详情

原文传递一种材料三维各向异性热导率无损测试装置

专利名称：	一种材料三维各向异性热导率无损测试装置
摘要：	本实用新型提供一种材料三维各向异性热导率无损测试装置，属于材料热导率测试技术领域。该装置包括三次谐波法独立型传感器和电信号采集及处理模块，其中三次谐波法独立型传感器包括耐磨绝缘保护膜、线型加热探测器模块、电流引线件、探测电压引线件，电流引线件、电压引线件焊接于线型加热探测器末端的四焊盘上，耐磨绝缘保护膜覆着于微型线型加热探测器两侧；电信号采集及处理模块包括信号发生器、微机控制与数据采集系统、电桥模块电路、锁相放大器、高精度直流电源、电阻、电流引线端、电压引线端，用于对传感器产生的电信号放大后进行处理。该装置具有能实现三维各向异性材料热导率高精度测量、对材料无损性测试、再利用性高的优点。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京科技大学
发明人：	邱琳;欧阳裕新;冯妍卉;张欣欣
专利状态：	有效
申请日期：	2018-10-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201821692160.7
公开号：	CN209086186U
代理机构：	北京市广友专利事务所有限责任公司
代理人：	张仲波
分类号：	G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	100083 北京市海淀区学院路30号
主权项：	1.一种材料三维各向异性热导率无损测试装置，其特征在于：包括三次谐波法独立型传感器和电信号采集及处理模块，其中，三次谐波法独立型传感器包括线型加热探测器模组(1)和耐磨绝缘保护膜(2)；电信号采集及处理模块包括信号发生器(41)、微机控制与数据采集系统(42)、电桥模块电路(43)、锁相放大器(44)、高精度直流电源(45)、可调电阻(R9)、电流引线端和电压引线端；三次谐波法独立型传感器的信号通过电信号采集及处理模块进行放大处理。 2.根据权利要求1所述的材料三维各向异性热导率无损测试装置，其特征在于：所述线型加热探测器模组(1)包括四个线型加热探测器模块，每个线型加热探测器模块包括线型加热探测器、第一电流引线件、第一探测电压引线件、第二探测电压引线件和第二电流引线件，第一电流引线件、第一探测电压引线件、第二探测电压引线件、第二电流引线件分别焊接在线型加热探测器的四个焊盘上。 3.根据权利要求1所述的材料三维各向异性热导率无损测试装置，其特征在于：所述耐磨绝缘保护膜(2)位于线型加热探测器模组(1)两侧，达到无损测试的效果。 4.根据权利要求2所述的材料三维各向异性热导率无损测试装置，其特征在于：所述第一电流引线件、第一探测电压引线件、第二探测电压引线件和第二电流引线件的材质为漆包铜线，外形为线形细带，细带长度为1～30mm，宽度为5～800μm；线型加热探测器的材质为铬/铂复合、铬/金复合、铬/镍复合中的一种，复合层厚度为10nm/200nm；耐磨绝缘保护膜(2)的材质为聚酰亚胺。 5.根据权利要求1所述的材料三维各向异性热导率无损测试装置，其特征在于：所述电桥模块电路(43)包括第一高精度差动放大器(431)、第二高精度差动放大器(432)、转换器(433)、第一低温漂电阻(R1)、第二低温漂电阻(R2)、第三低温漂电阻(R3)、第四低温漂电阻(R4)、第五低温漂电阻(R5)、第六低温漂电阻(R6)、第七低温漂电阻(R7)、第八低温漂电阻(R8)、第一电解电容器(C1)、第二电解电容器(C2)、第三电解电容器(C3)、第四电解电容器(C4)、第五电解电容器(C5)、第六电解电容器(C6)、第七电解电容器(C7)、第八电解电容器(C8)、第九电解电容器(C9)、第十电解电容器(C10)、第十一电解电容器(C11)、第十二电解电容器(C12)；电流引线端包括第一电流引线端(4d)、第二电流引线端(4a)；电压引线端包括第一电压引线端(4c)、第二电压引线端(4b)。 6.根据权利要求5所述的材料三维各向异性热导率无损测试装置，其特征在于：所述第一高精度差动放大器(431)包含八个管脚，分别为两个第一高精度差动放大器RG端口A、第一高精度差动放大器-IN端口A(4312)、第一高精度差动放大器+IN端口A(4313)、第一高精度差动放大器-Vs端口A(4314)、第一高精度差动放大器REF端口A(4315)、第一高精度差动放大器OUTPUT端口A(4316)、第一高精度差动放大器+Vs端口A(4317)；第二高精度差动放大器(432)包含八个管脚，分别为两个第二高精度差动放大器RG端口B、第二高精度差动放大器-IN端口B(4322)、第二高精度差动放大器+IN端口B(4323)、第二高精度差动放大器-Vs端口B(4324)、第二高精度差动放大器REF端口B(4325)、第二高精度差动放大器OUTPUT端口B(4326)、第二高精度差动放大器+Vs端口B(4327)。 7.根据权利要求6所述的材料三维各向异性热导率无损测试装置，其特征在于：所述第一电流引线件与信号发生器(41)通过第一电流引线端(4d)连接，第二电流引线件与可调电阻(R9)通过第二电流引线端(4a)连接至地，第一探测电压引线件与第一电压引线端(4c)电连接，第二探测电压引线件与第二电压引线端(4b)电连接；第一高精度差动放大器-IN端口A(4312)和第一高精度差动放大器+IN端口A(4313)分别连接至第一电压引线端(4c)和第二电压引线端(4b)，第一高精度差动放大器-Vs端口A(4314)、第一高精度差动放大器+Vs端口A(4317)分别连接至高精度直流电源(45)的负极端口、正极端口，第一高精度差动放大器OUTPUT端口A(4316)输出第一差动信号至锁相放大器(44)的第一差动信号输入端A；第二高精度差动放大器-IN端口B(4322)和第二高精度差动放大器+IN端口B(4323)分别连接至可调电阻(R9)的两端，第二高精度差动放大器-Vs端口B(4324)、第二高精度差动放大器+Vs端口B(4327)分别连接至高精度直流电源(45)的负极端口、正极端口，第二高精度差动放大器OUTPUT端口B(4326)输出第二差动信号至锁相放大器(44)的第二差动信号输入端B，锁相放大器(44)的第三输入端连接至信号发生器(41)的第一输出端；转换器(433)的输入端连接至信号发生器(41)的第二输出端，微机控制与数据采集系统(42)的三端分别与可调电阻(R9)的一端、信号发生器(41)的一端和锁相放大器(44)的一端相连。 8.根据权利要求1所述的材料三维各向异性热导率无损测试装置，其特征在于：所述高精度直流电源(45)的电源电压调整率≤0.5％，纹波峰值小于≤10mV。
所属类别：	实用新型