双平板导热系数测定仪技术特征

 双平板导热系数测定仪技术特征

双平板导热系数测定仪技术特征执行标准：

　　GB/T10294-2008 《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定》

　　产品介绍

　　双平板导热系数测定仪导热系数是用来衡量耐热材料的导热特性和保温性能的重要参数，耐热保温材料的性能由材料的导热系数决定测定仪集成了恒温槽恒温设备，全部测量和控制均采用计算机控制。利用计算机界面实现仪器的全自动控制、数据采集和处理、以及导热系数的计算、显示和打印输出，测量时间短、速度快、数据准确、自动化程度高、噪音低。

　　该导热系数测定仪主要测试塑料、橡胶、玻璃、纤维板、苯板、挤塑板、发泡混凝土、空心玻璃、木板、各种保温材料等匀质板状材料，同时可以测量颗粒料、散料、软料等各种物质的导热系数。

　　该仪器可以广泛用于耐热和保温材料的生产企业、相关质量检验部门和单位、高等院校和研究所等科研单位。

　　一、安全须知

　　1. 恒温槽内加入液体介质使蒸发管浸没在介质中，液面低于工作台板且高于内部蒸发管。使用中，介质会慢慢挥发使液面下降，当液面低于蒸发管时，应及时添加介质，尤其要注意的是，槽内介质外循环进入需恒温的容器时会降低槽内液面高度，使蒸发管暴露于液面之外，此时应加液使蒸发管浸没在介质中。严禁槽内无液体介质通电。

　　2. 试验时试验箱竖直方向摆放，试验箱的卡槽请勿卡的太紧，以便下一步操作。

　　3. 槽内液体介质的选用应符合以下原则：

　　1)一般液体介质选用防冻液;

　　2)当工作温度在(85～95)℃时，液体介质可用15%甘油水溶液;

　　4. 用酒精做低温试验时要防止明火，以免引起恒温槽燃烧。

　　5. 请勿将低温恒温槽浸入水中。否则可能会造成短路或触电。

　　6. 请勿将试验箱倾斜、倒置。为确保测量数据的精度，试验时仪器须在静风避光处，且避开空调与暖气设备。

　　7. 试件压紧需要注意，请勿过度压缩影响测试精度。试件厚度测量完成后，请关断测厚尺电源。

　　8. 测试过程中，请勿使用测试计算机从事其他工作，请勿删除或更改本公司所创建的文件和目录名称，否则软件可能会无法运行。

　　9. 试验过程中，请安排专人看守，如有意外情况，请立即退出试验并关断主机电源。

　　10. 切勿自行拆卸、修理或改装。否则可能会造成火灾、触电或伤害。需要修理时请与我公司客服协商。请勿在缝隙间放入钉子或针等金属物之类的杂物。否则可能会造成触电或伤害。

　　11. 请勿使用220V以外的电源。一旦使用220V以外的电源，或和其他电器使用同一个插座、或使用擅自改装的电源线，都可能会造成火灾或触电等危险。

　　12. 在试验过程中请勿动仪器，否则可能造成试验数据不准确。

　　13. 当电源线插头的插入部位上积有灰尘时，请用干布擦干净。否则可能会造成火灾。

　　14. 当拔出电源线插头时，请勿拉着电线操作，而是以拿着前端的电源插头来直接拔出。否则可能会造成触电或短路而引起火灾。

　　15. 请勿将恒温槽倒置，否则会破坏内部零件。

　　16. 当恒温槽的工作温度由60℃降至15℃时，请勿立即启动压缩机对恒温槽进行降温，必须将恒温槽里的液体重新更换或待恒温槽中的液体温度降至室温再重新开启制冷。

　　三、开箱检查

　　每个设备均在大包装内附有装箱单一份,请您依照装箱单核对每一组成部分。如果您发现有任何部件缺失或损坏，请您及时联络我公司相关部门，我们将为您进行妥善处理。(另：发生损坏现象时请您尽可能留照存证。)

　　四、技术指标

　　技术参数如下：

　　表4-1 技术参数

　　导热系数测量显示范围(0.001—2.000)W/ (m•K)

　　导热系数测量精度±3%

　　导热系数测量重复性±1%

　　温度测量范围(-5—95)℃

　　温度分辨率0.01℃

　　温度控制精度0.05℃

　　试件厚度标准25mm，范围(5—40)mm

　　试件热阻1)试件的热阻不应小于0.1 (m2•K)/ W;

　　2)试件热阻下限可以低到0.02(m2•K)/ W，但不一定在全部范围内达到设备描述的准确度。

　　试件尺寸300mm×300mm

　　试件平面度0. 1 mm

　　试验室温度(15—30)℃，标准温度(23±2)℃

　　试验室湿度(20—80)%RH，标准湿度(40—60)%RH

　　电源AC 220V±10%, 2.5KW

　　五、外形结构

　　双平板导热系数测定仪的外形结构如下图5-1、5-2所示：

5-2 防护双平板结构图

　　六、结构组成

　　IMDRY3001-II双平板导热系数测定仪外形结构示意图，图6-1;双平板导热仪的平面图，图6-2;低温恒温槽结构图6-3，低温恒温槽界面如图6-4。

主加热板：又称主加热炉，直径150mm，内部有加热器，是仪器的基本供热体。供给试件热量。在主加热板内部装有两个温度传感器—主板温度计1和主板温度计2，用来测量热板温度，温度传感器的精度很高。

　　护加热板：外型尺寸为300×300(mm2)，内部环形直径152mm。护加热板的温度随时跟踪主加热板温度变化，其功能是一方面使热板热量和外界没有热交换，同时又要保证护加热板没有热量传给主加热板。保证主加热板和冷板的热流单向流动。护加热板内部装有两个高精度温度传感器—护板温度计1和护板温度计2，用来测量护板温度。

　　冷板：其尺寸为300×300(mm2)，内有环形水道，通过恒温槽进行加热或冷却。内部装有温度传感器，用来测量冷板的温度。

　　4—试件：一式二块，300 mm×300mm，标准厚度为20mm，大尺寸不大于50mm，分别放在主板冷板之间，测量在稳态条件下传递的热量，经过计算得出试件的导热系数。

1—操作界面;2—循环泵;3—出水管;4—进水管;5—上盖;

　　6—恒温槽内胆;7—pt100传感器;8—电加热器;9—隔热层;

　　10—制冷部;11—底脚;12—放水阀;13—散热板。

1—PV显示器(红色)，显示测量值或根据仪器状态显示不同的提示符;

　　2—SP显示器(绿色)，显示设定值或根据仪器状态显示不同的提示符;

　　3—指示灯，自整定指示灯(AT)(绿)，加热控制指示灯(OUT)(绿)，报警输出指示灯(ALM)(红);4—数字键(升);5—数字键(降);6—电源开关;

　　7—制冷开关;8—功能键，设定值的修正和确认;9—循环开关。

　　图6-4 低温恒温槽界面

　　七、工作原理

　　IMDRY3001-II双平板导热系数测定仪采用稳态测量，只有在冷板、热板和护板达到稳态热平衡的条件下，才能得到正确的结果。按照一维稳态传热方程，热板加热器产生的热量通过试件传递到冷板， 并由冷板的循环液体等工质传递到系统外，形成了一个热力循环。该循环的热力方程式如下：

式中：R——热阻，单位(m2•K)/ W;

　　λ——导热系数，单位W/ (m•K);

　　Φ——加热单元计量部分的平均加热功率，单位为瓦(W);

　　d ——试件平均厚度，单位为米(m);

　　T1——试件热面温度平均值，单位为开(K);

　　T2 ——试件冷面温度平均值，单位为开(K);

　　A ——计量面积，单位为平方米(m2)。

　　八、操作指南

　　(一)试验准备

　　★ 恒温槽里面请加所需液体至满状态。如长时间不用，请排除恒温槽内的液体，

　　保持干燥状态下存放。一般情况下，液体选用防冻液。

　　★ 要求使用稳定的220V的交流电源。

　　★ 地线齐全。

　　★ 试件准备

　　⑴ 试件要求同种材料2块。

　　⑵ 试件标准尺寸300×300×(5～40)mm。

　　⑶ 试件厚度(5～40)mm。平整度按照国家标准为0.1mm。

　　⑷ 由于各地的温度、湿度的不同，建议试验之前对试件进行养护。

　　⑸ 同时，标准物质(又称标准参比板)也同时需要养护，保持干燥。建议每次试验前用标准参比板对仪器进行校对。

　　(二)试验步骤

　　1. 试件安放

　　★ 将主机信号线与电脑连接正确，电脑及主机电源插好，打开导热仪主机背部的电源开关;

　　★ 将主炉体平行地面安放，插入“固定插销”将炉体固定;

　　★ 在无试件的状态下，旋转丝杠手柄，将丝杠退回zui底位;

　　★ 将测厚尺调至低，打开测厚尺电源开关，按下“ZERO”键，使测厚尺示数为零;

　　★ 旋转丝杠手柄，将丝杠退回zui高位;

　　★ 打开炉盖，放置待测试件;

　　★ 要求试件平放在热板上，注意：试件要充分接触热板，避免安放在炉体四周的固定塑料上，以免产生空气夹层，影响试验结果。

　　★ 关闭炉盖，将锁扣锁紧，注意炉盖不可与炉体护板研磨;

　　★ 旋动丝杠手柄，使压力模块示数符合国家标准，软性试件注意不可过度压缩;

　　★ 将测厚尺调至低，记录测厚尺示数;注意：软性试件注意不可过度压缩;

　　★ 打开定位插销，将炉体按照水管引向端翻转180度，安装第2块试件同上;

　　注意炉体只能翻转180度，请勿翻转360度。

　　★ 打开定位插销，将炉体垂直地面摆放，处于测试状态。

　　2. 试验开始

　　● 打开恒温槽，设置冷板温度(详细使用见“九、恒温槽使用方法”)

　　注意：请先开启电源开关，再开启循环开关，后打开制冷开关。请每个按键之间保持3秒的间隔，以免瞬间电流过大。损坏保险管。

　　● 打开计算机电源开关，进入IMDRY3001-II导热系数测定仪主界面;(详细使用参考“(三)软件操作”)

　　● 用鼠标点击左侧“进入”按钮后立即进入测量界面;

　　● 在操作界面的左侧，依次输入测试单位名称，测试人，试件名称等相关参数;

　　● 设置热板温度：用鼠标点击热板温度内框，填入所需试验温度;

　　● 试件厚度为安放试件中两次测量的平均值;

　　● 预热时间 一般为30分钟;

　　● 测试时间一般为150分钟，测试人员可以随时用图表监控测试过程， 如果长时间仍不能达到平衡，注意相应增长测试时间。