本发明专利技术提供了一种双螺旋平面结构谐波法测试材料热物性参数的装置。该装置包括样品固定台和双螺旋平面结构传感器。样品固定台包括：横截面呈“凹”字型的底座；以及由底座的两侧分别向中间延伸并分别抵压住待测样品的左抵压部件和右抵压部件。双螺旋平面结构传感器包括：柔性衬底，其材料为绝缘材料；形成于柔性衬底上的由一系列同心圆环组成的双螺旋平面结构，其材料为金属材料；以及通过胶黏层覆盖于双螺旋平面结构上方的柔性覆盖膜，其材料为绝缘材料；其中，在样品固定台的两抵压部件作用下，该双螺旋平面结构传感器的两外侧面分别与待测样品充分接触。本发明专利技术可以保证传感器和待测样品能够充分接触。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种双螺旋平面结构谐波法测试材料热物性参数的装置。该装置包括样品固定台和双螺旋平面结构传感器。样品固定台包括：横截面呈“凹”字型的底座；以及由底座的两侧分别向中间延伸并分别抵压住待测样品的左抵压部件和右抵压部件。双螺旋平面结构传感器包括：柔性衬底，其材料为绝缘材料；形成于柔性衬底上的由一系列同心圆环组成的双螺旋平面结构，其材料为金属材料；以及通过胶黏层覆盖于双螺旋平面结构上方的柔性覆盖膜，其材料为绝缘材料；其中，在样品固定台的两抵压部件作用下，该双螺旋平面结构传感器的两外侧面分别与待测样品充分接触。本专利技术可以保证传感器和待测样品能够充分接触。【专利说明】双螺旋平面结构谐波法测试材料热物性参数的装置
本专利技术涉及材料物性测试
，尤其涉及一种双螺旋平面结构谐波法测试材料热物性参数的装置。
技术介绍
热导率(λ，又称导热系数)和吸热系数(定义为热导率λ和热容P Cp乘积的平方根，【权利要求】1.一种双螺旋平面结构谐波法测试材料热物性参数的装置，其特征在于，包括: 样品固定台，包括: 横截面呈“凹”字型的底座；以及 由所述底座的两侧分别向中间延伸并分别抵压住待测样品的左抵压部件和右抵压部件; 双螺旋平面结构传感器，包括: 柔性衬底，其材料为绝缘材料； 形成于所述柔性衬底上的由一系列同心圆环组成的双螺旋平面结构，其材料为金属材料；以及 通过胶黏层覆盖于所述双螺旋平面结构上方的柔性覆盖膜，其材料为绝缘材料； 其中，在样品固定台的所述两抵压部件作用下，该双螺旋平面结构传感器的两外侧面分别与待测样品充分接触。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述底座的两侧面各有一圆孔，该圆孔内侧具有内螺纹； 所述左抵压部包括:左移动顶杆和固定于该左移动顶杆末端的左移动端面； 所述右抵压部包括:右移动顶杆和固定于该右移动顶杆末端的右移动端面； 其中，所述左移动顶杆和右移动顶杆的`对应位置具有与所述内螺纹相匹配的外螺纹，所述左移动端面和右移动端面固定于相应移动顶杆的内侧，垂直于顶杆方向设置。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述金属材料为铜、银、镍、金或钼；所述绝缘材料聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述胶黏层的材料为EVA类热熔胶或邦林热熔胶。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双螺旋平面结构中，同心圆环的宽度介于10 μ m~1000 μ m之间，相邻两同心圆环之间的间隔介于50 μ m~1000 μ m之间。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双螺旋平面结传感器中:所述双螺旋平面结构的厚度介于0.2 μ m~100 μ m之间,直径介于5mm~50mm之间,柔性衬底及柔性覆盖膜厚度在12.5 μ m~50 μ m之间，胶黏层厚度在5 μ m~40 μ m之间。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述待测样品为固体样品或流体样品； 当待测样品为固体样品时，所述双螺旋平面结构传感器的两外侧面分别与位于相应侧的固体样品充分接触； 当待测样品为流体样品时，该装置还包括:流体样品容器，所述流体样品盛放于该流体样品容器中，所述左抵压部件和右抵压部件分别从两侧顶住该流体样品容器，所述双螺旋平面结构传感器垂直埋入所述流体样品中。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述流体样品容器为袋状容器或两侧开口的筒状容器。8.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，还包括: 温控容器，呈圆桶形，所述样品固定台以及双螺旋平面结构传感器均位于该温控容器中。9.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，还包括:谐波测量单元，其两电流引线端分别电性连接至所述双螺旋平面结构传感器的第一端和第二端，并通过两者向双螺旋平面结构传感器提供周期正弦加热电流；其两探测电压引线端分别电性连接至所述双螺旋平面结构传感器的第一端和第二端，并通过两者探测所述双螺旋平面结构传感器两端的电压值，该电压值包括各频率下基波电压平均值V1 ω，以及三次谐波电压与自然对数频率曲线ν3ω~Ιηω。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述双螺旋平面结构的第一端引出第一引线端和第二引线端；第二端引出第三引线端和第四引线端；所述双螺旋平面结构还包括: 第一引线件，形成于所述柔性衬底上，其一端连接所述双螺旋平面结构的第一引线端，其另一端连接至所述谐波测量单元的第一探测电压引线端； 第二引线件，形成于所述柔性衬底上，其一端连接所述双螺旋平面结构的第二引线端，其另一端连接至所述谐波测量单元的第一电流引线端； 第三引线件，形成于所述柔性衬底上，其一端连接所述双螺旋平面结构的第三引线端，其另一端连接至所述谐波测量单元的第二探测电压引线端； 第四引线件，形成于所述柔性衬底上，其一端连接所述双螺旋平面结构的第四引线端，其另一端连接至所述谐波测量单元的第二电流引线端。11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述谐波测量单元包括: 函数发生器，输出角频率为ω的交流电压信号； 电桥模块，包括: 转换器，将函数发生器输出的交流电压信号转换为电流信号，该电流信号经由第九可调电阻和双螺旋平面结构 传感器后传输入地； 第一差动放大器，其第一输入端连接至转换器的输出端，其第二输入端通过第九可调电阻连接至转换器的输出端，并连接第一电流引线端，其将第九可调电阻两端的电压信号转换为第一差动信号； 第二差动放大器，其第一输入端连接至第一探测电压引线端，其第二输入端连接至第二探测电压引线端，其将由双螺旋平面结构传感器探测而来的电压信号转换为第二差动信号; 前置放大器，其两输入端分别连接至第一差动放大器的输出端和第二差动放大器的输出端，其将第一差动信号和第二差动信号的差值信号进行放大； 锁相放大器，其两输入端分别连接至前置放大器的输出端和函数发生器的输出端，其获取基波及三次谐波电压，该基波电压为第一差动信号的一次谐波的有效值，该三次谐波电压为第一差动信号和第二差动信号的差值的三次谐波分量的有效值； 微机控制与数据米集系统，其输入端连接至锁相放大器的输出端，对锁相放大器输出的一次谐波的有效值和三次谐波分量的有效值进行数据采集，其输出端连接函数发生器，控制函数发生器的输出信号。12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，第九可调电阻的阻值R9满足:R9=a X&，其中Rm为双螺旋平面结构的阻值，a =0.95~1.05。13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于: 在第一差动放大器的第一输入端和第二输入端分别设置第一低温漂电阻和第二低温漂电阻连接至第九可调电阻R9的两端；且第一输入端通过第三低温漂电阻连接至地，第二输入端通过第四低温漂连接至其输出端； 在第二差动放大器的第一输入端和第二输入端分别通过第五低温漂电阻和第六低温漂电阻连接至双螺旋平面结构的两端，且第一输入端通过第七低温漂电阻连接至地，第二输入端通过第八低温漂连接至其输出端； 其中，第一低温漂电阻、第二低温漂电阻、第三低温漂电阻、第四低温漂电阻、第五低温漂电阻、第六低温漂电阻、第七低温漂电阻、第八低温漂电阻为阻值温度系数为2ppm / V类型的低温漂电阻。14.根据权利要求9所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双螺旋平面结构谐波法测试材料热物性参数的装置，其特征在于，包括：样品固定台，包括：横截面呈“凹”字型的底座；以及由所述底座的两侧分别向中间延伸并分别抵压住待测样品的左抵压部件和右抵压部件；双螺旋平面结构传感器，包括：柔性衬底，其材料为绝缘材料；形成于所述柔性衬底上的由一系列同心圆环组成的双螺旋平面结构，其材料为金属材料；以及通过胶黏层覆盖于所述双螺旋平面结构上方的柔性覆盖膜，其材料为绝缘材料；其中，在样品固定台的所述两抵压部件作用下，该双螺旋平面结构传感器的两外侧面分别与待测样品充分接触。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邱琳，郑兴华，李大庆，唐大伟，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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