一种导热系数及比热容的测定仪器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种导热系数及比热容的测定仪器，多个支撑柱垂直设置箱体上，加热板设置在箱体的顶部并与支撑柱连接，电机设置在箱体中能够带动加热板沿支撑柱上下移动，加热板与温控装置连接，温控装置与控制单元连接；顶板设置在支撑柱的顶部，压力传感器设置顶板的底部，压力传感器与控制单元连接，冷却板与隔温板连接，并设置在压力传感器的下方，该测定仪器通过移动冷却板和隔温板的位置，实现对待测材料的比热容和导热系数进行测量，操作简单便捷。

An instrument for measuring thermal conductivity and specific heat capacity

The utility model discloses an instrument for measuring thermal conductivity and specific heat capacity. A plurality of supporting pillars are vertically arranged on the box body, heating plates are arranged on the top of the box body and connected with supporting pillars, motors are arranged in the box body to drive the heating plate up and down along the supporting pillars, heating plates are connected with temperature control devices and control sheets. The roof is set at the top of the supporting column, the pressure sensor is set at the bottom of the roof, the pressure sensor is connected with the control unit, and the cooling plate is connected with the heat insulation plate, which is arranged under the pressure sensor. The measuring instrument realizes the specific heat capacity and heat conduction of the material to be measured by moving the position of the cooling plate and the heat insulation plate. The coefficient is measured and the operation is simple and convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种导热系数及比热容的测定仪器
本技术涉及材料导热性能检测设备领域，具体为一种导热系数及比热容的测定仪器，能够精确测量待测物的导热系数和比热容。
技术介绍
导热系数和比热容是反映材料导热和传热性能的重要参数之一，目前导热系数和比热容的测量需要采用不同的仪器进行测试，并且测试仪器价格昂贵，极大的提高了测量的成本，同时也占用了实验室的面积，故研制一种能同时测试物体的导热系数和比热容的仪器显得尤为重要。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种导热系数及比热容的测定仪器，测量导热系数时将绝热层更换成冷板，测量比热容时将冷板更换成绝热层，通过冷板和绝热层的更换，即可分别完成导热系数和比热容的测量工作。本技术是通过以下技术方案来实现：一种导热系数及比热容的测定仪器，包括电机、箱体、多个支撑柱、顶板、冷却板、隔温板、控制单元、温控装置和用于对待测材料加热的加热板；其中，多个支撑柱垂直设置箱体上，加热板设置在箱体的顶部并与支撑柱连接，电机设置在箱体中能够带动加热板沿支撑柱上下移动，加热板与温控装置连接，温控装置与控制单元连接；顶板设置在支撑柱的顶部，压力传感器设置顶板的底部，压力传感器与控制单元连接，冷却板与隔温板连接，并设置在压力传感器的下方；当测量比热容时，隔温板设置在待测材料的上方，并与压力传感器连接；当测量导热系数时，冷却板设置在待测材料的上方，并与压力传感器连接。优选的，所述隔温板和冷却板上下层叠连接。优选的，所述隔温板的侧壁和冷却板的侧壁连接。优选的，所述支撑柱上设置有水平的滑槽，隔温板和冷却板设置在滑槽中能够沿滑槽移动。优选的，所述加热板的底部设置有隔热板，加热板的侧面设置有保温层。优选的，所述加热板包括中心热板和用于防止中心热板水平散热的护热板，所述护热板上设置有贯穿的安装孔，中心热板设置在安装孔中并与护热板连接，中心热板与护热板之间设置有隔热缝。优选的，所述加热板底部还设置有升降平台，升降平台安装在支撑柱上，升降平台与电机连接。优选的，所述冷却板内部设置有冷却通道，冷却通道的进水口还连接有水量调节装置。优选的，所述水量调节装置包括用于调节水流量的电动阀和用于泄压的溢流阀；冷却通道的进水口依次连接电动阀、溢流阀和水源。优选的，所述冷却通道采用双螺旋槽道，双螺旋槽道采用逆流式螺旋通道，冷却通道包括两个螺旋方向和水流方向均相反的通道。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术提供的一种导热系数及比热容的测定仪器，将待测材料放置在加热板上，然后通过电机推动加热板沿支撑柱向上运动，测量导热系数时，移动冷却板至待测材料的顶部，并与加热板对待检测物进行加紧，通过加热板对待检测物进行加热，然后通过控制单元得到加热板的功率，再根据导热系数计算公式得出待检测物高温状态下的导热系数。当测量比热容时只需移动冷却板和隔温板的位置，使将隔温板放置在待测材料的上方，防止待测测定散失，通过控制单元计算出加热板所产生的热量，进而得到待测材料的比热容。该测定仪器通过移动隔热板和冷却板的位置即可完成比热容和导热系数的测量，操作过程简单便捷，减少了实验设备的投入，降低了成本，同时也节约了空间。隔温板和冷却板上下层叠连接，通过翻转隔温板和冷却板即可实现导热系数及比热容的测量。隔温板和冷却板还可以采取水平连接，同时在支撑柱上设置滑槽，隔温板和冷却板在滑槽上水平移动，实现导热系数及比热容的测量。在加热板的底部底部和侧壁上设置隔热板和保温层，防止热量散失，能够提高测量精度。为了进一步提高检测的精度，保证加热板的热量垂直向上传递，在中心热板的外侧设置护热板，防止中心热板的热量向四周扩散，使热量能够均匀传到至待检测物。进一步在冷却板内设置双螺旋冷却通道，保证了冷却板温度的一致性，同时通过调节装置调节水量的大小，对冷却板的温度进行控制。电机驱动升降平台沿支撑柱上下滑动，运动过程稳定，同时保证了对待检测夹紧力的一致性，该结构简单加工方便。附图说明图1为导热系数测定仪器的结构示意图；图2为加热板的结构示意图；图3为冷却板的结构示意图；图4为温度调节装置的结构示意图；图5为冷却板和隔温板上下设置的结构示意图；图6为冷却板和隔温板水平设置的结构示意图。图中：1电机；2、箱体；3、升降平台；4、保温层；5、隔热板6、加热板；7、待测材料；8、冷却板；9、隔温板；10、压力传感器；11、中心热板；12、隔热缝；13、护热板；14、电动阀；15、水管；16溢流阀。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，所述是对本技术的解释而不是限定。实施例1本技术提供了一种导热系数的测定仪器，包括电机1、箱体2、升降平台3、加热板6、冷却板8、隔温板9、压力传感器10、水量调节装置、温控装置和控制单元。如图1所示，4根支撑柱垂直且对称设置在箱体2的顶面，升降平台3上设置有多个安装孔，安装孔的位置与支撑柱的位置相匹配，升降平台3通过安装孔套装在支撑柱上，加热板6安装在升降平台3的顶面，加热板6的底部还设置有隔热板5，加热板6侧壁上还设置有保温层4，且保温层4的高度大于加热板6的厚度，保温层4高出加热板6的部分同时能够对待测材料7进行保温，提高测量的精准度。加热板6与温控装置连接，温控装置与控制单元连接。支撑柱的顶部还固定设置有顶板，顶板底面的中心设置有压力传感器10，用于检测待测材料7的压力，压力传感器10与控制单元连接。电机1安装在箱体2的内部，电机1的连接端穿过箱体2的顶面与升降平台3的顶部连接，控制单元根据压力传感器10检测的压力值控制电机的启动或停止。如图5所示，冷却板8和隔温板9上下层叠固定连接，冷却板8和隔温板9的中心均设置有和压力传感器10连接安装孔。当测量导热系数时，隔温板9位于冷却板8的上方；隔温板9与压力传感器10通过螺柱连接，冷却板8位于待测材料7的顶部；当测量比热容时，冷却板8位于隔温板9的上方；冷却板8与压力传感器10连接，隔温板9位于待测材料7的顶部。如图2所示，加热板6包括中心热板11和护热板13；护热板13的中心设置有贯穿的方形固定孔，中心热板11安装在固定孔中，为了防止中心热板10与护热板13之间相互传递热量，在中心热板11与护热板13之间设置隔热缝12，保证护热板13与中心热板10之间不直接接触，减少热量传递，护热板13与中心热板11通过多个连接件固定连接，通过中心热板11向上传热对待检测物进行加热。压力传感器采用S型拉压力传感器。中心热板10和护热板6均为铜板。温控装置包括依次电压输出模块、信号放大器、继电器和保险丝，中心热板11的底部设置加热块，加热块和温控装置分别与直流电源连接，温控装置与控制单元连接，通过控制单元控制中心热板11的加热温度，中心热板10还设置有热电偶，能够检测中心热板11的表面温度，并能将中心热板10的温度反馈给控制单元，进而实现加热板6的温度控制。如图4所示，冷却板8采用水冷的方式对待测材料7进行控温，冷却板8的内部设置冷却通道，冷却通道采用双螺旋槽道，双螺旋槽道采用逆流式螺旋通道，包括两个螺旋方向和水流方向均相反的通道。如图3所示，冷却通道的进水口连接电动阀14，电动阀14控制进水量的大小，电动阀14通过水管15与水源连接，电动阀14与水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导热系数及比热容的测定仪器，其特征在于，包括电机(1)、箱体(2)、多个支撑柱、顶板、冷却板(8)、隔温板(9)、控制单元、温控装置和用于对待测材料加热的加热板(6)；其中，多个支撑柱垂直设置箱体(2)上，加热板(6)设置在箱体(2)的顶部并与支撑柱连接，电机(1)设置在箱体中能够带动加热板沿支撑柱上下移动，加热板(6)与温控装置连接，温控装置与控制单元连接；顶板设置在支撑柱的顶部，压力传感器设置顶板的底部，压力传感器(10)与控制单元连接，冷却板(8)与隔温板(9)连接，并设置在压力传感器(10)的下方；当测量比热容时，隔温板(9)设置在待测材料的上方，并与压力传感器(10)连接；当测量导热系数时，冷却板(8)设置在待测材料的上方，并与压力传感器(10)连接。

【技术特征摘要】
1.一种导热系数及比热容的测定仪器，其特征在于，包括电机(1)、箱体(2)、多个支撑柱、顶板、冷却板(8)、隔温板(9)、控制单元、温控装置和用于对待测材料加热的加热板(6)；其中，多个支撑柱垂直设置箱体(2)上，加热板(6)设置在箱体(2)的顶部并与支撑柱连接，电机(1)设置在箱体中能够带动加热板沿支撑柱上下移动，加热板(6)与温控装置连接，温控装置与控制单元连接；顶板设置在支撑柱的顶部，压力传感器设置顶板的底部，压力传感器(10)与控制单元连接，冷却板(8)与隔温板(9)连接，并设置在压力传感器(10)的下方；当测量比热容时，隔温板(9)设置在待测材料的上方，并与压力传感器(10)连接；当测量导热系数时，冷却板(8)设置在待测材料的上方，并与压力传感器(10)连接。2.根据权利要求1所述一种导热系数及比热容的测定仪器，其特征在于，所述隔温板(9)和冷却板(8)上下层叠连接。3.根据权利要求1所述一种导热系数及比热容的测定仪器，其特征在于，所述隔温板(9)的侧壁和冷却板(8)的侧壁连接。4.根据权利要求3所述一种导热系数及比热容的测定仪器，其特征在于，所述支撑柱上设置有水平的滑槽，隔温板(9)和冷却板(8)设置在滑槽中能够沿滑槽移动。5.根据权利要求1所述一种导热系数及比热容...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾海荣，董强柱，袁溪伟，刘文佳，齐博漪，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61