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原文传递 一种基于空心圆球构型装置的热导率测量方法
专利名称: 一种基于空心圆球构型装置的热导率测量方法
摘要: 本发明公开了一种基于空心圆球构型装置的热导率测量方法,涉及结构导热分析技术领域。步骤1:将空心球壳内热源放置于空心球壳待测结构的内腔中,且将空心球壳内热源的电加热丝的引出线从空心球壳待测结构的出线槽引出;步骤2:打开直流稳压电源,为空心球壳内热源提供加热功率P;步骤3:通过空心球壳内热源持续对空心球壳待测结构进行加热,并通过测温装置测量出空心球壳待测结构的内表面的温度T1和外表面的温度T2;步骤4:利用傅里叶导热定律计算被测材料热导率。
专利类型: 发明专利
国家地区组织代码: 四川;51
申请人: 中国工程物理研究院化工材料研究所
发明人: 董天宝;韦兴文;温茂萍
专利状态: 有效
申请日期: 2019-09-11T00:00:00+0800
发布日期: 2019-11-15T00:00:00+0800
申请号: CN201910868083.9
公开号: CN110455860A
代理机构: 四川省成都市天策商标专利事务所
代理人: 郭会
分类号: G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址: 621000四川省绵阳市绵山路64号
主权项: 1.一种基于空心圆球构型装置的热导率测量方法,包括测量装置和被测材料,所述被测材料由两个空心半球状壳体构成,所述两个空心半球状壳体相互扣合构成空心球壳待测结构(1),且在两个空心半球状壳体的扣合面上开设有出线槽(11); 所述测量装置包括空心球壳内热源(2)、直流稳压电源(3)和测温装置(4),空心球壳内热源(2)表面设有出线孔(21),在空心球壳内热源(2)内表面开设有布线槽(22),布线槽(22)内布设有电加热丝(5),电加热丝(5)的两端从空心球壳内热源(2)的出线孔(21)引出,且分别与直流稳压电源(3)的正极接线端、负极接线端相连;所述空心球壳内热源(2)的外径尺寸不大于空心球壳待测结构(1)的内径尺寸,且空心球壳内热源(2)的出线孔(21)与空心球壳待测结构(1)的出线槽(11)相对;其特征在于:通过测温装置(4)测量出空心球壳待测结构(1)的内表面温度和外表面温度,包括以下步骤: 步骤1:将空心球壳内热源(2)放置于空心球壳待测结构(1)的内腔中,且将空心球壳内热源(2)的电加热丝(5)的引出线从空心球壳待测结构(1)的出线槽(11)引出; 步骤2:打开直流稳压电源(3),为空心球壳内热源(2)提供加热功率P; 步骤3:通过空心球壳内热源(2)持续对空心球壳待测结构(1)进行加热,并通过测温装置(4)测量出空心球壳待测结构(1)的内表面的温度T1和外表面的温度T2; 步骤4:根据导热方程,热导率λ计算公式为: 式(1)中:P为通过被测材料导出的热功率,单位:W;A表示垂直于热流方向,被测材料平均半径位置的截面积,单位:m2;T1和T2分别为测温装置(4)测量出空心球壳待测结构(1)的内表面和外表面温度,单位:℃;R1和R2分别为空心球壳待测结构(1)的内表面和外表面半径,单位:m; 其中,通过空心球壳待测结构(1)表面的热功率P的计算公式为:,I为直流稳压电源(3)提供的电流大小,单位:A,Reff代表电加热丝(5)的加热电阻,单位:Ω。 2.根据权利要求1所述的一种基于空心圆球构型装置的热导率测量方法,其特征在于:所述空心球壳内热源(2)由两个空心半球组件扣合而成。 3.根据权利要求1所述的一种基于空心圆球构型装置的热导率测量方法,其特征在于:所述空心球壳内热源(2)由铜制成。 4.根据权利要求1所述的一种基于空心圆球构型装置的热导率测量方法,其特征在于:所述布线槽(22)呈螺旋形设置于空心球壳内热源(2)内表面,或所述空心球壳内热源(2)内表面设有一个连通槽(23)及多个圆环形布线槽(22),各布线槽(22)通过连通槽(23)连通。 5.根据权利要求1所述的一种基于空心圆球构型装置的热导率测量方法,其特征在于:所述空心球壳待测结构(1)包覆于空心球壳内热源(2)表面,且空心球壳待测结构(1)内表面涂覆有导热硅脂(6)。 6.根据权利要求1所述的一种基于空心圆球构型装置的热导率测量方法,其特征在于:所述测温装置(4)包括用于测量空心球壳待测结构(1)的内表面温度的内热电偶(41)和测量空心球壳待测结构(1)的外表面温度的外热电偶(42)。 7.根据权利要求6所述的一种基于空心圆球构型装置的热导率测量方法,其特征在于:所述内热电偶(41)为0.5mm线径的微细热电偶。 8.根据权利要求6所述的一种基于空心圆球构型装置的热导率测量方法,其特征在于:所述外热电偶(42)为铜箔基底热电偶。 9.根据权利要求6所述的一种基于空心圆球构型装置的热导率测量方法,其特征在于:所述内热电偶(41)和外热电偶(42)的数量各有8个且均布设置。
所属类别: 发明专利
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