형검출부,
도 10은 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템을 이용한 열전도율 측정방법을 나타낸 순서도.
1 is a thermal conductivity measurement system according to an embodiment of the present invention;
2 is a thermal conductivity measuring instrument of the thermal conductivity measuring system according to an embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view of a thermal conductivity measuring system according to an embodiment of the present invention;
4 is a block diagram of a thermal conductivity measurement system according to an embodiment of the present invention;
5 is a lower filler fixing part to an upper cover part of the thermal conductivity measurement system according to an embodiment of the present invention;
6 is a view showing the use of the lower cover part and the upper cover part of the thermal conductivity measuring system according to an embodiment of the present invention;
7 is a cooling unit of the thermal conductivity measurement system according to an embodiment of the present invention;
8 is a block diagram of a measurement server of a thermal conductivity measurement system according to an embodiment of the present invention;
9 is a thermal equilibrium detection unit of the measurement server of the thermal conductivity measurement system according to an embodiment of the present invention;
10 is a flowchart illustrating a method for measuring thermal conductivity using a system for measuring thermal conductivity according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 열전도율 측정시스템 및 이를 이용한 열전도율 측정방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a thermal conductivity measuring system and a thermal conductivity measuring method using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템의 열전도율 측정기이며, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템의 구성블록도이다.1 is a thermal conductivity measuring system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a thermal conductivity measuring device of the thermal conductivity measuring system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a thermal conductivity measuring system according to an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view, and FIG. 4 is a block diagram of a thermal conductivity measuring system according to an embodiment of the present invention.

또한, 도 5는 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템의 하측필러고정부 내지 상측커버부이며, 도 6은 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템의 하측커버부 및 상측커버부의 사용상태도이고, 도 7은 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템의 냉각부이며, 도 8은 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템의 측정서버의 구성블록도이고, 도 9는 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템의 측정서버의 열평형검출부이다.5 is a lower filler fixing part to an upper cover part of the thermal conductivity measuring system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is the use of the lower cover part and the upper cover part of the thermal conductivity measuring system according to an embodiment of the present invention. It is a state diagram, Figure 7 is a cooling unit of the thermal conductivity measurement system according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is a block diagram of the measurement server of the thermal conductivity measurement system according to an embodiment of the present invention, Figure 9 is the present invention is a thermal equilibrium detection unit of the measurement server of the thermal conductivity measurement system according to an embodiment of the present invention.

또한, 도 10은 본 발명의 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템을 이용한 열전도율 측정방법을 나타낸 순서도이다.Also, FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for measuring thermal conductivity using a system for measuring thermal conductivity according to an embodiment of the present invention.

상기 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, '상부', '하부', '앞', '뒤', '선단', '전방', '후단' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시 예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.In adding reference numerals to the components of the drawings, the same components are to have the same reference numerals as possible even if they are displayed on different drawings, and a known function that is judged to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. And detailed description of the configuration will be omitted. Further, directional terms such as'top','bottom','front','back','front end','front','rear end' are used in connection with the orientation of the disclosed drawing(s). Since components of the embodiments of the present invention can be positioned in various orientations, the directional term is used for illustrative purposes, but is not limited thereto.

본 발명의 바람직한 일실시 예에 의한 열전도율 측정시스템은, 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 열전도율을 측정하기 위한 샘플의 일측면을 가열시키고, 상기 샘플의 타측면을 냉각시키기 위한 열전도율 측정기(100)와, 상기 샘플의 온도를 측정하여 상기 샘플이 열 평형되는 시작점에서 일정시간 동안 열 평형상태를 유지시킨 후 온도를 측정하여 상기 샘플의 열전도율을 산출하기 위한 측정서버(500)를 포함하여 구성된다.Thermal conductivity measuring system according to a preferred embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, heating one side of the sample for measuring the thermal conductivity, and cooling the other side of the sample thermal conductivity meter 100 and a measurement server 500 for calculating the thermal conductivity of the sample by measuring the temperature of the sample and maintaining the thermal equilibrium state for a predetermined time at the starting point where the sample is thermally equilibrated.

상기 샘플은 열전도율을 측정하기 위한 방열패드 등이며, 일정크기의 사각형상으로 형성될 수 있다.The sample is a heat dissipation pad for measuring thermal conductivity, and may be formed in a rectangular shape of a predetermined size.

또한, 상기 샘플은 동일 재질이면서 서로 다른 두께를 갖도록 다수개로 준비될 수 있다.In addition, the samples may be prepared in plurality to have different thicknesses while being of the same material.

상기 열전도율 측정기(100)는, 상기 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 일정크기의 사각형상으로 형성된 베이스부(110)와, 상기 베이스부(110)에서 연결되어 일정높이의 막대형상으로 형성된 지지부(111)와, 상기 지지부(111)에서 연결되어 일정크기의 사각형상으로 형성된 케이스부(112)를 포함하는 것이 바람직하다.The thermal conductivity meter 100 is, as shown in FIGS. 2 to 4, the base part 110 formed in a rectangular shape of a certain size, and the base part 110 is connected to the base part 110 to form a rod shape of a predetermined height. It is preferable to include a support part 111 and a case part 112 connected to the support part 111 and formed in a rectangular shape of a predetermined size.

또한, 상기 열전도율 측정기(100)는 상기 샘플의 일측면이 접촉되도록 안착시키기 위한 일정높이의 하측필러고정부(120)와, 상기 하측필러고정부(120)에 대응되도록 위치되어 상기 하측필러고정부(120)에 안착된 샘플의 타측면에 밀착되기 위한 상측필러고정부(130)와, 상기 하측필러고정부(120) 및 상기 상측필러고정부(130)를 각각 수용하여 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130) 사이에 위치된 샘플이 외부의 공기와 접촉되는 것을 방지하기 위해 밀폐시키기 위한 하측커버부(140) 및 상측커버부(150)와, 상기 하측필러고정부(120)를 통해 상기 샘플의 일측면을 가열시키기 위한 가열부(160)와, 상기 상측필러고정부(130)를 통해 상기 샘플의 타측면을 냉각시키기 위한 열전소자(171)와 상기 열전소자(171)의 발열을 냉각시키기 위한 냉각팬(172)이 포함된 냉각부(170)와, 상기 하측필러고정부(120)의 길이방향을 따라 서로 이격되도록 제1온도센서(181)와 제2온도센서(182)를 위치시켜 각 제1온도와 제2온도를 측정하기 위한 하측온도측정부(180)와, 상기 상측필러고정부(130)의 길이방향을 따라 서로 이격되도록 제3온도센서(191)와 제4온도센서(192)를 위치시켜 각 제3온도와 제4온도를 측정하기 위한 상측온도측정부(190)와, 상기 가열부(160)에 접촉되어 상기 가열부(160)의 온도를 측정하기 위한 가열온도측정부(200)와, 상기 가열온도측정부(200)를 통해 측정된 가열부(160)의 온도가 미리 설정된 측정조건과 동일하도록 상기 가열부(160)의 온도를 제어하기 위한 제어부(210)를 포함할 수 있다.In addition, the thermal conductivity meter 100 is positioned to correspond to a lower filler fixing part 120 of a predetermined height for seating one side of the sample to be in contact with the lower filler fixing part 120, and the lower filler fixing part The upper filler fixing part 130 for being in close contact with the other side of the sample seated on 120, the lower filler fixing part 120 and the upper filler fixing part 130 are accommodated, respectively, and the lower filler fixing part ( 120) and the lower cover part 140 and the upper cover part 150 for sealing the sample positioned between the upper filler part 130 to prevent contact with external air, and the lower filler part fixing part A heating unit 160 for heating one side of the sample through 120, a thermoelectric element 171 for cooling the other side of the sample through the upper filler fixing unit 130, and the thermoelectric element ( The first temperature sensor 181 and the second temperature so as to be spaced apart from each other along the longitudinal direction of the cooling unit 170 including the cooling fan 172 for cooling the heat generated by the 171) and the lower filler fixing unit 120 . The lower temperature measuring unit 180 for measuring the first and second temperatures by locating the sensors 182 and the third temperature sensor 191 so as to be spaced apart from each other along the longitudinal direction of the upper pillar fixing unit 130 ) and an upper temperature measuring unit 190 for measuring the third temperature and the fourth temperature by positioning the fourth temperature sensor 192, and the temperature of the heating unit 160 in contact with the heating unit 160 Control the temperature of the heating unit 160 so that the heating temperature measuring unit 200 for measuring the temperature of the heating unit 160 measured through the heating temperature measuring unit 200 is the same as the preset measurement condition. It may include a control unit 210 for

또한, 상기 열전도율 측정기(100) 미리 설정된 측정조건에 따라 상기 샘플의 위치를 고정시키기 위해 상기 상측필러고정부(130)를 높이 내지 수평을 조절하기 위한 모터부(220)를 포함할 수 있다.In addition, the thermal conductivity meter 100 may include a motor unit 220 for adjusting the height or horizontal height of the upper pillar fixing unit 130 to fix the position of the sample according to a preset measurement condition.

상기 베이스부(110)는, 일정크기를 갖는 사각형상의 판으로 형성되고, 상기 하측필러고정부(120) 내지 상기 하측커버부(140)가 위치되어야 한다.The base part 110 is formed as a rectangular plate having a predetermined size, and the lower pillar fixing part 120 to the lower cover part 140 should be positioned therein.

또한, 상기 베이스부(110)에는 외부로부터 전원을 공급받기 위한 전원부가 포함되어 있어야 한다.In addition, the base unit 110 should include a power supply for receiving power from the outside.

상기 지지부(111)는, 상기 하측필러고정부(120) 내지 상기 하측커버부(140)가 위치된 베이스부(110)의 면에 연결되며, 일정높이를 갖는 막대형상으로 형성된다.The support part 111 is connected to the surface of the base part 110 on which the lower filler fixing part 120 to the lower cover part 140 is located, and is formed in a bar shape having a predetermined height.

이때, 상기 지지부(111)가 상기 베이스부(110)에 연결됨으로써 상기 케이스부(112)를 지지할 수 있다.In this case, the support part 111 may be connected to the base part 110 to support the case part 112 .

상기 케이스부(112)는, 상기 지지부(111)에서 연결되면서 상기 냉각부(170)를 수용할 수 있도록 일정크기의 사각형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 케이스부(112)는 상기 냉각부(170)를 수용하기 때문에 열을 방출하기 위해 다수개의 구멍이 형성되는 것이 바람직하다.The case part 112 may be formed in a rectangular shape of a predetermined size to accommodate the cooling part 170 while being connected by the support part 111 . Here, since the case part 112 accommodates the cooling part 170, it is preferable that a plurality of holes are formed to dissipate heat.

또한, 상기 케이스부(112)에는 상기 상측필러고정부(130) 내지 상기 상측커버부(150)가 위치될 수 있다.In addition, the upper filler fixing part 130 to the upper cover part 150 may be located in the case part 112 .

상기 하측필러고정부(120)는, 상기 도 5에 도시된 바와 같이, 재질이 열전도도가 50W/m.K이상인 구리 등과 같은 메탈 소재이고, 일정크기의 원통형상으로 형성될 수 있으며, 일측면이 상기 베이스부(110) 방향으로 위치되고 타측면에 상기 샘플의 일측면이 접촉되도록 안착시킨다.As shown in FIG. 5, the lower filler fixing part 120 is made of a metal material such as copper having a thermal conductivity of 50 W/mK or more, and may be formed in a cylindrical shape of a certain size, and one side is the It is positioned in the direction of the base part 110 and is seated so that one side of the sample is in contact with the other side.

상기 상측필러고정부(130)는, 재질이 열전도도가 50W/m.K이상인 구리 등과 같은 메탈 소재이고, 상기 하측필러고정부(120)와 동일한 크기의 원통형상으로 형성될 수 있으며, 상기 하측필러고정부(120)에 대응되도록 위치된다.The upper filler fixing part 130 is made of a metal material such as copper having a thermal conductivity of 50 W/mK or more, and may be formed in a cylindrical shape having the same size as the lower filler fixing part 120, and the lower filler height It is positioned to correspond to the government 120 .

상기 상측필러고정부(130)의 일측면은 상기 케이스부(112) 방향으로 위치되고, 타측면은 상기 샘플의 타측면에 밀착된다. One side of the upper filler fixing part 130 is positioned in the direction of the case part 112 , and the other side is in close contact with the other side of the sample.

이때, 상기 상측필러고정부(130)는 상기 하측필러고정부(120)에 안착된 샘플의 타측면에 밀착되기 위해 상하로 유동될 수 있다. 상기 상측필러고정부(130)가 상하로 유동됨으로써 상기 하측필러고정부(120)에 안착된 샘플이 상기 상측필러고정부(130)와 밀착되도록 하여 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130) 사이에 위치된 샘플의 유동을 방지할 수 있으며 열전도율 측정 시 오차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.At this time, the upper filler fixing part 130 may flow up and down in order to be in close contact with the other side of the sample seated on the lower filler fixing part 120 . The upper filler fixing part 130 is moved up and down so that the sample seated on the lower filler fixing part 120 is in close contact with the upper filler fixing part 130, so that the lower filler fixing part 120 and the upper filler The flow of the sample positioned between the fixing parts 130 can be prevented, and an error can be prevented from occurring when measuring the thermal conductivity.

또한, 상기 하측필러고정부(120)의 일측면에 상측필러고정부(130)의 타측면이 전체적으로 맞닿도록 밀착시켜 상기 샘플의 열 평형 상태에 대한 오류를 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent an error in the thermal equilibrium state of the sample by closely contacting the other side of the upper filler fixing part 130 to one side of the lower filler fixing part 120 as a whole.

여기서, 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)가 재질이 열전도도가 50W/m.K이상인 구리 등과 같은 메탈 소재로 형성된 이유는 도체이면서 열의 전달성이 높아 측정시간을 단축시킬 수 있게 되며, 알루미늄보다 단단하여 상기 샘플 등으로 인한 손상을 방지할 수 있기 때문이다.Here, the reason that the lower filler fixing part 120 and the upper filler fixing part 130 are formed of a metal material such as copper having a thermal conductivity of 50 W/mK or more is because it is a conductor and has high heat transfer properties to shorten the measurement time. This is because, since it is harder than aluminum, it is possible to prevent damage caused by the sample or the like.

상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130) 사이에 위치된 상기 샘플의 열전도율을 측정할 때는 온도 변화에 민감하기 때문에 상기 하측커버부(140)와 상측커버부(150)가 필요하게 된다.When measuring the thermal conductivity of the sample positioned between the lower filler fixing part 120 and the upper filler fixing part 130, the lower cover part 140 and the upper cover part 150 are sensitive to temperature changes. will be needed

상기 하측커버부(140)는, 상기 하측필러고정부(120)를 수용하면서 상기 베이스부(110)에 위치된다. The lower cover part 140 is positioned on the base part 110 while accommodating the lower pillar fixing part 120 .

상기 하측커버부(140)는 상기 베이스부(110)에 위치되면서 상기 하측필러고정부(120)를 수용할 수 있도록 개구면이 형성된 일정크기의 원통형상으로 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the lower cover part 140 is formed in a cylindrical shape of a predetermined size with an opening surface formed to accommodate the lower filler fixing part 120 while being positioned on the base part 110 .

상기 상측커버부(150)는, 상기 케이스부(112)에 위치되면서 상기 하측커버부(140)와 대응되도록 형성되고, 상기 상측필러고정부(130)를 수용할 수 있도록 개구면이 형성된 일정크기의 원통형상으로 형성될 수 있다.The upper cover part 150 is positioned in the case part 112 and is formed to correspond to the lower cover part 140 , and has a predetermined size in which an opening surface is formed to accommodate the upper filler fixing part 130 . It may be formed in a cylindrical shape of

이때, 상기 상측커버부(150)는 상기 하측커버부(140)보다 작은 구경을 갖도록 형성되는 것이 바람직하며, 상기 상측커버부(150)의 일부분이 상기 하측커버부(140)의 개구면을 통해 인입될 수 있다.At this time, the upper cover part 150 is preferably formed to have a smaller diameter than the lower cover part 140 , and a part of the upper cover part 150 passes through the opening surface of the lower cover part 140 . can be brought in

상기 상측커버부(150)가 상기 하측커버부(140)에 인입됨으로 인해 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130) 사이에 위치된 샘플이 외부의 공기와 접촉되는 것을 방지하기 위해 밀폐시켜 진공상태가 된다. 즉, 상기 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상기 상측커버부(150)가 상기 하측커버부(140)에 인입되어 내부가 밀폐됨으로써 내부에 위치된 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130) 사이에 위치된 샘플이 외부의 공기흐름에 영향을 받지 않아 온도변화로 인한 열전도율의 오차가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.Prevents the sample positioned between the lower filler fixing part 120 and the upper filler fixing part 130 from coming into contact with external air due to the upper cover part 150 being drawn into the lower cover part 140 . It is sealed to create a vacuum. That is, as shown in FIG. 6 , the upper cover part 150 is drawn into the lower cover part 140 and the interior is sealed, so that the lower filler fixing part 120 and the upper filler located therein. Since the sample positioned between the fixing parts 130 is not affected by the external air flow, it is possible to prevent an error in thermal conductivity due to a temperature change in advance.

상기 가열부(160)는, 상기 하측커버부(140)의 내부에 설치되어 상기 하측필러고정부(120)를 통해 상기 샘플의 일측면을 가열시키기 위해 발열하며, 신속한 발열과 최소한의 공간을 이용하기 위해 세라믹 히터를 사용할 수 있다.The heating unit 160 is installed inside the lower cover unit 140 and generates heat to heat one side of the sample through the lower filler fixing unit 120, and uses a rapid heat generation and minimal space. Ceramic heaters can be used to do this.

상기 가열부(160)를 세라믹 히터를 사용함으로써 공간효율을 향상시키 수 있게 된다.By using a ceramic heater for the heating unit 160, it is possible to improve space efficiency.

상기 냉각부(170)는, 상기 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 케이스부(112)의 내측에 설치되어 상기 상측필러고정부(130)를 통해 상기 샘플의 타측면을 냉각시키기 위한 것이다.As shown in FIG. 7 , the cooling unit 170 is installed inside the case unit 112 to cool the other side of the sample through the upper filler fixing unit 130 .

상기 냉각부(170)에는 상기 샘플의 타측면을 냉각시키기 위한 열전소자(171)와, 상기 열전소자(171)의 발열을 냉각시키기 위한 냉각팬(172)으로 구성될 수 있다. 상기 열전소자(171)는 펠티에 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용한 것으로, 일측에 냉각을 위한 동판이 구비되고, 타측에 발열로 인한 열을 방출시키기 위한 방열날개가 구비된다.The cooling unit 170 may include a thermoelectric element 171 for cooling the other side of the sample, and a cooling fan 172 for cooling the heat generated by the thermoelectric element 171 . The thermoelectric element 171 uses heat absorption or heat generation by the Peltier effect, and a copper plate for cooling is provided on one side, and a heat dissipation blade for dissipating heat due to heat generation on the other side is provided.

상기 열전소자(171)를 구비함으로써 종래의 써큘레이터 방식보다 냉각효율을 향상시킬 수 있게 되며 써큘레이터보다 저렴하기 때문에 제조단가를 낮출 수 있게 된다.By providing the thermoelectric element 171, the cooling efficiency can be improved compared to the conventional circulator method, and the manufacturing cost can be lowered because it is cheaper than the circulator.

상기 냉각팬(172)은, 외부의 공기를 유입시켜 상기 열전소자(171)에서 방열되는 열을 외부로 방출하기 위한 것으로, 열에 약한 열전소자(171)의 고장 및 수명단축을 방지할 수 있게 된다.The cooling fan 172 is for dissipating heat radiated from the thermoelectric element 171 by introducing external air to the outside, and it is possible to prevent failure and shortening of the life of the thermoelectric element 171 that is weak to heat. .

상기 하측온도측정부(180)는, RTD센서를 사용할 수 있으며, 상기 하측필러고정부(120)의 길이방향을 따라 서로 이격되도록 제1온도센서(181)와 제2온도센서(182)를 위치시킨다. 즉, 상기 하측온도측정부(180)는 상기 가열부(160)와 인접한 하측필러고정부(120)의 일측에 제1온도센서(181)를 위치시켜 제1온도를 측정하고, 상기 샘플의 일측면과 인접한 하측필러고정부(120)의 타측에 제2온도센서(182)를 위치시켜 제2온도를 측정한다.The lower temperature measuring unit 180 may use an RTD sensor, and the first temperature sensor 181 and the second temperature sensor 182 are positioned to be spaced apart from each other along the longitudinal direction of the lower pillar fixing unit 120 . make it That is, the lower temperature measuring unit 180 measures the first temperature by positioning the first temperature sensor 181 on one side of the lower filler fixing unit 120 adjacent to the heating unit 160 and measuring the first temperature of the sample. A second temperature sensor 182 is positioned on the other side of the lower pillar fixing part 120 adjacent to the side to measure the second temperature.

상기 상측온도측정부(190)는, 상기 하측온도측정부(180)와 동일하게 RTD센서를 사용할 수 있으며, 상기 상측필러고정부(130)의 길이방향을 따라 서로 이격되도록 제3온도센서(191)와 제4온도센서(192)를 위치시킨다. The upper temperature measuring unit 190 may use an RTD sensor in the same way as the lower temperature measuring unit 180 , and a third temperature sensor 191 may be spaced apart from each other in the longitudinal direction of the upper pillar fixing unit 130 . ) and the fourth temperature sensor 192 are positioned.

상기 제3온도센서(191)는 상기 샘플과 인접한 상측필러고정부(130)의 타측에 위치되어 제3온도를 측정하게 된다.The third temperature sensor 191 is located on the other side of the upper filler fixing part 130 adjacent to the sample to measure the third temperature.

상기 제4온도센서(192)는 상기 냉각부(170)와 인접한 상측필러고정부(130)의 일측에 위치되어 제4온도를 측정하게 된다.The fourth temperature sensor 192 is positioned on one side of the upper pillar fixing part 130 adjacent to the cooling part 170 to measure the fourth temperature.

이때, 상기 하측온도측정부(180)와 상기 상측온도측정부(190)는 타 샘플을 측정할 때도 동일한 조건으로 측정할 수 있도록 위치가 고정되어 있어야 한다.At this time, the positions of the lower temperature measuring unit 180 and the upper temperature measuring unit 190 should be fixed so that they can be measured under the same conditions when measuring other samples.

상기와 같이 구성된 하측온도측정부(180)와 상측온도측정부(190)를 통해 상기 샘플의 온도를 측정할 수 있게 된다. 즉, 상기 하측온도측정부(180)의 제2온도센서(182)에서 측정된 제2온도와 상기 상측온도측정부(190)에서 측정된 제3온도를 합산하고 평균값을 산출하여 상기 샘플의 온도를 측정할 수 있어 추후 상기 샘플이 열 평형상태가 되었는지 판단하는데 도움을 줄 수 있게 된다.The temperature of the sample can be measured through the lower temperature measuring unit 180 and the upper temperature measuring unit 190 configured as described above. That is, the second temperature measured by the second temperature sensor 182 of the lower temperature measuring unit 180 and the third temperature measured by the upper temperature measuring unit 190 are summed and an average value is calculated to obtain the temperature of the sample. can be measured to help determine whether the sample is in thermal equilibrium later.

상기 가열온도센서부(109)는, 상기 가열부(160)의 온도를 측정하기 위한 것이다. 다시 말해, 상기 가열온도센서부(109)는 상기 가열부(160)의 온도를 측정하여 상기 가열부(160)의 온도가 미리 설정된 측정조건에 따라 정상적으로 작동하는지 확인할 수 있게 된다.The heating temperature sensor unit 109 is for measuring the temperature of the heating unit 160 . In other words, the heating temperature sensor unit 109 can measure the temperature of the heating unit 160 to determine whether the temperature of the heating unit 160 operates normally according to a preset measurement condition.

상기 제어부(210)는, 미리 설정된 측정조건에 따라 상기 가열부(160)를 제어하여 상기 가열부(160)의 온도가 미리 설정된 측정조건으로 유지될 수 있도록 한다.The control unit 210 controls the heating unit 160 according to a preset measurement condition so that the temperature of the heating unit 160 can be maintained at the preset measurement condition.

상기 보조가열재(141)는, 상기 하측커버부(140)의 내측에 수용되어 상기 하측커버부(140)와 상기 하측필러고정부(120) 사이에 위치되도록 일정크기의 막대형상으로 형성될 수 있다.The auxiliary heating material 141 may be formed in a rod shape of a predetermined size so as to be accommodated inside the lower cover portion 140 and positioned between the lower cover portion 140 and the lower filler fixing portion 120 . have.

또한, 상기 보조가열재(141)는, 열선이 있어 상기 하측필러고정부(120)를 통해 추가로 열을 제공한다. 다시 말해, 상기 보조가열재(141)는 상기 가열부(160)에서 상기 하측필러고정부(120)를 통해 전달되는 열이 부족하여 상기 하측필러고정부(120)의 온도가 상승하지 않을 경우에 보조로 가열할 수 있게 된다. In addition, the auxiliary heating material 141 provides additional heat through the lower filler fixing part 120 because there is a heating wire. In other words, when the auxiliary heating material 141 does not increase the temperature of the lower filler fixing part 120 due to insufficient heat transferred from the heating part 160 through the lower filler fixing part 120 , Auxiliary heating is possible.

예를 들어, 상기 샘플의 온도를 60℃ 이상으로 높일 경우에 상기 가열부(160)인 세라믹히터의 용량의 한계에 의해 가열이 되지 않을 때 상기 보조가열재(141)를 가열시켜 추가로 열을 제공할 수 있다.For example, when the temperature of the sample is raised to 60° C. or higher, when heating is not performed due to the limitation of the capacity of the ceramic heater, which is the heating unit 160, the auxiliary heating material 141 is heated to generate additional heat. can provide

상기 보온재(151)는, 상기 상측커버부(150)와 상기 상측필러고정부(130) 사이에 위치되도록 상기 상측커버부(150)의 내측에 수용되어 상기 냉각부(170)를 보호할 수 있다.The insulating material 151 may be accommodated inside the upper cover part 150 so as to be positioned between the upper cover part 150 and the upper filler fixing part 130 to protect the cooling part 170 . .

즉, 상기 보조가열재(141)와 보온재(151)는 상기 가열부(160)와 상기 냉각부(170)의 열전소자(171)를 통한 가열 및 냉각에서의 열 평형 측정조건이 80℃ 내지 100℃일 경우에 외부의 온도보다 높은 열로 인해 외부 온도와의 온도차에 의해 열손실이 발생하는 것을 방지하면서 상기 열전소자(171)가 손상되지 않도록 상기 열전소자(171)를 보호할 수 있다.That is, the auxiliary heating material 141 and the thermal insulation material 151 have a thermal equilibrium measurement condition in the heating and cooling through the thermoelectric element 171 of the heating unit 160 and the cooling unit 170 is 80° C. to 100 In the case of ℃, it is possible to protect the thermoelectric element 171 so that the thermoelectric element 171 is not damaged while preventing heat loss due to a temperature difference from the external temperature due to heat higher than the external temperature.

상기 모터부(220)는, 상기 상측필러고정부(130)의 높이 내지 수평을 조절하여 미리 설정된 측정조건에 따라 상기 샘플의 위치를 고정시키기 위한 것이다. 여기서, 상기 모터부(220)는 상기 상측필러고정부(130)의 유동에 따라 상기 하측필러고정부(120)의 수평을 더 조절할 수도 있다.The motor 220 is for fixing the position of the sample according to a preset measurement condition by adjusting the height or the horizontal of the upper pillar fixing part 130 . Here, the motor 220 may further adjust the horizontality of the lower pillar fixing part 120 according to the flow of the upper pillar fixing part 130 .

한편, 상기 열전도율 측정기(100)에는 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)가 상기 샘플에 가하는 압력을 측정하기 위한 로드셀(230)이 더 구성될 수 있다.Meanwhile, the thermal conductivity meter 100 may further include a load cell 230 for measuring the pressure applied to the sample by the lower filler fixing unit 120 and the upper pillar fixing unit 130 .

상기 로드셀(230)은 상기 샘플의 무게를 측정하여 상기 샘플에 가해지는 압력을 측정할 수 있게 된다.The load cell 230 can measure the pressure applied to the sample by measuring the weight of the sample.

상기 로드셀(230)을 통해 압력을 측정함으로써 상기 샘플이 액체나 고무일 경우에 높은 압력이 가해지는 것을 방지하여 변형이 일어나 열저항이 커져 열전도율을 측정할 때 오류가 발행하는 것을 방지할 수 있음은 물론 상기 샘플이 금속일 경우에 낮은 압력이 가해지지 않도록 하여 공기층이 생기는 것을 방지하고 상기 샘플과 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130) 간에 밀착력이 저하되는 것을 방지하여 열전도율 측정에 대한 오류발생을 저하시키게 된다.By measuring the pressure through the load cell 230, it is possible to prevent high pressure from being applied when the sample is a liquid or rubber, thereby preventing deformation and increasing thermal resistance, thereby preventing an error when measuring thermal conductivity. Of course, when the sample is a metal, low pressure is not applied to prevent an air layer from being formed, and the adhesion between the sample and the lower filler fixing part 120 and the upper filler fixing part 130 is prevented from being lowered to prevent thermal conductivity. It reduces the occurrence of errors in measurement.

다른 한편, 상기 열전도율 측정기(100)는 얇은 샘플의 열전도율을 측정할 경우에 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)가 서로 일정간격 이격되어 나란히 배치될 수도 있다. 이때, 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)가 수평으로 배치될 경우에는 상기 가열부(160)와 상기 냉각부(170)도 수평으로 배치되고, 상기 하측온도측정부(180)와 상기 상측온도측정부(190)를 각각 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)에 최대한 인접한 샘플 내의 위치에 접촉되어 온도를 측정할 수도 있다.On the other hand, when the thermal conductivity meter 100 measures the thermal conductivity of a thin sample, the lower filler fixing part 120 and the upper filler fixing part 130 are spaced apart from each other by a predetermined distance and may be arranged side by side. At this time, when the lower pillar fixing part 120 and the upper pillar fixing part 130 are horizontally disposed, the heating part 160 and the cooling part 170 are also horizontally disposed, and the lower temperature measuring part The temperature may be measured by contacting 180 and the upper temperature measuring unit 190 at positions in the sample closest to the lower pillar fixing part 120 and the upper pillar fixing part 130, respectively.

상기 측정서버(500)는, 상기 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 열전도율 측정기(100)와 통신하기 위한 서버통신부(510)와, 상기 서버통신부(510)를 통해 상기 제어부(210)와 상기 모터부(220)로 전송하기 위해 상기 샘플의 열전도율을 측정하기 위한 온도와 상기 샘플의 위치를 입력하여 측정조건을 생성하기 위한 측정조건생성부(520)와, 상기 서버통신부(510)를 통해 상기 제2온도센서(182)의 제2온도와 상기 제3온도센서(191)의 제3온도를 합산하고 평균값을 산출하여 생성된 샘플의 온도를 누적하여 기록하기 위한 온도기록부(530)와, 상기 하측온도측정부(180)와 상기 상측온도측정부(190)로부터 측정된 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를 비교하여 차이값을 산출한 후 상기 차이값이 미리 설정된 열평형차이범위에 포함되어 일정시간 유지되는지 판단하여 상기 샘플이 열 평형되는 시작점과 열 평형이 유지된 지점을 검출하기 위한 열평형검출부(540)와, 상기 검출된 샘플의 열 평형 시작점 및 유지되는 시점에 상기 하측온도측정부(180)와 상기 상측온도측정부(190)로부터 측정된 각 제1온도 내지 제4온도를 수신받아 상기 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 제2온도 및 상기 제3온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를 산출하기 위한 온도차산출부(550)와, 상기 산출된 상기 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 제2온도 및 상기 제3온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를 역수로 취하여 온도기울기를 산출하여 상기 샘플의 열전도율을 산출하기 위한 열전도율산출부(206)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 8, the measurement server 500 includes a server communication unit 510 for communicating with the thermal conductivity meter 100, and the control unit 210 and the motor through the server communication unit 510. In order to transmit to the unit 220, the measurement condition generation unit 520 for generating a measurement condition by inputting a temperature for measuring the thermal conductivity of the sample and a location of the sample, and the server communication unit 510 through the a temperature recording unit 530 for accumulating and recording the temperature of the sample generated by summing the second temperature of the second temperature sensor 182 and the third temperature of the third temperature sensor 191 and calculating an average value; The difference value is calculated by comparing the temperature difference between the first temperature and the second temperature measured by the temperature measuring unit 180 and the upper temperature measuring unit 190 and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature, and then calculating the difference value. A thermal equilibrium detection unit 540 for detecting a starting point at which the sample is thermally equilibrated and a point at which thermal equilibrium is maintained by determining whether it is included in the preset thermal equilibrium difference range and maintained for a predetermined time, and a thermal equilibrium starting point of the detected sample and receiving each of the first to fourth temperatures measured from the lower temperature measuring unit 180 and the upper temperature measuring unit 190 at the time of maintaining the temperature difference between the first temperature and the second temperature and the second temperature a temperature difference calculator 550 for calculating a temperature and a temperature difference between the third temperature and a temperature difference between the third temperature and the fourth temperature, and the calculated temperature difference between the first temperature and the second temperature and the second temperature; and a thermal conductivity calculator 206 for calculating the thermal conductivity of the sample by calculating a temperature gradient by taking the temperature difference between the third temperature and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature as an inverse number.

상기 서버통신부(510)는, 상기 제어부(210)와 상기 모터부(220)와 상기 하측온도측정부(180)와 상기 상측온도측정부(190)를 통신하기 위해 상기 열전도율 측정기(100)와 유무선 네트워크를 사용하여 통신할 수 있다.The server communication unit 510 communicates with the control unit 210, the motor unit 220, the lower temperature measurement unit 180, and the upper temperature measurement unit 190, the thermal conductivity meter 100 and wired/wireless. It can communicate using a network.

상기 측정조건생성부(520)는, 상기 샘플의 열전도율을 측정할 때 상기 샘플의 위치와 상기 가열부(160)와 상기 냉각부(170)의 온도에 대한 측정조건을 미리 생성한다.The measurement condition generating unit 520 generates in advance measurement conditions for the position of the sample and the temperature of the heating unit 160 and the cooling unit 170 when measuring the thermal conductivity of the sample.

상기 측정조건생성부(520)를 통해 상기 샘플의 위치와 상기 가열부(160)의 가열온도와 상기 냉각부(170)의 냉각온도를 지정함으로써 다수의 샘플을 측정하더라도 서로 동일한 측정조건이 되기 때문에 용이하게 비교판단할 수 있게 되며, 열전도율의 산출을 용이하게 할 수 있게 된다.By designating the location of the sample, the heating temperature of the heating unit 160, and the cooling temperature of the cooling unit 170 through the measurement condition generating unit 520, even if a plurality of samples are measured, the same measurement conditions are obtained. It is possible to easily compare and judge, and it is possible to easily calculate the thermal conductivity.

여기서, 상기 측정조건생성부(520)는 샘플의 재질이나 사용자의 편의에 따라 수동으로 조절하여 지정할 수 있다.Here, the measurement condition generating unit 520 may be manually adjusted and designated according to the material of the sample or the user's convenience.

상기 측정조건생성부(520)에서 생성된 측정조건은 상기 서버통신부(510)를 통해 상기 제어부(210)와 상기 모터부(220)로 전송된다.The measurement condition generated by the measurement condition generating unit 520 is transmitted to the control unit 210 and the motor unit 220 through the server communication unit 510 .

상기 온도기록부(530)는, 상기 서버통신부(510)를 통해 상기 하측온도측정부(180)로부터 제2온도센서(182)의 제2온도를 수신받고, 상기 상측온도측정부(190)로부터 제3온도센서(191)의 제3온도를 수신받는다,The temperature recording unit 530 receives the second temperature of the second temperature sensor 182 from the lower temperature measurement unit 180 through the server communication unit 510 , and receives the second temperature of the second temperature sensor 182 from the upper temperature measurement unit 190 . 3 receives the third temperature of the temperature sensor 191,

상기 온도기록부(530)에서 상기 수신받은 제2온도와 제3온도를 합산하고 평균값을 산출하여 샘플의 온도를 생성한다.The temperature recording unit 530 generates a sample temperature by adding up the received second temperature and the third temperature and calculating an average value.

상기 온도기록부(530)는 상기 생성된 샘플의 온도를 누적하여 기록한다. 즉, 상기 온도기록부(530)는 일정한 시간간격으로 상기 샘플의 온도를 누적기록함으로써 그래프화하여 디스플레이될 수 있다.The temperature recording unit 530 accumulates and records the temperature of the generated sample. That is, the temperature recording unit 530 may be displayed as a graph by accumulating and recording the temperature of the sample at regular time intervals.

상기 온도기록부(530)에 온도를 기록함으로써 상기 샘플의 온도변화를 파악할 수 있어 상기 샘플의 열 평형상태를 검출하는데 도움을 줄 수 있다.By recording the temperature in the temperature recording unit 530, the temperature change of the sample can be grasped, thereby helping to detect the thermal equilibrium state of the sample.

상기 열평형검출부(540)는, 상기 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 하측온도측정부(180)와 상기 상측온도측정부(190)로부터 측정된 제1온도 내지 제4온도를 수신받아 상기 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를 비교한다.As shown in FIG. 9 , the thermal equilibrium detection unit 540 receives the first to fourth temperatures measured from the lower temperature measuring unit 180 and the upper temperature measuring unit 190 and receiving the first to fourth temperatures. The temperature difference between the first temperature and the second temperature is compared with the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature.

상기 열평형검출부(540)는 상기 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를 비교한 차이값이 미리 설정된 열평형차이범위에 포함되는지 판단한 후 일정시간 유지되는지 판단하여 상기 샘플의 열 평형상태로 판단하게 된다. 즉, 상기 열평형차이범위를 ±0.1℃를 미리 설정하고, 일정시간을 5분으로 설정하였을 경우에 상기 열평형검출부(540)는 상기 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를 비교한 차이값이 ±0.1℃인지 판단한 후 상기 차이값이 5분간 ±0.1℃로 유지되면 상기 샘플의 열 평형상태로 판단하게 된다.The thermal equilibrium detection unit 540 determines whether the difference between the temperature difference between the first temperature and the second temperature and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature falls within a preset thermal equilibrium difference range, and then whether it is maintained for a certain period of time. By judging, it is determined by the thermal equilibrium state of the sample. That is, when the thermal equilibrium difference range is preset to ±0.1°C and a predetermined time is set to 5 minutes, the thermal equilibrium detection unit 540 detects the temperature difference between the first temperature and the second temperature and the third temperature and After determining whether the difference value comparing the temperature difference of the fourth temperature is ±0.1°C, if the difference value is maintained at ±0.1°C for 5 minutes, it is determined as the thermal equilibrium state of the sample.

상기 열평형검출부(540)는 상기 샘플의 열 평형 상태로 판단될 경우에 상기 샘플이 열 평형되는 시작점과 열 평형이 유지된 지점을 검출한다.When it is determined that the thermal equilibrium state of the sample is determined, the thermal equilibrium detection unit 540 detects a starting point at which the sample is thermally balanced and a point at which the thermal equilibrium is maintained.

상기 열평형검출부(540)는 상기 누적기록된 샘플의 온도가 일정해지는 구간을 통해 상기 샘플의 열 평형상태를 검출할 수도 있지만, 상기와 같이 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를 비교함으로써 상기 샘플의 열 평형상태에 대한 신뢰감을 향상시킬 수 있게 된다.The thermal equilibrium detection unit 540 may detect the thermal equilibrium state of the sample through a section in which the temperature of the accumulated and recorded sample is constant, but as described above, the temperature difference between the first temperature and the second temperature and the third temperature And by comparing the temperature difference of the fourth temperature, it is possible to improve the reliability of the thermal equilibrium state of the sample.

상기 열평형검출부(540)를 통해 상기 샘플이 열 평형되는 시작점과 미리 설정된 일정시간 동안 열 평형을 유지시킨 지점을 자동으로 검출할 수 있어 사용자가 지속적으로 샘플의 온도를 측정하여 열 평형상태를 확인해야 하는 번거로움을 해소시킬 수 있게 된다.Through the thermal equilibrium detection unit 540, it is possible to automatically detect the starting point at which the sample is thermally equilibrated and the point at which the thermal equilibrium is maintained for a preset period of time, so that the user continuously measures the temperature of the sample to confirm the thermal equilibrium state. It can eliminate the hassle of having to do it.

상기 온도차산출부(550)는, 상기 열평형검출부(540)에서 검출된 상기 샘플의 열 평형이 되는 시작점과 미리 설정된 일정시간 동안 열 평형을 유지시킨 지점에 상기 하측온도측정부(180)와 상기 상측온도측정부(190)로부터 측정된 제1온도 내지 제4온도를 수신받는다.The temperature difference calculating unit 550 is configured with the lower temperature measuring unit 180 and the lower side temperature measurement unit 180 at a starting point at which the sample is thermally balanced and at a point at which thermal equilibrium is maintained for a predetermined time period detected by the thermal equilibrium detecting unit 540 . The first to fourth temperatures measured from the upper temperature measuring unit 190 are received.

이때, 상기 하측온도측정부(180)와 상기 상측온도측정부(190)는 동시에 온도를 측정하여 제1온도 내지 제4온도를 생성하여야 한다.At this time, the lower temperature measuring unit 180 and the upper temperature measuring unit 190 should simultaneously measure the temperature to generate the first to fourth temperatures.

상기 온도차산출부(550)는 상기 제1온도 내지 제4온도의 온도차를 산출한다. 즉, 상기 온도차산출부(550)를 통해 상기 샘플이 열 평형에 도달하였을 때의 상기 하측필러고정부(120)의 제1온도와 제2온도의 온도차를 산출하고 상기 하측필러고정부(120)의 제2온도와 상기 상측필러고정부(130)의 제2온도차의 온도차를 산출하며 상기 상측필러고정부(130)의 제3온도와 제4온도의 온도차를 산출할 수 있게 된다.The temperature difference calculator 550 calculates a temperature difference between the first temperature and the fourth temperature. That is, the temperature difference between the first temperature and the second temperature of the lower filler fixing part 120 is calculated through the temperature difference calculating part 550 when the sample reaches thermal equilibrium, and the lower filler fixing part 120 . It is possible to calculate a temperature difference between the second temperature of , and a second temperature difference of the upper filler fixing part 130 , and to calculate a temperature difference between the third temperature and the fourth temperature of the upper filler fixing part 130 .

상기 온도차산출부(550)에서 산출된 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 제2온도 및 제3온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를 상기 열전도율산출부(206)로 전송한다.The temperature difference between the first temperature and the second temperature calculated by the temperature difference calculating unit 550, the temperature difference between the second temperature and the third temperature, and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature is calculated by the thermal conductivity calculating unit 206. send.

상기 열전도율산출부(206)는, 미리 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)의 열전도율, 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)의 면적, 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)의 거리가 저장되어 있는 것이 바람직하다.The thermal conductivity calculation unit 206 is, in advance, the thermal conductivity of the lower filler fixing unit 120 and the upper pillar fixing unit 130, the area of the lower pillar fixing unit 120 and the upper pillar fixing unit 130, It is preferable that the distance between the lower pillar fixing part 120 and the upper pillar fixing part 130 is stored.

상기 열전도율산출부(206)는 미리 저장된 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)의 열전도율, 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)의 면적, 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)의 거리 및 상기 온도차산출부(550)에서 산출된 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 제2온도 및 제3온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를 역수로 한 후 온도기울기를 산출하여 상기 샘플의 열전도율을 산출할 수 있게 된다.The thermal conductivity calculation unit 206 includes the previously stored thermal conductivity of the lower pillar fixing unit 120 and the upper pillar fixing unit 130, the area of the lower pillar fixing unit 120 and the upper pillar fixing unit 130, The distance between the lower pillar fixing part 120 and the upper pillar fixing part 130 and the temperature difference between the first temperature and the second temperature calculated by the temperature difference calculating part 550 and the temperature difference between the second temperature and the third temperature and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature as a reciprocal number, and then a temperature gradient is calculated to calculate the thermal conductivity of the sample.

예를 들어, 상기 샘플의 열 평형상태에서의 총 열량을

Figure 112020104651575-pat00001
라고 할 때, 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)의 열전도율을
Figure 112020104651575-pat00002
라고 하고, 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)의 면적을
Figure 112020104651575-pat00003
라하고, 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)의 거리를
Figure 112020104651575-pat00004
라하고, 상기 온도차산출부(550)에서 산출된 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 제2온도 및 제3온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를
Figure 112020104651575-pat00005
라고 할 경우에
Figure 112020104651575-pat00006
의 공식을 이용하여 상기 샘플의 총 열량을 산출한다. For example, the total amount of heat at thermal equilibrium of the sample is
Figure 112020104651575-pat00001
When , the thermal conductivity of the lower filler fixing part 120 and the upper filler fixing part 130 is
Figure 112020104651575-pat00002
and the area of the lower pillar fixing part 120 and the upper pillar fixing part 130
Figure 112020104651575-pat00003
and the distance between the lower pillar fixing part 120 and the upper pillar fixing part 130
Figure 112020104651575-pat00004
and the temperature difference between the first temperature and the second temperature calculated by the temperature difference calculating unit 550, the temperature difference between the second temperature and the third temperature, and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature
Figure 112020104651575-pat00005
in case you say
Figure 112020104651575-pat00006
Calculate the total calorific value of the sample using the formula of

그 후, 상기 열전도율산출부(206)는 동일한 재질이면서 서로 다른 두께를 갖는 2개의 샘플을 측정할 경우에 각각 샘플과의 접촉에 따른 접촉 열저항값을 상쇄시켜 샘플만의 접촉 열저항값의 차이를 역수로 취한 값에 2개의 샘플의 두께 차를 곱하면 열전도율을 산출할 수 있다.Thereafter, the thermal conductivity calculator 206 offsets the contact thermal resistance value according to the contact with the sample when measuring two samples of the same material and having different thicknesses, so that the difference in the contact thermal resistance value of only the sample The thermal conductivity can be calculated by multiplying the value taken as the reciprocal of the two samples by the thickness difference.

상기 접촉 열저항값은

Figure 112020104651575-pat00007
을 이용하여 계산할 수 있다.The contact thermal resistance value is
Figure 112020104651575-pat00007
can be calculated using

즉, 하나의 샘플에 대한 접촉 열저항값은

Figure 112020104651575-pat00008
로 계산할 수 있으며, 다른 하나의 샘플에 대한 접촉 열저항값도
Figure 112020104651575-pat00009
로 계산할 수 있다.That is, the contact thermal resistance value for one sample is
Figure 112020104651575-pat00008
can be calculated as, and the contact thermal resistance value for one sample is also
Figure 112020104651575-pat00009
can be calculated as

상기 두 개의 샘플에 대한 접촉 열저항값을 계산한 후

Figure 112020104651575-pat00010
을 이용하여 열전도율을 산출할 수 있다. 이때, 상기
Figure 112020104651575-pat00011
Figure 112020104651575-pat00012
이고, 상기
Figure 112020104651575-pat00013
Figure 112020104651575-pat00014
는 상기 두 개의 샘플에 대한 각각의 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)의 거리이다. After calculating the contact thermal resistance values for the two samples,
Figure 112020104651575-pat00010
can be used to calculate the thermal conductivity. At this time, the
Figure 112020104651575-pat00011
Is
Figure 112020104651575-pat00012
and said
Figure 112020104651575-pat00013
and
Figure 112020104651575-pat00014
is the distance between each of the lower pillar fixing part 120 and the upper pillar fixing part 130 with respect to the two samples.

한편, 상기 샘플을 하나만 가지고 측정할 경우에 샘플의 접촉 열저항 값만 이용하여 측정한다. 상기 샘플의 열전도율은

Figure 112020104651575-pat00015
을 통해 상기 샘플의 접촉 열저항값을 계산한 후,
Figure 112020104651575-pat00016
를 이용하여 산출한다.On the other hand, when measuring with only one sample, it is measured using only the contact thermal resistance value of the sample. The thermal conductivity of the sample is
Figure 112020104651575-pat00015
After calculating the contact thermal resistance value of the sample through
Figure 112020104651575-pat00016
is calculated using

다른 한편, 상기 열전도율산출부(206)는 상기 열전도율 측정기(100)의 하측필러고정부(120)와 상측필러고정부(130)가 수평으로 배치될 경우에는 Angstrom's method에 의하여

Figure 112020104651575-pat00017
를 이용할 수 있다.On the other hand, the thermal conductivity calculating unit 206 is the lower pillar fixing part 120 and the upper pillar fixing part 130 of the thermal conductivity measuring instrument 100 are horizontally arranged by Angstrom's method.
Figure 112020104651575-pat00017
is available.

이때,

Figure 112019054233461-pat00018
은 조화,
Figure 112019054233461-pat00019
는 driving frequency,
Figure 112019054233461-pat00020
는 상기 가열부(160)에 인접한 위치와 상기 냉각부(170)에 인접한 위치 사이의 거리,
Figure 112019054233461-pat00021
는 위상차,
Figure 112019054233461-pat00022
은 상기 가열부(160)에 인접한 위치의 온도,
Figure 112019054233461-pat00023
는 상기 냉각부(170)에 인접한 위치의 온도이다.At this time,
Figure 112019054233461-pat00018
silver harmony,
Figure 112019054233461-pat00019
is the driving frequency,
Figure 112019054233461-pat00020
is the distance between the position adjacent to the heating unit 160 and the position adjacent to the cooling unit 170 ,
Figure 112019054233461-pat00021
is the phase difference,
Figure 112019054233461-pat00022
is the temperature of the position adjacent to the heating unit 160,
Figure 112019054233461-pat00023
is the temperature of a position adjacent to the cooling unit 170 .

여기서 상기 driving frequency는 매우 작은 값이기 때문에

Figure 112020104651575-pat00024
를 통해 계산될 수 있으며, 상기
Figure 112020104651575-pat00025
Figure 112020104651575-pat00026
을 통해 계산될 수 있다. 이때, 상기
Figure 112020104651575-pat00027
는 열파동의 주기이다.Here, since the driving frequency is a very small value,
Figure 112020104651575-pat00024
It can be calculated through
Figure 112020104651575-pat00025
Is
Figure 112020104651575-pat00026
can be calculated through At this time, the
Figure 112020104651575-pat00027
is the period of the heat wave.

또한, 조화주기

Figure 112020104651575-pat00028
을 대입하면,
Figure 112020104651575-pat00029
,
Figure 112020104651575-pat00030
을 이용하여 열확산율을 산출할 수 있다. Also, the harmonization cycle
Figure 112020104651575-pat00028
If you substitute
Figure 112020104651575-pat00029
,
Figure 112020104651575-pat00030
can be used to calculate the thermal diffusivity.

상기 산출된 열확산율에 밀도

Figure 112020104651575-pat00031
와 비열
Figure 112020104651575-pat00032
를 곱한
Figure 112020104651575-pat00033
를 통해 열전도율을 산출할 수 있다.Density in the calculated thermal diffusivity
Figure 112020104651575-pat00031
with specific heat
Figure 112020104651575-pat00032
multiplied by
Figure 112020104651575-pat00033
to calculate the thermal conductivity.

즉, 상기 열전도율산출부(206)는 상기 열전도율 측정기(100)의 하측필러고정부(120)와 상측필러고정부(130)가 수평으로 배치될 경우에는

Figure 112020104651575-pat00034
를 통해 열전도율을 산출할 수 있다.That is, when the thermal conductivity calculating unit 206 is arranged horizontally with the lower pillar fixing part 120 and the upper pillar fixing part 130 of the thermal conductivity measuring device 100 ,
Figure 112020104651575-pat00034
to calculate the thermal conductivity.

상기와 같이 구성되는 열전도율 측정시스템을 이용하여 상기 샘플의 열전도율을 측정하는 방법은, 상기 도 10에 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 열전도율 측정기(100)의 하측필러고정부(120)에 상기 샘플을 안착시킨다(S10). 이때, 상기 하측필러고정부(120)에는 상기 샘플의 일측면이 접촉되어야 한다.The method of measuring the thermal conductivity of the sample using the thermal conductivity measuring system configured as described above is, as shown in FIG. 10, first, the lower pillar fixing part 120 of the thermal conductivity meter 100. It is seated (S10). At this time, one side of the sample should be in contact with the lower filler fixing part 120 .

그 후 상기 상측필러고정부(130)는 상기 샘플이 안착된 하측필러고정부(120) 방향으로 이동하여 상기 샘플의 타측면이 접촉되도록 밀착시킨다(S20).After that, the upper filler fixing part 130 moves in the direction of the lower filler fixing part 120 on which the sample is seated, so that the other side of the sample is in close contact with each other (S20).

상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)가 완전히 맞닿아 밀착됨으로 인해 상기 샘플의 위치를 고정시킬 수 있다.The position of the sample can be fixed because the lower filler fixing part 120 and the upper filler fixing part 130 are in close contact with each other.

상기 측정서버(500)를 통해 설정된 측정온도를 수신받은 열전도율 측정기(100)는 상기 제어부(210)를 통해 상기 측정온도에 따라 상기 가열부(160)와 상기 냉각부(170)를 제어한다(S30).The thermal conductivity meter 100 receiving the measurement temperature set through the measurement server 500 controls the heating unit 160 and the cooling unit 170 according to the measurement temperature through the control unit 210 (S30). ).

상기 가열부(160)는 상기 측정온도에 따라 열을 발생시켜 상기 하측필러고정부(120)를 통해 상기 샘플의 일측면으로 열을 전달하며, 상기 냉각부(170)는 상기 측정온도에 따라 냉각하여 상기 상측필러고정부(130)를 통해 상기 샘플의 타측면을 냉각시킨다.The heating unit 160 generates heat according to the measured temperature and transfers heat to one side of the sample through the lower filler fixing unit 120 , and the cooling unit 170 is cooled according to the measured temperature. to cool the other side of the sample through the upper filler fixing part 130 .

상기 열전도율 측정기(100)의 상기 하측온도측정부(180)와 상기 상측온도측정부(190)에서 측정된 제2온도와 제3온도를 측정하여 상기 측정서버(500)로 전송하고, 상기 측정서버(500)에서 상기 제2온도와 제3온도를 합산한 후 평균값을 산출하여 상기 샘플의 온도를 측정한다(S40). The second temperature and the third temperature measured by the lower temperature measuring unit 180 and the upper temperature measuring unit 190 of the thermal conductivity meter 100 are measured and transmitted to the measuring server 500, and the measuring server After summing the second temperature and the third temperature in (500), the average value is calculated to measure the temperature of the sample (S40).

상기 측정서버(500)의 온도기록부(530)는 상기 샘플의 온도를 수신받아 시간별로 누적기록한다(S50).The temperature recording unit 530 of the measurement server 500 receives the temperature of the sample and records it cumulatively for each time (S50).

상기 측정서버(500)의 열평형검출부(540)는 상기 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를 비교하여 산출된 차이값이 미리 설정된 열평형차이범위에 일정시간동안 유지되는지 판단하여 상기 샘플이 열 평형상태인 것을 판단한다. 그 후 상기 열 평형상태로 판단된 샘플의 열평형이 시작되는 시작점과 미리 설정된 일정시간 유지된 지점을 검출한다(S60).The thermal equilibrium detection unit 540 of the measurement server 500 compares the temperature difference between the first temperature and the second temperature with the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature. It is determined whether the sample is maintained for a certain period of time to determine that the sample is in a thermal equilibrium state. Thereafter, a starting point at which thermal equilibrium of the sample determined to be in the thermal equilibrium state starts and a point maintained for a predetermined time in advance are detected (S60).

상기 측정서버(500)에서 상기 샘플의 열평형이 시작되는 시작점과 미리 설정된 일정시간 유지된 지점을 검출하면 상기 열전도율 측정기(100)의 상기 하측온도측정부(180)와 상기 상측온도측정부(190)를 작동시킨다.When the measurement server 500 detects the starting point at which the thermal equilibrium of the sample starts and the point maintained for a predetermined time in advance, the lower temperature measuring unit 180 and the upper temperature measuring unit 190 of the thermal conductivity meter 100 are ) works.

상기 열전도율 측정기(100)는 상기 측정서버(500)에서 상기 샘플의 열평형이 시작되는 시작점에서 열 평형이 일정시간 유지되는 동안 상기 하측온도측정부(180)와 상기 상측온도측정부(190)를 작동시켜 제1온도 내지 제4온도를 측정한다(S70).The thermal conductivity measuring unit 100 is the lower temperature measuring unit 180 and the upper temperature measuring unit 190 while the thermal equilibrium is maintained for a predetermined time at the starting point where the thermal equilibrium of the sample starts in the measuring server 500 operation to measure the first to fourth temperatures (S70).

상기 열전도율 측정기(100)는 상기 측정된 제1온도 내지 제4온도를 상기 측정서버(500)로 전송한다.The thermal conductivity meter 100 transmits the measured first to fourth temperatures to the measurement server 500 .

상기 측정서버(500)는 상기 제1온도 내지 제4온도를 수신받아 상기 제1온도 및 제2온도의 온도차와 제2온도 및 제3온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를 산출한다(S80).The measurement server 500 receives the first temperature to the fourth temperature and calculates the temperature difference between the first temperature and the second temperature, the temperature difference between the second temperature and the third temperature, and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature. Calculate (S80).

상기 측정서버(500)는 미리 저장된 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)의 열전도율, 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)의 면적, 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)의 거리 및 산출된 상기 제1온도 및 제2온도의 온도차와 제2온도 및 제3온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를 역수로 한 후 온도기울기를 산출하여 상기 샘플의 열전도율을 산출한다(S90).The measurement server 500 includes the previously stored thermal conductivity of the lower filler fixing unit 120 and the upper pillar fixing unit 130, the area of the lower pillar fixing unit 120 and the upper pillar fixing unit 130, and the The distance between the lower pillar fixing part 120 and the upper pillar fixing part 130, the calculated temperature difference between the first temperature and the second temperature, the second temperature and the third temperature, and the third temperature and the fourth temperature The thermal conductivity of the sample is calculated by calculating the temperature gradient after making the temperature difference of the reciprocal number (S90).

상기와 같이 열전도율을 산출할 수 있는 열전도율 측정시스템은, 상기 샘플이 열 평형상태가 되도록 샘플의 양측을 각각 냉각시키고 가열하여 샘플이 열 평형에 도달하는 시작점을 자동으로 검출하고 열전도율을 산출할 수 있어 샘플 측정 시 동일한 조건에서 측정할 수 있고 열 평형에 도달한 시점을 자동으로 확인할 수 있음으로 인해 산출된 열전도율의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The thermal conductivity measurement system that can calculate the thermal conductivity as described above automatically detects the starting point at which the sample reaches thermal equilibrium by cooling and heating both sides of the sample so that the sample is in thermal equilibrium, and calculates the thermal conductivity. There is an effect of improving the accuracy of the calculated thermal conductivity because it can be measured under the same conditions when measuring a sample and the time when thermal equilibrium is reached can be automatically checked.

또한, 상기 냉각부(170)에 열전 소자를 사용하여 냉각효율을 향상시킬 수 있어 냉각시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 제품의 단가를 낮출 수 있으며, 상기 가열부(160)에 세라믹 히터를 사용하여 발열시간을 단축시키고 공간효율을 향상시킬 수 있어 제품의 외형이 커지는 것을 방지할 수 있게 된다.In addition, since the cooling efficiency can be improved by using a thermoelectric element in the cooling unit 170 , not only can the cooling time be shortened, but also the unit cost of the product can be lowered, and a ceramic heater is used for the heating unit 160 . It is possible to shorten the heating time and improve the space efficiency, thereby preventing the product from becoming larger.

또한, 미리 샘플의 위치와 측정온도를 지정하여 다수의 샘플이 동일한 측정조건에서 측정할 수 있도록 하여 산출된 열전도율의 신뢰도를 향상시키고 사용자의 편리성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to improve the reliability of the calculated thermal conductivity by designating the location and measurement temperature of the sample in advance so that a plurality of samples can be measured under the same measurement condition, and to improve the user's convenience.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.Embodiments of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those of ordinary skill in the technical field of the present invention can improve and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and changes will fall within the scope of the present invention if it is obvious to those of ordinary skill in the art.

100: 열전도율 측정기 110: 베이스부
111: 지지부 112: 케이스부
120: 하측필러고정부 130: 상측필러고정부
140: 하측커버부 141: 보조가열재
150: 상측커버부 151: 보온재
160: 가열부 170: 냉각부
171: 열전소자 172: 냉각팬
180; 하측온도측정부 181: 제1온도센서
182: 제2온도센서 190: 상측온도측정부
191: 제3온도센서 192: 제4온도센서
200: 가열온도측정부 210: 제어부
220: 모터부 230: 로드셀
500: 측정서버 510: 서버통신부
520: 측정조건생성부 530: 온도기록부
540: 열평형검출부 550: 온도차산출부
560: 열전도율산출부
100: thermal conductivity meter 110: base part
111: support portion 112: case portion
120: lower filler fixing part 130: upper filler fixing part
140: lower cover portion 141: auxiliary heating material
150: upper cover part 151: insulating material
160: heating unit 170: cooling unit
171: thermoelectric element 172: cooling fan
180; Lower temperature measuring unit 181: first temperature sensor
182: second temperature sensor 190: upper side temperature measurement unit
191: third temperature sensor 192: fourth temperature sensor
200: heating temperature measuring unit 210: control unit
220: motor 230: load cell
500: measurement server 510: server communication unit
520: measurement condition generating unit 530: temperature recording unit
540: thermal equilibrium detection unit 550: temperature difference calculation unit
560: thermal conductivity calculator

Claims (4)

열전도율을 측정하기 위한 샘플의 일측면에 위치되는 하측필러고정부(120)와, 상기 샘플의 타측면에 위치되는 상측필러고정부(130)와, 상기 샘플의 일측면을 가열시키기 위해 발열되는 가열부(160)와, 상기 샘플의 타측면을 냉각시키기 위해 냉각되는 냉각부(170)와, 상기 하측필러고정부(120)의 길이방향을 따라 서로 이격되도록 제1온도센서(181)와 제2온도센서(182)를 위치시켜 제1온도와 제2온도를 측정하기 위한 하측온도측정부(180)와, 상기 상측필러고정부(130)의 길이방향을 따라 서로 이격되도록 제3온도센서(191)와 제4온도센서(192)를 위치시켜 제3온도와 제4온도를 측정하기 위한 상측온도측정부(190)와, 상기 가열부(160)의 온도를 측정하기 위한 가열온도측정부(200)와, 상기 가열부(160)의 온도를 제어하기 위한 제어부(210)를 포함하는 열전도율 측정기(100)와, 상기 샘플의 열 평형이 되는 시작점과 미리 설정된 일정시간 동안 열 평형을 유지시킨 후의 시점을 검출하여 상기 샘플의 열전도율을 산출하기 위한 측정서버(500)를 포함하는 열전도율 측정시스템에 있어서,
상기 열전도율 측정기(100)는, 상기 하측필러고정부(120) 및 상기 상측필러고정부(130)를 각각 수용하여 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130) 사이에 위치된 샘플이 외부의 공기와 접촉되는 것을 방지하기 위해 진공상태가 되도록 밀폐시키기 위한 하측커버부(140) 및 상측커버부(150)와, 미리 설정된 측정조건에 따라 상기 샘플의 위치를 고정시키기 위해 상기 상측필러고정부(130)의 높이 내지 수평을 조절하기 위한 모터부(220)를 포함하고,
상기 하측필러고정부(120)는, 상기 샘플의 일측면이 접촉되도록 안착시키면서 상기 샘플의 일측면이 가열되도록 상기 가열부(160)에 의해 가열되며,
상기 상측필러고정부(130)는, 상기 샘플의 타측면에 접촉되기 위해 상기 하측필러고정부(120)와 맞닿도록 밀착되면서 상기 샘플의 타측면이 냉각되도록 상기 냉각부(170)에 의해 냉각되고,
상기 하측커버부(140)의 내측과 상기 하측필러고정부(120) 사이에는, 상기 가열부(160)의 한계에 의해 가열되지 않을 때 상기 하측필러고정부(120)의 온도를 상승시켜 상기 샘플의 일측면에 열을 추가로 전달하기 위한 보조가열재(141)를 포함하며,
상기 상측커버부(150)과 상기 상측필러고정부(130) 사이에는, 높은 열로 인해 상기 냉각부(170)가 손상되지 않도록 보호하기 위한 보온재(151)를 포함하는 열전도율 측정시스템.
A lower filler fixing part 120 positioned on one side of the sample for measuring thermal conductivity, an upper filler fixing part 130 positioned on the other side of the sample, and heating generated to heat one side of the sample The unit 160, the cooling unit 170 cooled to cool the other side of the sample, and the first temperature sensor 181 and the second temperature sensor 181 so as to be spaced apart from each other along the longitudinal direction of the lower filler fixing unit 120 The lower temperature measuring unit 180 for measuring the first temperature and the second temperature by locating the temperature sensor 182 and the third temperature sensor 191 so as to be spaced apart from each other along the longitudinal direction of the upper pillar fixing unit 130 ) and a fourth temperature sensor 192 to position the upper temperature measuring unit 190 for measuring the third temperature and the fourth temperature, and a heating temperature measuring unit 200 for measuring the temperature of the heating unit 160 . ), and a thermal conductivity meter 100 including a control unit 210 for controlling the temperature of the heating unit 160, and a starting point of thermal equilibrium of the sample and a time point after maintaining thermal equilibrium for a preset period of time In the thermal conductivity measurement system comprising a measurement server 500 for calculating the thermal conductivity of the sample by detecting,
The thermal conductivity meter 100 accommodates the lower pillar fixing unit 120 and the upper pillar fixing unit 130, respectively, and is located between the lower pillar fixing unit 120 and the upper pillar fixing unit 130. The lower cover part 140 and the upper cover part 150 for sealing the sample to a vacuum state to prevent contact with external air, and the upper part to fix the position of the sample according to a preset measurement condition. Includes a motor 220 for adjusting the height or horizontal of the pillar fixing portion 130,
The lower filler fixing part 120 is heated by the heating part 160 so that one side of the sample is heated while seated so that one side of the sample is in contact,
The upper filler fixing part 130 is cooled by the cooling part 170 so that the other side of the sample is cooled while being in close contact with the lower filler fixing part 120 to come into contact with the other side of the sample. ,
Between the inner side of the lower cover part 140 and the lower filler fixing part 120, when it is not heated by the limit of the heating part 160, the temperature of the lower filler fixing part 120 is increased to increase the temperature of the sample. It includes an auxiliary heating material 141 for additionally transferring heat to one side of the
Between the upper cover part 150 and the upper filler fixing part 130, a thermal conductivity measuring system including a thermal insulation material 151 for protecting the cooling part 170 from being damaged due to high heat.
청구항 1에 있어서,
상기 측정서버(500)는, 상기 열전도율 측정기(100)와 통신하기 위한 서버통신부(510)와, 상기 서버통신부(510)를 통해 상기 제어부(210)와 상기 모터부(220)로 전송하기 위해 상기 샘플의 열전도율을 측정하기 위한 온도와 상기 샘플의 위치를 입력하여 측정조건을 생성하기 위한 측정조건생성부(520)와, 상기 서버통신부(510)를 통해 상기 제2온도센서(182)의 제2온도와 상기 제3온도센서(191)의 제3온도를 합산하고 평균값을 산출하여 생성된 샘플의 온도를 누적하여 기록하기 위한 온도기록부(530)와, 상기 온도기록부(530)에 기록된 온도가 일정해져 상기 샘플이 열 평형되는 시작점과 미리 설정된 일정시간 열 평형이 유지된 지점을 검출하기 위한 열평형검출부(540)와, 상기 검출된 샘플의 열 평형 시작점 및 유지되는 시점에 상기 하측온도측정부(180)와 상기 상측온도측정부(190)로부터 측정된 각 제1온도 내지 제4온도를 수신받아 상기 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를 산출하기 위한 온도차산출부(550)와, 상기 산출된 제1온도 및 제2온도의 온도차와 제3온도 및 제4온도의 온도차를 이용하여 상기 샘플의 열전도율을 산출하기 위한 열전도율산출부(206)를 포함하는 열전도율 측정시스템.
The method according to claim 1,
The measurement server 500 includes a server communication unit 510 for communicating with the thermal conductivity meter 100 and a server communication unit 510 to transmit to the control unit 210 and the motor unit 220 through the server communication unit 510 . A measurement condition generating unit 520 for generating a measurement condition by inputting a temperature for measuring the thermal conductivity of the sample and a location of the sample, and the second temperature sensor 182 through the server communication unit 510 A temperature recording unit 530 for accumulating and recording the temperature of a sample generated by summing the temperature and the third temperature of the third temperature sensor 191 and calculating an average value, and the temperature recorded in the temperature recording unit 530 is A thermal equilibrium detection unit 540 for detecting a starting point at which the sample is thermally balanced and a point at which thermal equilibrium is maintained for a predetermined period of time by being constant, and the lower temperature measuring unit at a starting point and maintaining time of the thermal equilibrium of the detected sample Receive each of the first to fourth temperatures measured from 180 and the upper temperature measuring unit 190 to calculate the temperature difference between the first temperature and the second temperature and the third temperature and the fourth temperature a temperature difference calculating unit 550 for, and a thermal conductivity calculating unit 206 for calculating the thermal conductivity of the sample using the calculated temperature difference between the first temperature and the second temperature and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature. thermal conductivity measurement system.
미리 설정된 측정온도에 따라 샘플을 가열 및 냉각시키는 열전도율 측정기(100)에서 상기 샘플의 하측과 인접하여 측정된 제1온도 및 제2온도와 상기 샘플의 상측과 인접하여 측정된 제3온도 및 제4온도를 이용하여 상기 샘플의 열전도율을 산출하는 열전도율산출단계를 포함하는 열전도율 측정시스템을 이용한 열전도율 측정방법에 있어서,
상기 샘플의 제1온도 내지 제4온도를 측정하기 전에는, 상기 열전도율 측정기(100)에서 하측필러고정부(120)에 상기 샘플의 일측면이 접촉되도록 안착시키는 샘플안착단계와, 상기 하측필러고정부(120)에 안착된 샘플이 고정되도록 상기 하측필러고정부(120)에 상측필러고정부(130)를 밀착시킨 후 상기 샘플이 끼워진 상기 하측필러고정부(120)와 상기 상측필러고정부(130)를 하측커버부(140) 및 상측커버부(150) 내에 수용하는 샘플밀착단계를 포함하고,
상기 열전도율 측정기(100)에서 미리 설정된 측정조건에 따라 상기 샘플의 위치를 고정시키기 위해 모터부(220)를 통해 상기 상측필러고정부(130)의 높이 내지 수평을 조절하며,
상기 샘플의 제1온도 내지 제4온도를 측정한 후에는, 상기 측정된 제1온도 내지 제4온도를 수신받은 측정서버(500)에서 상기 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 제3온도 및 제4온도의 온도차를 비교한 차이값이 미리 설정된 열평형차이범위에 포함되고 일정시간 유지되면 상기 샘플의 열평형상태인 것으로 판단하여 상기 샘플의 열평형이 되는 시작점과 미리 설정된 일정시간 동안 열평형이 유지된 시점을 검출하는 열평형검출단계와, 상기 열전도율 측정기(100)에서 상기 측정서버(500)로부터 검출된 샘플의 열평형이 되는 시작점과 일정시간 열평형이 유지된 시점에 상기 하측필러고정부(120)에 위치된 하측온도측정부(180)의 제1온도센서(181) 및 제2온도센서(182)를 통해 제1온도 및 제2온도를 측정하고 상기 상측필러고정부(130)에 위치된 상측온도측정부(190)의 길이방향 양측에 위치된 제3온도센서(191) 및 제4온도센서(192)를 통해 제3온도 및 제4온도를 측정하는 구리고정부온도측정단계와, 상기 측정서버(500)에서 상기 측정된 제1온도 및 제2온도와 상기 측정된 제2온도 및 제3온도와 상기 측정된 제3온도 및 제4온도에 대한 각 온도차를 산출하는 온도차산출단계를 포함하고,
상기 열전도율산출단계는, 상기 측정서버(500)에서 상기 제1온도 및 제2온도의 온도차와 상기 측정된 제2온도 및 제3온도의 온도차와 상기 측정된 제3온도 및 제4온도의 온도차를 역수로 한 후 온도기울기를 산출하는 열전도율 측정시스템을 이용한 열전도율 측정방법.
In the thermal conductivity meter 100 for heating and cooling the sample according to the preset measurement temperature, the first temperature and the second temperature measured adjacent to the lower side of the sample, and the third temperature and the fourth temperature measured adjacent to the upper side of the sample In the thermal conductivity measurement method using a thermal conductivity measurement system comprising a thermal conductivity calculation step of calculating the thermal conductivity of the sample using temperature,
Before measuring the first temperature to the fourth temperature of the sample, a sample seating step of seating one side of the sample in contact with the lower filler fixing part 120 in the thermal conductivity meter 100, and the lower filler fixing part The upper filler fixing part 130 is closely attached to the lower filler fixing part 120 so that the sample seated on 120 is fixed, and then the lower filler fixing part 120 and the upper filler fixing part 130 in which the sample is inserted. ) including a sample adhesion step of accommodating the lower cover part 140 and the upper cover part 150,
Adjusting the height or horizontal of the upper pillar fixing part 130 through the motor 220 to fix the position of the sample according to the measurement conditions set in advance in the thermal conductivity meter 100,
After measuring the first temperature to the fourth temperature of the sample, the temperature difference between the first temperature and the second temperature and the third temperature in the measurement server 500 receiving the measured first temperature to the fourth temperature And if the difference value comparing the temperature difference of the fourth temperature is included in the preset thermal equilibrium difference range and maintained for a predetermined time, it is determined that the sample is in thermal equilibrium state, and the starting point at which the sample becomes thermal equilibrium and heat for a preset period of time A thermal equilibrium detection step of detecting the time when the equilibrium is maintained, and the starting point at which the thermal equilibrium of the sample detected from the measurement server 500 in the thermal conductivity meter 100 is maintained and the lower filler at the time when the thermal equilibrium is maintained for a certain period of time The first temperature and the second temperature are measured through the first temperature sensor 181 and the second temperature sensor 182 of the lower temperature measuring unit 180 located in the fixing unit 120, and the upper filler fixing unit 130 ) a copper fixing part temperature measuring step of measuring the third temperature and the fourth temperature through the third temperature sensor 191 and the fourth temperature sensor 192 located on both sides in the longitudinal direction of the upper temperature measuring part 190 located in the and a temperature difference calculation for calculating each temperature difference between the measured first and second temperatures, the measured second and third temperatures, and the measured third and fourth temperatures in the measurement server 500 comprising steps,
In the thermal conductivity calculation step, the temperature difference between the first temperature and the second temperature in the measurement server 500, the temperature difference between the measured second temperature and the third temperature, and the temperature difference between the measured third temperature and the fourth temperature A method of measuring thermal conductivity using a thermal conductivity measurement system that calculates the temperature gradient after turning it into a reciprocal number.
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