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瞬態(tài)平面熱源法導(dǎo)熱儀瞬態(tài)平面熱源法導(dǎo)熱儀
儀器簡介
KST-DRXS-S是利用瞬態(tài)平面熱源技術(shù)（TPS）開發(fā)的導(dǎo)熱系數(shù)測試儀,可用于各種不同類型材料的熱傳導(dǎo)性能的測試。瞬態(tài)平面熱源法是研究熱傳導(dǎo)性能方法中最新型的一種，它使測量技術(shù)達(dá)到了一個全新的水平。在研究材料時能夠快速準(zhǔn)確的測量熱導(dǎo)率，為企業(yè)質(zhì)量監(jiān)控、材料生產(chǎn)以及實(shí)驗(yàn)室研究提供了極大的方便。該儀器操作方便，方法簡單易懂，不會對被測樣品造成損壞。
工作原理
瞬態(tài)平面熱源技術(shù)(TPS)是用于測量導(dǎo)熱系數(shù)的一種新型的方法。它測定材料熱物性的原理是基于無限大介質(zhì)中階躍加熱的圓盤形熱源產(chǎn)生的瞬態(tài)溫度響應(yīng)。利用熱阻性材料做成一個平面的探頭，同時作為熱源和溫度傳感器。合金的熱阻系數(shù)一溫度和電阻的關(guān)系呈線性關(guān)系，即通過了解電阻的變化可以知道熱量的損失，從而反映了樣品的導(dǎo)熱性能。該方法的探頭即是采用導(dǎo)電合金經(jīng)刻蝕處理后形成的連續(xù)雙螺旋結(jié)構(gòu)薄片，外層為雙層的絕緣保護(hù)層，厚度很薄，它令探頭具有一定的機(jī)械強(qiáng)度并保持與樣品之間的電絕緣性。在測試過程中，探頭被放置于樣品中間進(jìn)行測試。電流通過探頭時，產(chǎn)生一定的溫度上升，產(chǎn)生的熱量同時向探頭兩側(cè)的樣品進(jìn)行擴(kuò)散，熱擴(kuò)散的速度依賴于材料的熱傳導(dǎo)特性。通過記錄溫度與探頭的響應(yīng)時間，由數(shù)學(xué)模型可以直接得到導(dǎo)熱系數(shù)。
測試對象
金屬、陶瓷、合金、礦石、聚合物、復(fù)合材料、紙、織物、泡沫塑料（表面平整的隔熱材料、板材）、礦物棉、水泥墻體、玻璃增強(qiáng)復(fù)合板CRC、水泥聚苯板、夾心混凝土、玻璃鋼面板復(fù)合板材、紙蜂窩板、膠體、液體、粉末、顆粒狀和膏狀固體等等，測試對象廣泛。
主要特點(diǎn)- 整機(jī)儀器參考標(biāo)準(zhǔn)：ISO 22007-2：2022；
- 測試范圍廣泛，測試性能穩(wěn)定，在國內(nèi)同類儀器中，處于領(lǐng)先水平；
- 直接測量，測試時間5-160s左右可設(shè)置，能快速準(zhǔn)確的測出導(dǎo)熱系數(shù)，節(jié)約了大量的時間；
- 不會和靜態(tài)法一樣受到接觸熱阻的影響；
- 無須特別的樣品制備，對樣品形狀并無特殊要求，塊狀固體只需相對平滑的樣品表面并且滿足長寬至少為探頭直徑的兩倍即可；
- 對樣品實(shí)行無損檢測，意味著樣品可以重復(fù)使用；
- 探頭采用雙螺旋線的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，結(jié)合專屬數(shù)學(xué)模型，利用核心算法對探頭上采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算；
- 樣品臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，操作方便，適合放置不同厚度的樣品，同時簡潔美觀；
- 探頭上的數(shù)據(jù)采集使用了進(jìn)口的數(shù)據(jù)采集芯片，該芯片的高分辨率，能使測試結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠；
- 主機(jī)的控制系統(tǒng)使用了ARM微處理器，運(yùn)算速度比傳統(tǒng)的微處理器快，提高了系統(tǒng)的分析處理能力，計算結(jié)果更加精確；
- 儀器可用于塊狀固體、膏狀固體、顆粒狀固體、膠體、液體、粉末、涂層、薄膜、保溫材料等熱物性參數(shù)的測定；
- 智能化的人機(jī)界面，彩色液晶屏顯示，觸摸屏控制，操作方便簡潔；
- 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，高度自動化的計算機(jī)數(shù)據(jù)通訊和報告處理系統(tǒng)。
技術(shù)參數(shù)
注：1號探頭所測的是厚度較薄的低導(dǎo)材料，2號探頭為常規(guī)通用探頭，3號探頭所測的是導(dǎo)熱系數(shù)較大的高導(dǎo)材料。如所測樣品表面光滑平整且具有粘性可將樣品進(jìn)行疊加。1 測試范圍 0.0001—300 W/(m*K) 2 測量樣品溫度范圍 -20℃—320℃（需選配外接控溫設(shè)備） 3 探頭直徑 一號探頭7.5mm；二號探頭15mm；三號探頭30mm 4 精度 ±3% 5 重復(fù)性誤差 ≤3% 6 測量時間 5~160秒 7 電源 AC 220V 8 整機(jī)功率 ﹤500w 9 樣品溫升 ﹤15℃ 10 測試樣品功率P 一號探頭功率0<P<1w；
二號探頭功率0<P<14w；
三號探頭功率0<P<14w11 樣品規(guī)格 一號探頭所測單個樣品（15*15*3.75mm）;
二號探頭所測單個樣品 (30*30*7.5mm);
三號探頭所測單個樣品 (60*60*20mm)
與其他方法相比更快速、更簡單、更全面瞬態(tài)平面熱源法 激光法 熱線法 保護(hù)平板法 測量方法 非穩(wěn)態(tài)法 非穩(wěn)態(tài)法 非穩(wěn)態(tài)法 穩(wěn)態(tài)法 測量物性 直接獲得導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散率 直接獲得熱擴(kuò)散率和比熱，通過輸入的樣品密度值計算得到導(dǎo)熱系數(shù) 直接獲得導(dǎo)熱系數(shù) 直接獲得導(dǎo)熱系數(shù) 適用范圍 固體、液體、粉末、膏體、膠體、顆粒 固體 固體、液體 固體 樣品制備 無特殊要求，制樣簡單 制樣繁雜 制樣簡單，有特定要求 樣品尺寸較大 測量準(zhǔn)確度 ±3%,最好可達(dá)到±0.5% 最好可達(dá)到±10% 最好可達(dá)到±5% 最好可達(dá)到±3% 物理模型 平面熱源接觸式測量，只要有限面接觸良好 熱源非接觸式 線熱源，必須線模型接觸良好 熱源接觸式，需面接觸良好 熱導(dǎo)范圍[w/(m*k)] 0.005-300 10-500 0.005-10 0.005-5 測量時間 5-160S 幾分鐘 幾十分鐘 數(shù)小時
操作方法簡單易懂
測試時需要兩塊樣品，為了確保樣品和探頭有較好的接觸，以確保探頭產(chǎn)生的所有熱量均被樣品吸收，樣品的表面需要相對平整。測試時探頭夾在兩塊樣品之間，形成類似三明治結(jié)構(gòu)。通過調(diào)節(jié)功率和測試時間的數(shù)據(jù)，通過計算數(shù)學(xué)模型得到導(dǎo)熱系數(shù)。若被測樣品導(dǎo)熱系數(shù)比較小，隔熱效果好，熱量不易被傳走，則探頭溫升比較高。
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