雙平板導(dǎo)熱系數(shù)測定儀技術(shù)特征

雙平板導(dǎo)熱系數(shù)測定儀技術(shù)特征執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：

　　GB/T10294-2008 《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定》

　　產(chǎn)品介紹

　　雙平板導(dǎo)熱系數(shù)測定儀導(dǎo)熱系數(shù)是用來衡量耐熱材料的導(dǎo)熱特性和保溫性能的重要參數(shù)，耐熱保溫材料的性能由材料的導(dǎo)熱系數(shù)決定測定儀集成了恒溫槽恒溫設(shè)備，全部測量和控制均采用計(jì)算機(jī)控制。利用計(jì)算機(jī)界面實(shí)現(xiàn)儀器的全自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)采集和處理、以及導(dǎo)熱系數(shù)的計(jì)算、顯示和打印輸出，測量時(shí)間短、速度快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、自動(dòng)化程度高、噪音低。

　　該導(dǎo)熱系數(shù)測定儀主要測試塑料、橡膠、玻璃、纖維板、苯板、擠塑板、發(fā)泡混凝土、空心玻璃、木板、各種保溫材料等勻質(zhì)板狀材料，同時(shí)可以測量顆粒料、散料、軟料等各種物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)。

　　該儀器可以廣泛用于耐熱和保溫材料的生產(chǎn)企業(yè)、相關(guān)質(zhì)量檢驗(yàn)部門和單位、高等院校和研究所等科研單位。

　　一、安全須知

　　1. 恒溫槽內(nèi)加入液體介質(zhì)使蒸發(fā)管浸沒在介質(zhì)中，液面低于工作臺(tái)板且高于內(nèi)部蒸發(fā)管。使用中，介質(zhì)會(huì)慢慢揮發(fā)使液面下降，當(dāng)液面低于蒸發(fā)管時(shí)，應(yīng)及時(shí)添加介質(zhì)，尤其要注意的是，槽內(nèi)介質(zhì)外循環(huán)進(jìn)入需恒溫的容器時(shí)會(huì)降低槽內(nèi)液面高度，使蒸發(fā)管暴露于液面之外，此時(shí)應(yīng)加液使蒸發(fā)管浸沒在介質(zhì)中。嚴(yán)禁槽內(nèi)無液體介質(zhì)通電。

　　2. 試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)箱豎直方向擺放，試驗(yàn)箱的卡槽請(qǐng)勿卡的太緊，以便下一步操作。

　　3. 槽內(nèi)液體介質(zhì)的選用應(yīng)符合以下原則：

　　1)一般液體介質(zhì)選用防凍液;

　　2)當(dāng)工作溫度在(85～95)℃時(shí)，液體介質(zhì)可用15%甘油水溶液;

　　4. 用酒精做低溫試驗(yàn)時(shí)要防止明火，以免引起恒溫槽燃燒。

　　5. 請(qǐng)勿將低溫恒溫槽浸入水中。否則可能會(huì)造成短路或觸電。

　　6. 請(qǐng)勿將試驗(yàn)箱傾斜、倒置。為確保測量數(shù)據(jù)的精度，試驗(yàn)時(shí)儀器須在靜風(fēng)避光處，且避開空調(diào)與暖氣設(shè)備。

　　7. 試件壓緊需要注意，請(qǐng)勿過度壓縮影響測試精度。試件厚度測量完成后，請(qǐng)關(guān)斷測厚尺電源。

　　8. 測試過程中，請(qǐng)勿使用測試計(jì)算機(jī)從事其他工作，請(qǐng)勿刪除或更改本公司所創(chuàng)建的文件和目錄名稱，否則軟件可能會(huì)無法運(yùn)行。

　　9. 試驗(yàn)過程中，請(qǐng)安排專人看守，如有意外情況，請(qǐng)立即退出試驗(yàn)并關(guān)斷主機(jī)電源。

　　10. 切勿自行拆卸、修理或改裝。否則可能會(huì)造成火災(zāi)、觸電或傷害。需要修理時(shí)請(qǐng)與我公司客服協(xié)商。請(qǐng)勿在縫隙間放入釘子或針等金屬物之類的雜物。否則可能會(huì)造成觸電或傷害。

　　11. 請(qǐng)勿使用220V以外的電源。一旦使用220V以外的電源，或和其他電器使用同一個(gè)插座、或使用擅自改裝的電源線，都可能會(huì)造成火災(zāi)或觸電等危險(xiǎn)。

　　12. 在試驗(yàn)過程中請(qǐng)勿動(dòng)儀器，否則可能造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

　　13. 當(dāng)電源線插頭的插入部位上積有灰塵時(shí)，請(qǐng)用干布擦干凈。否則可能會(huì)造成火災(zāi)。

　　14. 當(dāng)拔出電源線插頭時(shí)，請(qǐng)勿拉著電線操作，而是以拿著前端的電源插頭來直接拔出。否則可能會(huì)造成觸電或短路而引起火災(zāi)。

　　15. 請(qǐng)勿將恒溫槽倒置，否則會(huì)破壞內(nèi)部零件。

　　16. 當(dāng)恒溫槽的工作溫度由60℃降至15℃時(shí)，請(qǐng)勿立即啟動(dòng)壓縮機(jī)對(duì)恒溫槽進(jìn)行降溫，必須將恒溫槽里的液體重新更換或待恒溫槽中的液體溫度降至室溫再重新開啟制冷。

　　三、開箱檢查

　　每個(gè)設(shè)備均在大包裝內(nèi)附有裝箱單一份,請(qǐng)您依照裝箱單核對(duì)每一組成部分。如果您發(fā)現(xiàn)有任何部件缺失或損壞，請(qǐng)您及時(shí)聯(lián)絡(luò)我公司相關(guān)部門，我們將為您進(jìn)行妥善處理。(另：發(fā)生損壞現(xiàn)象時(shí)請(qǐng)您盡可能留照存證。)

　　四、技術(shù)指標(biāo)

　　技術(shù)參數(shù)如下：

　　表4-1 技術(shù)參數(shù)

　　導(dǎo)熱系數(shù)測量顯示范圍(0.001—2.000)W/ (m•K)

　　導(dǎo)熱系數(shù)測量精度±3%

　　導(dǎo)熱系數(shù)測量重復(fù)性±1%

　　溫度測量范圍(-5—95)℃

　　溫度分辨率0.01℃

　　溫度控制精度0.05℃

　　試件厚度標(biāo)準(zhǔn)25mm，范圍(5—40)mm

　　試件熱阻1)試件的熱阻不應(yīng)小于0.1 (m2•K)/ W;

　　2)試件熱阻下限可以低到0.02(m2•K)/ W，但不一定在全部范圍內(nèi)達(dá)到設(shè)備描述的準(zhǔn)確度。

　　試件尺寸300mm×300mm

　　試件平面度0. 1 mm

　　試驗(yàn)室溫度(15—30)℃，標(biāo)準(zhǔn)溫度(23±2)℃

　　試驗(yàn)室濕度(20—80)%RH，標(biāo)準(zhǔn)濕度(40—60)%RH

　　電源AC 220V±10%, 2.5KW

　　五、外形結(jié)構(gòu)

　　雙平板導(dǎo)熱系數(shù)測定儀的外形結(jié)構(gòu)如下圖5-1、5-2所示：

5-2 防護(hù)雙平板結(jié)構(gòu)圖

　　六、結(jié)構(gòu)組成

　　IMDRY3001-II雙平板導(dǎo)熱系數(shù)測定儀外形結(jié)構(gòu)示意圖，圖6-1;雙平板導(dǎo)熱儀的平面圖，圖6-2;低溫恒溫槽結(jié)構(gòu)圖6-3，低溫恒溫槽界面如圖6-4。

主加熱板：又稱主加熱爐，直徑150mm，內(nèi)部有加熱器，是儀器的基本供熱體。供給試件熱量。在主加熱板內(nèi)部裝有兩個(gè)溫度傳感器—主板溫度計(jì)1和主板溫度計(jì)2，用來測量熱板溫度，溫度傳感器的精度很高。

　　護(hù)加熱板：外型尺寸為300×300(mm2)，內(nèi)部環(huán)形直徑152mm。護(hù)加熱板的溫度隨時(shí)跟蹤主加熱板溫度變化，其功能是一方面使熱板熱量和外界沒有熱交換，同時(shí)又要保證護(hù)加熱板沒有熱量傳給主加熱板。保證主加熱板和冷板的熱流單向流動(dòng)。護(hù)加熱板內(nèi)部裝有兩個(gè)高精度溫度傳感器—護(hù)板溫度計(jì)1和護(hù)板溫度計(jì)2，用來測量護(hù)板溫度。

　　冷板：其尺寸為300×300(mm2)，內(nèi)有環(huán)形水道，通過恒溫槽進(jìn)行加熱或冷卻。內(nèi)部裝有溫度傳感器，用來測量冷板的溫度。

　　4—試件：一式二塊，300 mm×300mm，標(biāo)準(zhǔn)厚度為20mm，大尺寸不大于50mm，分別放在主板冷板之間，測量在穩(wěn)態(tài)條件下傳遞的熱量，經(jīng)過計(jì)算得出試件的導(dǎo)熱系數(shù)。

1—操作界面;2—循環(huán)泵;3—出水管;4—進(jìn)水管;5—上蓋;

　　6—恒溫槽內(nèi)膽;7—pt100傳感器;8—電加熱器;9—隔熱層;

　　10—制冷部;11—底腳;12—放水閥;13—散熱板。

1—PV顯示器(紅色)，顯示測量值或根據(jù)儀器狀態(tài)顯示不同的提示符;

　　2—SP顯示器(綠色)，顯示設(shè)定值或根據(jù)儀器狀態(tài)顯示不同的提示符;

　　3—指示燈，自整定指示燈(AT)(綠)，加熱控制指示燈(OUT)(綠)，報(bào)警輸出指示燈(ALM)(紅);4—數(shù)字鍵(升);5—數(shù)字鍵(降);6—電源開關(guān);

　　7—制冷開關(guān);8—功能鍵，設(shè)定值的修正和確認(rèn);9—循環(huán)開關(guān)。

　　圖6-4 低溫恒溫槽界面

　　七、工作原理

　　IMDRY3001-II雙平板導(dǎo)熱系數(shù)測定儀采用穩(wěn)態(tài)測量，只有在冷板、熱板和護(hù)板達(dá)到穩(wěn)態(tài)熱平衡的條件下，才能得到正確的結(jié)果。按照一維穩(wěn)態(tài)傳熱方程，熱板加熱器產(chǎn)生的熱量通過試件傳遞到冷板， 并由冷板的循環(huán)液體等工質(zhì)傳遞到系統(tǒng)外，形成了一個(gè)熱力循環(huán)。該循環(huán)的熱力方程式如下：

式中：R——熱阻，單位(m2•K)/ W;

　　λ——導(dǎo)熱系數(shù)，單位W/ (m•K);

　　Φ——加熱單元計(jì)量部分的平均加熱功率，單位為瓦(W);

　　d ——試件平均厚度，單位為米(m);

　　T1——試件熱面溫度平均值，單位為開(K);

　　T2 ——試件冷面溫度平均值，單位為開(K);

　　A ——計(jì)量面積，單位為平方米(m2)。

　　八、操作指南

　　(一)試驗(yàn)準(zhǔn)備

　　★ 恒溫槽里面請(qǐng)加所需液體至滿狀態(tài)。如長時(shí)間不用，請(qǐng)排除恒溫槽內(nèi)的液體，

　　保持干燥狀態(tài)下存放。一般情況下，液體選用防凍液。

　　★ 要求使用穩(wěn)定的220V的交流電源。

　　★ 地線齊全。

　　★ 試件準(zhǔn)備

　　⑴ 試件要求同種材料2塊。

　?、?試件標(biāo)準(zhǔn)尺寸300×300×(5～40)mm。

　?、?試件厚度(5～40)mm。平整度按照國家標(biāo)準(zhǔn)為0.1mm。

　?、?由于各地的溫度、濕度的不同，建議試驗(yàn)之前對(duì)試件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

　?、?同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(又稱標(biāo)準(zhǔn)參比板)也同時(shí)需要養(yǎng)護(hù)，保持干燥。建議每次試驗(yàn)前用標(biāo)準(zhǔn)參比板對(duì)儀器進(jìn)行校對(duì)。

　　(二)試驗(yàn)步驟

　　1. 試件安放

　　★ 將主機(jī)信號(hào)線與電腦連接正確，電腦及主機(jī)電源插好，打開導(dǎo)熱儀主機(jī)背部的電源開關(guān);

　　★ 將主爐體平行地面安放，插入“固定插銷”將爐體固定;

　　★ 在無試件的狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)絲杠手柄，將絲杠退回zui底位;

　　★ 將測厚尺調(diào)至低，打開測厚尺電源開關(guān)，按下“ZERO”鍵，使測厚尺示數(shù)為零;

　　★ 旋轉(zhuǎn)絲杠手柄，將絲杠退回zui高位;

　　★ 打開爐蓋，放置待測試件;

　　★ 要求試件平放在熱板上，注意：試件要充分接觸熱板，避免安放在爐體四周的固定塑料上，以免產(chǎn)生空氣夾層，影響試驗(yàn)結(jié)果。

　　★ 關(guān)閉爐蓋，將鎖扣鎖緊，注意爐蓋不可與爐體護(hù)板研磨;

　　★ 旋動(dòng)絲杠手柄，使壓力模塊示數(shù)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，軟性試件注意不可過度壓縮;

　　★ 將測厚尺調(diào)至低，記錄測厚尺示數(shù);注意：軟性試件注意不可過度壓縮;

　　★ 打開定位插銷，將爐體按照水管引向端翻轉(zhuǎn)180度，安裝第2塊試件同上;

　　注意爐體只能翻轉(zhuǎn)180度，請(qǐng)勿翻轉(zhuǎn)360度。

　　★ 打開定位插銷，將爐體垂直地面擺放，處于測試狀態(tài)。

　　2. 試驗(yàn)開始

　　● 打開恒溫槽，設(shè)置冷板溫度(詳細(xì)使用見“九、恒溫槽使用方法”)

　　注意：請(qǐng)先開啟電源開關(guān)，再開啟循環(huán)開關(guān)，后打開制冷開關(guān)。請(qǐng)每個(gè)按鍵之間保持3秒的間隔，以免瞬間電流過大。損壞保險(xiǎn)管。

　　● 打開計(jì)算機(jī)電源開關(guān)，進(jìn)入IMDRY3001-II導(dǎo)熱系數(shù)測定儀主界面;(詳細(xì)使用參考“(三)軟件操作”)

　　● 用鼠標(biāo)點(diǎn)擊左側(cè)“進(jìn)入”按鈕后立即進(jìn)入測量界面;

　　● 在操作界面的左側(cè)，依次輸入測試單位名稱，測試人，試件名稱等相關(guān)參數(shù);

　　● 設(shè)置熱板溫度：用鼠標(biāo)點(diǎn)擊熱板溫度內(nèi)框，填入所需試驗(yàn)溫度;

　　● 試件厚度為安放試件中兩次測量的平均值;

　　● 預(yù)熱時(shí)間 一般為30分鐘;

　　● 測試時(shí)間一般為150分鐘，測試人員可以隨時(shí)用圖表監(jiān)控測試過程， 如果長時(shí)間仍不能達(dá)到平衡，注意相應(yīng)增長測試時(shí)間。