一种基于瞬态平面热源法的变气氛压力导热系数测试装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105928975A(43)申请公布日2016.09.07(21)申请号201610378618.0(22)申请日2016.05.31(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人陶文铨张虎方文振李明佳李增耀(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人闵岳峰(51)Int.Cl.G01N25/20(2006.01)G01N25/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种基于瞬态平面热源法的变气氛压力导热系数测试装置(57)摘要本发明一种基于瞬态平面热源法的变气氛压力导热系数测试装置，其中，双螺旋测试探头放置于两块相同且表面平整的被测材料之间，被测材料和测试探头整体放置于管式高温炉内，由管式高温炉和温控系统提供可控的环境温度，高压气源与分子泵组配合控制管式高温炉内的气氛类型和压力，数据采集与控制系统分别与温控系统和HotDisk导热仪相连，且与双螺旋测试探头相连的HotDisk导热仪为双螺旋测试探头提供测试功率和加热时间，由数据采集与控制系统依据瞬态平面热源法理论计算获得被测材料的导热系数和热扩散系数。本发明对瞬态平面热源法国际上首次实现了变气氛压力条件下的导热系数测试，多孔材料导热系数测试的气氛压力范围为目前国内报道的最大测试范围。CN105928975ACN105928975A权利要求书1/1页1.一种基于瞬态平面热源法的变气氛压力导热系数测试装置，其特征在于：包括双螺旋测试探头(2)、管式高温炉(3)、温控系统(4)、HotDisk导热仪(5)、数据采集与控制系统(6)、高压气源(7)和分子泵组(15)；其中，双螺旋测试探头(2)放置于两块相同且表面平整的被测材料(1)之间，被测材料(1)和测试探头(2)整体放置于管式高温炉(3)内，由管式高温炉(3)和温控系统(4)提供可控的环境温度，高压气源(7)与分子泵组(15)配合控制管式高温炉(3)内的气氛类型和压力，数据采集与控制系统(6)分别与温控系统(4)和HotDisk导热仪(5)相连，且与双螺旋测试探头(2)相连的HotDisk导热仪(5)为双螺旋测试探头(2)提供测试功率和加热时间，由数据采集与控制系统(6)依据瞬态平面热源法理论计算获得被测材料(1)的导热系数和热扩散系数。2.根据权利要求1所述的一种基于瞬态平面热源法的变气氛压力导热系数测试装置，其特征在于：高压气源(7)连接管式高温炉(3)的管道上设置有压力表(10)。3.根据权利要求2所述的一种基于瞬态平面热源法的变气氛压力导热系数测试装置，其特征在于：压力表(10)两侧的管道上分别设置有第一控制阀门(8)和第二控制阀门(9)。4.根据权利要求3所述的一种基于瞬态平面热源法的变气氛压力导热系数测试装置，其特征在于：分子泵组(15)连接管式高温炉(3)的管道上设置有第三控制阀门(11)和第四控制阀门(13)。5.根据权利要求4所述的一种基于瞬态平面热源法的变气氛压力导热系数测试装置，其特征在于：第三控制阀门(11)和第四控制阀门(13)之间的管道上设置有第一真空计(12)，第四控制阀门(13)与分子泵组(15)之间的管道上设置有第二真空计(14)。6.根据权利要求1所述的一种基于瞬态平面热源法的变气氛压力导热系数测试装置，其特征在于：分子泵组(15)包括依次连接的机械泵(16)和分子泵(17)。7.根据权利要求1所述的一种基于瞬态平面热源法的变气氛压力导热系数测试装置，其特征在于：HotDisk导热仪(5)中含有控制电路、恒流源和数据采集装置，用于控制双螺旋测试探头(2)的输入功率，加热时间并对双螺旋测试探头(2)温升进行采集。8.根据权利要求1所述的一种基于瞬态平面热源法的变气氛压力导热系数测试装置，其特征在于：分子泵组(15)连接管式高温炉(3)的管道直径为25mm。9.根据权利要求1所述的一种基于瞬态平面热源法的变气氛压力导热系数测试装置，其特征在于：管式高温炉(3)的压力测试范围为0.01Pa-1MPa，温度测试范围为室温-800℃。2CN105928975A说明书1/4页一种基于瞬态平面热源法的变气氛压力导热系数测试装置技术领域：[0001]本发明属于测量技术领域，具体涉及一种基于瞬态平面热源法的变气氛压力导热系数测试装置。背景技术：[0002]多孔材料因其密度小、质量轻、比表面积大等特点，具有优异的物理性能，如高孔隙率的材料常作为隔热保温材料，在航空航天、能源化工、石油输运和建筑等方面具有广泛应用。多孔材料作为隔热材料使用时其隔热性能会受孔隙率，填充气氛，气氛压力和温度等因素的影响，而研究不同气氛压力下多孔材料导热系数的变化规律对于