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一项材料导热系数测定仪器校准法获得发明专利授权

时间:2020-12-22 来源:计量校准点击:次

一项材料导热系数测定仪器校准法获得发明专利授权

　　导热系数是一个重要的物理量，不良导体导热系数的测量是热力学中的一个重要实验。用平稳态法测量不良导体、金属、橡胶和空气的热导率。

　　近日，浙江省计量学院《一种基于防护热板法校准热流计法导热仪的方法》申请获得中国发明专利授权，为热流计全面溯源热导仪提供了解决方案。本发明避免了固定硬件结构的热流计法导热仪需要拆卸和独立校正等步骤，避免了因拆卸和组装而间接导致的仪器测量不准确、回收困难等问题。

　　热导率计是一种测量样品(固体、液体或粉末)热导率随温度变化的仪器。导热系数是一个重要的物理量，不良导体导热系数的测量是热力学中的一个重要实验。该实验仪器采用平稳态法测量不良导体、金属、橡胶、空气等的热导率。热导仪用于测试金属和合金、DIA、陶瓷、石墨和碳纤维、填充塑料、聚合物材料等。

　　用保护性热板装置方法测量了板状样品的稳态热性能。在稳态条件下，在保护热板装置的中心计量区，在具有平行表面的均匀板试样中，建立了类似于由两个平行均匀温度板围成的无限大板中存在的一维恒定热流。保护热板装置由加热单元、冷却单元、试件和保护单元组成，有双试件(一个加热单元夹在两个试件之间)和单试件两种类型。由于其测试精度高，测试温度高，所以应用广泛(包括仲裁检验)。缺点是测试时间过长，无法测试湿试样。

　　它是一种测量热流的计量校准仪器。热流是单位时间内流经单位面积的热量，也可以理解为热能通过单位面积的速率。热流的单位为w/m，为了测量某一部位的热辐射强度、热对流强度、热传导强度或总传热率，经常使用热流计。今天，常用的热电阻热流计利用热电堆传感器技术。热流计可分为热热流计、辐射热流计、量热热流计、辐射-对流热流计、热容热流计和Onera热流计。

　　什么是“热流计法”

　　用热流计装置方法测量了板状试样的稳态热性能。热流计装置由一个加热单元、一个(或两个)热流传感器、一个(或两个)试件和一个冷却单元组成。当气体板和冷板处于恒温稳态条件下时，热流计装置在热流传感器的中心测量部分和试件的中心部分建立类似于无限平壁中存在的单向稳态热流。假设测量有稳定的热通量Q、平均温度Tm和温差t，当标准试件流量测得的热量为Qs，被测试件流量测得的热量为Qu时，可以用Ru/Rs=QS/Qu的比值来确定Ru，进而计算出试件的导热系数。用热保护板法测定标准样品的热性能。适用于测量干燥均匀的试样，试样的热阻应大于0.1m2 k/w，测量精度可达3%5%，主要取决于测量参考物质的精度。同时，应特别注意通过样品边缘和热流传感器的热损失。