參與熱計(jì)算的是量熱板受熱面積,而不是整個(gè)試樣的面積。也就是真正測(cè)量的是試樣中央部分厚度方向上的熱導(dǎo)率。試樣的其它部分,也只起到護(hù)熱作用,使得試樣在中央部分上形成一維穩(wěn)定熱流。
高溫平板導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀中溫差代表被測(cè)材料兩個(gè)傳熱面上溫度的差值。導(dǎo)熱系數(shù)儀是一種基于傅立葉導(dǎo)熱定律而進(jìn)行材料導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量的儀器,在導(dǎo)熱過(guò)程中,單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)給定截面的熱量,與該截面的面積和垂直于該截面方向的溫度梯度成正比。
物體導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)定中實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因有以下幾個(gè)方面: 實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)儀器的計(jì)數(shù)誤差: 如電壓的讀數(shù)誤差為0.01mv,游標(biāo)卡尺的測(cè)量誤差為0.02mm。 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于人員走動(dòng)過(guò),導(dǎo)致空氣流通,散失熱量造成誤差。 由于升溫、降溫不好控制導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。
①能夠同時(shí)測(cè)量熱導(dǎo)率、熱擴(kuò)散率以及單位體積的熱容; ②測(cè)試范圍廣(0.005~500W/m· K)、精度高(±3%)、重復(fù)性好 (±1%)、測(cè)量時(shí)間短(單次測(cè)量 3~5min)和操作簡(jiǎn)便; ③可測(cè)試的樣品種類(lèi)多(液體、粉末、凝膠、高分子、復(fù)合材料等 ); ④不受接觸熱阻的影響,其測(cè)試結(jié)果更貼近于材料本身的導(dǎo)熱系數(shù)。
導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀是用來(lái)衡量材料的導(dǎo)熱特性和保溫性能的重要指標(biāo)。材料的導(dǎo)熱系數(shù)和材料的性能、成分、含濕率、時(shí)間、平均溫度、溫差以及所經(jīng)歷的熱狀態(tài)等一系列因素有關(guān)。砂漿導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀對(duì)于環(huán)境工程、建筑工程、工業(yè)工程、科研以及節(jié)能等各個(gè)領(lǐng)域都有重要意義。
1、耐高溫材料導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀適用于多種耐火保溫材料的測(cè)試,包括氈、板、磚、紡織物及陶瓷纖維等。該儀器能夠在不同溫度條件下精確測(cè)量這些材料的導(dǎo)熱系數(shù),為材料的性能評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。在具體應(yīng)用中,該測(cè)定儀能夠幫助科研人員和工業(yè)技術(shù)人員了解材料在高溫環(huán)境下的導(dǎo)熱性能,這對(duì)于選擇適合特定工作溫度的耐火保溫材料至關(guān)重要。
2、儀器的測(cè)試參數(shù)包括:導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試范圍為10至500瓦/米·開(kāi)爾文;準(zhǔn)確度優(yōu)于3%;能夠在電爐最高溫度達(dá)1350攝氏度的條件下進(jìn)行可控狀態(tài)的試驗(yàn);計(jì)量加熱功率可調(diào)節(jié)至±1%;具備抽真空和充保護(hù)氣體功能;電源為220伏,50赫茲;能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試和控溫,并支持?jǐn)?shù)據(jù)打印輸出。
3、測(cè)量范圍: 0.023~12W/mk(瓦每米開(kāi)爾文)。準(zhǔn)確度: 誤差值在±5%以?xún)?nèi)。重復(fù)性: 誤差值在±3%以?xún)?nèi)。溫度: -10~200°C。測(cè)量時(shí)間: 標(biāo)準(zhǔn)約60秒(樣品必須在穩(wěn)態(tài)下)。傳感器: PD-11盒式探頭,加熱線和鉻-鋁熱電偶。顯示屏幕: 30字7行液晶顯示。
4、常用測(cè)試方法:瞬態(tài)雙熱線法:主要測(cè)量液體導(dǎo)熱系數(shù);瞬態(tài)平面熱源法:可測(cè)量固體、粉末、涂層、薄膜、各向異性材料等的導(dǎo)熱系數(shù);瞬態(tài)探針?lè)ǎㄐ√结槪嚎蓽y(cè)量高粘流體、膠狀、顆粒、粉末等材料導(dǎo)熱系數(shù);瞬態(tài)探針?lè)ǎù筇结槪嚎蓽y(cè)量高粘流體、液體、膠狀、顆粒、粉末等材料導(dǎo)熱系數(shù)。
導(dǎo)熱系數(shù)不良的材料,如保溫材料導(dǎo)熱性能差,可能會(huì)引發(fā)潛在的危害。首先,火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。如果材料的熱傳導(dǎo)性能不佳,熱量難以散發(fā),可能導(dǎo)致溫度過(guò)高,引發(fā)火災(zāi),對(duì)人類(lèi)的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。火災(zāi)不僅會(huì)燒毀大量的物質(zhì)財(cái)富,破壞工廠、倉(cāng)庫(kù)和生活設(shè)施,還會(huì)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成負(fù)面影響。
漏熱損失:由于邊界漏熱的存在和非一維導(dǎo)熱,真正到達(dá)樣品另一面的熱量肯定到不了,而在計(jì)算的時(shí)候又是將這個(gè)熱量全部帶入分子求得結(jié)果,所以通常測(cè)量結(jié)果會(huì)容易偏大,導(dǎo)熱系數(shù)越大的材料,這種偏差就會(huì)越大,此外還有其他誤差來(lái)源,如溫度測(cè)量誤差,厚度測(cè)量誤差,面積測(cè)量誤差等。
標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)雙平板導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀采用高精度PT100溫度傳感器、進(jìn)口電子器件組成的高精度電路與PC相結(jié)合。達(dá)到數(shù)據(jù)采集、處理,存儲(chǔ)等功能全部自動(dòng)化。該設(shè)備測(cè)量時(shí)間短、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、自動(dòng)化程度高、噪音低。其主要特點(diǎn)為:★ 在線雙標(biāo)定:獨(dú)有技術(shù),同時(shí)標(biāo)定溫度、標(biāo)定系統(tǒng)誤差,準(zhǔn)確、快速、方便。
使用智能型雙平板導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀的步驟如下:首先,確保你有十個(gè)合格的試樣,將它們放入儀器的樣品筐內(nèi),并將樣品筐放置在爐膛中。接著,連接電源線、熱電阻和接地線,確保儀器的電氣連接穩(wěn)定。然后,連接進(jìn)水管、出水管及循環(huán)水管,為恒溫水槽提供水源。給恒溫水槽注入足夠的水,以滿足實(shí)驗(yàn)需求。
1、從傳熱機(jī)理上分,包括穩(wěn)態(tài)法和非穩(wěn)態(tài)法;穩(wěn)態(tài)法包括平板法、護(hù)板法、熱流計(jì)法等;非穩(wěn)態(tài)法又稱(chēng)為瞬態(tài)法,包括熱線法、熱盤(pán)法、激光法等。根據(jù)試樣的形狀又可以分為平板法、圓柱體法、圓球法、熱線法等。
2、導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)試方法主要分為穩(wěn)態(tài)法和動(dòng)態(tài)法兩大類(lèi)別。穩(wěn)態(tài)法: 保護(hù)熱板法:通過(guò)控制溫度梯度,測(cè)量通過(guò)樣品的熱量,利用傅里葉熱傳導(dǎo)定律計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù)。 保護(hù)熱流計(jì)法:直接測(cè)量熱通量,適用于某些特定條件下的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試。 直接加熱法:特別適用于金屬材料,通過(guò)測(cè)量電壓降和溫度來(lái)計(jì)算熱導(dǎo)率。
3、不良導(dǎo)熱體一般用穩(wěn)態(tài)熱流法,條件符合的話也可以使用激光導(dǎo)熱法,但是多次測(cè)試的結(jié)果差異較大。使用平板法測(cè)量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù),這是一種穩(wěn)態(tài)法,實(shí)驗(yàn)中,樣品制成平板狀,其上端面與一個(gè)穩(wěn)定的均勻發(fā)熱體充分接觸,下端面與一均勻散熱體相接觸。
4、導(dǎo)熱系數(shù)方法有:激光閃光法和穩(wěn)態(tài)熱流法:激光閃光法:由于這種技術(shù)具有測(cè)量精度高、測(cè)試周期短和測(cè)試溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn),得到廣泛的研究和應(yīng)用,經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展和完善,目前激光閃射法已經(jīng)成為一種成熟的材料熱物理性能測(cè)試方法。
5、導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量方法主要分為穩(wěn)態(tài)法和動(dòng)態(tài)法兩大類(lèi)別。
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