一,、 概述
本儀器適用于80℃~900℃溫度范圍內(nèi)金屬或合金無相變溫度下導(dǎo)熱系數(shù)的測定。符合GB/T3651-2008《金屬高溫導(dǎo)熱系數(shù)測量方法》標(biāo)準(zhǔn)要求,。廣泛應(yīng)用在企業(yè),、科研院校、質(zhì)檢等,。
二,、 主要指標(biāo)
1、 測試溫度范圍:80℃~900℃,;
2,、 導(dǎo)熱系數(shù)范圍:5~400W/mk;
3,、 直流穩(wěn)壓電源:0~60A,;0~10V;
4,、 試樣尺寸:棒狀樣品:¢(3~5)×220(mm),;
絲狀樣品:¢(1~3)×(20~45)(mm);
5,、 相對誤差:≤±5%,;
6,、 試樣防氧化保護(hù)方式:真空+氣氛;
7,、 電源:220V/50Hz;功率≤2KW,;
8、 電腦測量控制,,自動生成報(bào)告,。
9、 配用電爐zui高溫度1000℃,。
三,、結(jié)構(gòu)原理簡介
本儀器由環(huán)境加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng),、真空氣氛系統(tǒng),、試樣加熱系統(tǒng)、測量控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成,。
棒狀試樣通以直流電流時,,產(chǎn)生的焦耳熱主要沿試樣縱向向兩端傳導(dǎo),。達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后,,認(rèn)為試樣上是一維縱向熱流,對試樣和側(cè)向環(huán)境間的熱交換予以修正,,試樣導(dǎo)熱系數(shù)(λ)按下式計(jì)算:
IVL
λ=0.6364×———————— ---------(1)
d2(△1-εN)
式中:
λ---試樣的導(dǎo)熱系數(shù),單位為瓦/米,開樂文w/(m.k);
L----試樣工作區(qū)間平均長度,單位為毫米(mm);
I----通入試樣的電流,單位為安培(A);
V----試樣工作區(qū)間平均電壓降,單位為毫伏(mV);
d----試樣直徑,單位為毫米(mm);
△1---試樣工作區(qū)間中點(diǎn)和兩端點(diǎn)間的平均溫度差,單位為 (℃);
ε -----反映側(cè)向熱交換大小的系數(shù);
N------試樣和側(cè)向環(huán)境溫度差的函數(shù),單位為攝氏度(℃)
△1,、ε 、N由下列各式計(jì)算:
△1 = t1 - ---------------------------(2)
△2= t′1 - -------------------------(3)
N= t′2 - t2+ - -----------------(4)
= t02 - -----------------------------(5)
=t02 - -------------------------------(6)
N0= - t02 + - ---------------------(7)
ε= -------------------------------------(8)
式中:
t1,、t2,、t3――――試樣通電時試樣端點(diǎn)、中點(diǎn),、另一端點(diǎn)的溫度,,單位為攝氏度(℃);
t′1,、t′2,、t′3 --------試樣通電時測向環(huán)境端點(diǎn)、中點(diǎn),、另一端點(diǎn)的溫度,,單位為攝氏度(℃);
t01,、t02,、t03 ――――試樣不通電時試樣端點(diǎn)、中點(diǎn),、另一端點(diǎn)的溫度,,單位為攝氏度(℃),;
t01′t02′t03′ ―――試樣不通電時測向環(huán)境端點(diǎn)、中點(diǎn),、另一端點(diǎn)的溫度,,單位為攝氏度(℃);
△10―――試樣不通電時試樣中點(diǎn)和兩端點(diǎn)間的平均溫度差,,單位為攝氏度(℃),;
△20――試樣不通電時側(cè)向環(huán)境中點(diǎn)和兩端點(diǎn)間的平均溫度差,單位為攝氏度(℃),;
△2 ――試樣通電時測向環(huán)境中點(diǎn)和兩端點(diǎn)間的平均溫度差,,單位為攝氏度(℃)
N0 ――――試樣不通電時試樣和側(cè)向環(huán)境溫度差的函數(shù),單位為攝氏度(℃)
t ――――試樣平均溫度,,由下式確定:
t = t2 - -------------------(9)
7.2將測得的平均值,,分別代(1)~(9)式,則得各實(shí)驗(yàn)點(diǎn)實(shí)測導(dǎo)熱系數(shù),。
7.3根據(jù)各溫度下導(dǎo)熱系數(shù)的實(shí)測值,,用作圖法求出溫度與導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系,并由此關(guān)系得對應(yīng)于一定溫度下和導(dǎo)熱系數(shù)值,,作正式結(jié)果發(fā)出報(bào)告,。
四、 安裝調(diào)試
(一),、軟件的安裝
1安裝Microsoft office2003辦公軟件,,帶Excel2003 和Access 2003.
2安裝金屬高溫導(dǎo)熱系數(shù)測試軟件,雙擊安裝包文件夾下面的Setup.exe文件,,按照提示完成軟件的安裝,。
(二)、設(shè)備的安裝
1,、連接設(shè)備電源,。
2、連接設(shè)備通信線到計(jì)算機(jī),。
3,、連接冷卻水管。
4,、如需氣氛保護(hù),,請連接好保護(hù)氣體。
五,、實(shí)驗(yàn)操作
1,、被測試樣為棒狀時,直徑¢(4~5)mm,,長度220mm,,兩端再加延伸棒至總長400mm,,或試樣長度取400mm長。被測試樣為絲狀時,,直徑¢(1~3)mm,,長度80~120mm,兩端再加延伸棒至總長400mm,,或試樣長度取400mm長,。
2、在試樣棒中點(diǎn)和離中點(diǎn)20-45mm位置,,在同一軸表面上焊接3只鎳鉻-鎳硅熱電偶,,熱電偶絲直徑0.15~0.3mm。
3,、在試樣表面包絕熱保溫材料,,在離試樣中軸線12~27mm對應(yīng)試樣熱電偶安裝3只環(huán)境熱電偶(即環(huán)境熱電偶距試樣中心線距離應(yīng)小于0.6L),再包一層絕熱保溫材料,。
4,、將試樣安裝在試樣架上,連接好熱電偶引出線,,蓋上電爐,,合上真空罩。
5,、開冷卻水,。
6打開電源開關(guān),開啟計(jì)算機(jī),,啟動測試軟件,設(shè)置好電爐溫度值,,啟動加熱,,打開加熱開關(guān),輸入試樣直徑,,試樣工作區(qū)長度,,按“確認(rèn)”鍵,如需防護(hù)試樣,,請開真空泵和氣體保護(hù),,然后按“開始實(shí)驗(yàn)”鍵,儀器進(jìn)入自動測試狀態(tài),。
7,、當(dāng)試樣環(huán)境溫度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,計(jì)算機(jī)提示加直流電流,,根據(jù)提示,,使試樣溫度與環(huán)境溫度平衡,,計(jì)算機(jī)自動計(jì)算出導(dǎo)熱系數(shù)。
8,、此溫度點(diǎn)導(dǎo)熱系數(shù)測試完畢,,可再設(shè)置其它溫度,按上述步驟測試,,按“生成報(bào)告”鍵,,自動生成報(bào)告。
六,、注意事項(xiàng)
1,、試樣焊好熱電偶后,要將試樣裝上儀器,,加點(diǎn)電流給試樣加熱,,三支熱電偶溫度值在升溫中應(yīng)相差不多,否則熱電偶焊接有問題,,需重焊,。
2、試樣中點(diǎn)與兩端點(diǎn)測溫點(diǎn)的溫差一般需控制在10-50℃范圍內(nèi),,可通過使用不同材料或不同尺寸的試樣延伸棒,,或兩端加裝試樣加熱器,或改變試樣工作區(qū)長度等方法達(dá)到測試要求,。
七,、裝箱單
1、主機(jī) 1臺
2,、測試軟件 1套
3,、電腦(根據(jù)合同要求) 1套
4、配套說明書 1套
5,、合格證 1份