防护热流计法导热系数自动测定仪及检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103293182A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103293182103293182A(43)申请公布日2013.09.11(21)申请号201310178552.7(22)申请日2013.05.15(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人李艳宁张云川时春峰霍树春刘璐刘二瑞曾荟燕多伦雷丹特(74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限公司12108代理人吕志英(51)Int.Cl.G01N25/20(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图4页附图4页(54)发明名称防护热流计法导热系数自动测定仪及检测方法(57)摘要本发明提供一种防护热流计法导热系数自动测定仪，该测定仪气动装置的气缸中的活塞杆运动实现测试栈体的热板和热保护炉的升降，在冷板和冷板固定座外侧安装有支撑套，热流传感器安装在上支撑套的下端面，热流传感器所得到的电信号传送到控制单元上进行分析控制，控制单元与气动装置相连，对气动装置的气缸的活塞杆运动进行控制。还提供防护热流计法导热系数自动测定仪的检测方法。本发明的效果是保护热流传感器，避免被压损，能够实现测试栈体的升降自动化操作，避免手动操作的繁琐，提高对保温和绝热材料的导热系数的测量精度和仪器测量的重复性。适用于绝热和保温材料的生产企业、高等院校和研究所等单位。CN103293182ACN103298ACN103293182A权利要求书1/1页1.一种防护热流计法导热系数自动测定仪，该测定仪包括控制单元和仪器单元，仪器单元包括有支架结构，所述支架结构内安装有测试栈体，测试栈体包括热板、冷板、热保护炉，其中冷板固定于冷板固定座上，热板固定在热板固定座上，热保护炉围在热板和冷板的外周设置；其特征是：在所述支架结构的上方安装有气动装置，气动装置的气缸、活塞杆与连杆上端依次相连，连杆下端与测试栈体的热板固定座和热保护炉相连，在测试栈体的冷板外的支撑套的下端面上设有热流传感器，在热流传感器周围填充导热材料；所述热流传感器所得到的电信号传送到控制单元上进行分析控制，所述控制单元与气动装置相连，对气动装置的气缸的活塞杆运动进行控制。2.根据权利要求1所述的防护热流计法导热系数自动测定仪，其特征是：所述的气动装置还包括换向阀、调节阀和高压气缸，所述气动装置的气缸通过密闭的气路依次与调节阀、换向阀和高压气缸相连构成气体回路，换向阀的进气管道与高压气缸相连，换向阀与所述控制单元相连。3.根据权利要求1所述的防护热流计法导热系数自动测定仪，其特征是：所述气动装置的连杆上端通过螺母与气缸的活塞杆刚性相连，连杆下端通过万向节与热板固定座相连，连杆与热保护炉间隙配合相连，靠近连杆下端设有台阶，台阶直径大于热保护炉的上端口的内径，热保护炉的上端面位于台阶之上。4.根据权利要求1所述的防护热流计法导热系数自动测定仪，其特征是：所述冷板外的支撑套包括上支撑套和下支撑套，支撑套安装在冷板和冷板固定座外周，冷板固定座和下支撑套固定在基座上，上支撑套位于冷板和上支撑套之上，上支撑套、下支撑套之间安装有隔热层，热流传感器通过导热硅胶粘贴在上支撑套的下端面。5.根据权利要求1所述的防护热流计法导热系数自动测定仪，其特征是：所述的控制单元包括相互连接的上位机、电动机、通信模块、控制模块，控制单元通过通信模块与测定仪的仪器单元中自动温度控制装置和热流传感器相连，热流传感器采集到的由热板向冷板传输的热流密度电信号传送到控制单元上进行分析处理，同时控制模块与气动装置相连，由电动机驱动气压泵工作，通过控制模块对气动装置的气缸活塞杆运动进行控制以及换向阀的工作。6.根据权利要求1所述的防护热流计法导热系数自动测定仪的检测方法，该方法在检测操作时，所述的防护热流计法导热系数自动测定仪的热流传感器与上支撑套和冷板紧密接触，在热流传感器周围填充导热材料的厚度与热流传感器厚度相同，在测试试件时，已知热流传感器测出的热流密度q1、测试试件厚度h和测试试件上下面的温度差ΔT，标定后的导热系数计算公式为：λ=qh/ΔT=q1ah/ΔT式中：λ为测试试件的导热系数，q为从热板下传到冷板的平均热流密度，q1为实际热流传感器测出的热流密度，则q与q1关系为：q=q1a，补偿常数a=(A1+A2λ2/λ1)/A，所以：q=q1(A1+A2λ2/λ1)/A其中λ1为热流传感器的导热系数，λ2为填充导热材料的导热系数，A1为热流传感器的面积，A2为填充导热材料的面积，A为冷板总面积。2CN103293182A说明书1/4页防护热流计法导热系数自动测定仪及检测方法技术领域[0001]本发明涉及一种防护热流计法导热系数测定仪，特别是一种防护热流计法导热系数自动测