防護(hù)熱板法與熱流計(jì)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀結(jié)構(gòu)原理
背景技術(shù):
導(dǎo)熱系數(shù)是絕熱保溫材料最重要的熱物理參數(shù),對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量具有重要意義,。測(cè)定保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)的方法有穩(wěn)態(tài)法和瞬態(tài)法兩類,。其中,熱流計(jì)法導(dǎo)熱儀是穩(wěn)態(tài)法的一種,,基于傅里葉導(dǎo)熱定律,,根據(jù)被測(cè)試件與標(biāo)準(zhǔn)試件熱阻相比較而得出的一種間接或相對(duì)的方法,。熱流計(jì)法導(dǎo)熱儀因其原理簡(jiǎn)單,,經(jīng)濟(jì)高效,可測(cè)量一系列低導(dǎo)熱與絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)而被廣泛應(yīng)用于保溫材料生產(chǎn)領(lǐng)域,。
但是,,目前由于國(guó)內(nèi)外對(duì)熱流計(jì)法導(dǎo)熱儀的校準(zhǔn)還沒有發(fā)布相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范,不能對(duì)國(guó)內(nèi)大量進(jìn)口和少量自建的熱流計(jì)法導(dǎo)熱儀的準(zhǔn)確性,、穩(wěn)定性做定期檢查,,且影響了對(duì)所測(cè)得的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量結(jié)果的可靠性的評(píng)估,難以滿足企事業(yè)單位生產(chǎn)和研發(fā)的要求,。
防護(hù)熱板法與熱流計(jì)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀結(jié)構(gòu)原理:
在穩(wěn)態(tài)條件下,,防護(hù)熱板裝置的中心計(jì)量區(qū)域內(nèi),,在具有平行表面的均勻板狀試件中,建立類似于以兩個(gè)平行勻溫平板為界的無限大平板中存在的一維恒定熱流,。
由微機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng),、計(jì)量加熱單元、防護(hù)加熱單元,、背防護(hù)加熱單元,、冷板單元、外防護(hù)單元(保溫系統(tǒng)),、測(cè)量系統(tǒng),、升降系統(tǒng)、位移檢測(cè)系統(tǒng),、制冷系統(tǒng),、箱體等組成。
1,、微機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng):
計(jì)算機(jī)輸出信號(hào)經(jīng)I/O和D/A轉(zhuǎn)換控制相應(yīng)執(zhí)行元件,,實(shí)現(xiàn)控溫、計(jì)算,、溫度采集,、打印測(cè)試報(bào)告、顯示過程曲線等功能,。人機(jī)對(duì)話窗口顯示各面溫度值,,并具備自診斷功能。
2,、計(jì)量加熱單元:
采用優(yōu)質(zhì)導(dǎo)熱材料作為加熱面板,,因其具有高導(dǎo)熱性能,使加熱板面溫度更均勻,、熱慣性小,,這樣使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確。
3,、防護(hù)加熱單元:
采用與計(jì)量加熱單元相同的面板材料,,用熱流平衡裝置測(cè)量防護(hù)加熱單元與計(jì)量加熱單元之間熱流,以便精控制隔縫兩側(cè)的溫差接近于零,,保證儀器測(cè)試精度,。
4、背防護(hù)加熱單元:
采用與計(jì)量加熱單元相同的導(dǎo)熱材料,、優(yōu)質(zhì)保溫材料,,使計(jì)量加熱單元、防護(hù)加熱單元與背防護(hù)單元間的溫差接近于零,保證檢測(cè)精度,。
5,、冷板單元:
采用優(yōu)質(zhì)導(dǎo)熱材料作為導(dǎo)熱面板,采用電子制冷方式控制冷板溫度,,冷板溫度可設(shè)定,,微機(jī)自動(dòng)控制。
6,、外防護(hù)單元(保溫系統(tǒng)):
采用優(yōu)質(zhì),、環(huán)保型保溫材料,不但保溫性能好,,且無毒,、無刺激性,此保溫系統(tǒng)使測(cè)試環(huán)境條件更穩(wěn)定,,從而保證儀器測(cè)試精度,。
7、測(cè)量系統(tǒng):
采用穩(wěn)定性高,、精度高的鉑電阻溫度傳感器和高精度直流功率傳感器,,使數(shù)據(jù)采集結(jié)果更準(zhǔn)確。
8,、熱板升降系統(tǒng):
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的同類產(chǎn)品大多都采用氣動(dòng)技術(shù),,利用氣缸自動(dòng)壓緊試件,或手動(dòng)壓緊試件,;且被檢試件垂直于操作平臺(tái)放置,。而DR-FR120A導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀所測(cè)試件水平放在平臺(tái)上面,熱板部件中的加熱單元,、背防護(hù)單元等由升降系統(tǒng)操作移動(dòng),,試件的恒定夾緊力由熱板部件的自重供給,升降采用電動(dòng)升降機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn),,其特點(diǎn)是體積小,、傳動(dòng)平穩(wěn)。
9,、位移檢測(cè)系統(tǒng)
國(guó)標(biāo)中規(guī)定測(cè)量試件厚度的準(zhǔn)確度應(yīng)優(yōu)于±0.5%,,且建議在裝置里、在實(shí)際的測(cè)定溫度和壓力下測(cè)量厚度,,因?yàn)橛捎跓崤蛎浐蜔岚宓膲毫?,試件的厚度可能變化,,降低了測(cè)試精度,。為此本儀器中增加了導(dǎo)向、位移檢測(cè)系統(tǒng),系統(tǒng)中位移傳感器輸出信號(hào)為數(shù)字信號(hào),,其精度±0.1%FS,*可以保證測(cè)試精度,。
10、制冷系統(tǒng):
采用電子制冷方式能夠?qū)崿F(xiàn)迅速降低冷板溫度和試件測(cè)定平均溫度低于室溫的檢測(cè),,冷板低溫度為5℃,。
11、箱體:
儀器的箱體面板全部由優(yōu)質(zhì)碳鋼板制作,,表面做噴涂處理,,環(huán)保、整潔,、美觀,、大方,給人一種舒適的感覺,。
防護(hù)熱板法與熱流計(jì)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀結(jié)構(gòu)原理用于各種勻質(zhì)板狀絕熱保溫材料及非良導(dǎo)熱材料導(dǎo)熱系數(shù)的檢測(cè),。測(cè)試時(shí)間在40-80分鐘間,工作效率*,。體積小
該設(shè)備為單試件檢測(cè)裝置,,被測(cè)試樣水平放置于冷板表面,熱板懸吊狀態(tài)置于試件上方,,依靠自重對(duì)試件施加恒定壓緊力,,可保證試件與熱板、冷板可靠接觸,。
該裝置冷板采用電子制冷方式,,控溫速度快捷,保證冷板表面溫度均勻,。測(cè)溫元件采用高精度鉑電阻PT100,,配合高精度溫度采集模塊使熱板、冷板溫度控制精度更高,。
該裝置冷板,、熱板采用特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及*的控制方式,試驗(yàn)平衡時(shí)間短,,大大縮短試驗(yàn)時(shí)間,,提高試驗(yàn)效率。
該設(shè)備測(cè)試結(jié)果重復(fù)性≤1% ,,*國(guó)標(biāo)要求,。
該裝置采用微機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng),具有試驗(yàn)過程自動(dòng)控制,、自動(dòng)完成數(shù)據(jù)采集和生成報(bào)表,,智能化程度高,具有很高的測(cè)試精度。是目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)此類產(chǎn)品中精度高的測(cè)試儀器,。
引用標(biāo)準(zhǔn):
GB/T 10294-2008《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測(cè)定 防護(hù)熱板法》
GB/T 10295-2008《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測(cè)定 熱流計(jì)法》
技術(shù)指標(biāo):
1,、 外型尺寸(長(zhǎng)x寬x高):1200*540*1600(mm)
2、 總重量:80(kg)
3,、 試件規(guī)格(外形尺寸): 300×300(mm)
4,、 試件厚度:10~37.5(mm)
5、 導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定范圍:0.01~1W/(m.K)
6,、 冷板溫度:5℃~60℃
7,、 熱板溫度:室溫+5℃~80℃
8、 冷板溫度控制穩(wěn)定度:0.01℃
9,、 熱板溫度控制穩(wěn)定度:0.002℃
10,、 熱板計(jì)量單元加熱功率控制穩(wěn)定度:0.001W
11、 測(cè)試重復(fù)性: ≤1%
12,、 配帶動(dòng)力1kW 220V
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