流体导热系数的测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种流体导热系数的测试装置，特点是：包括惠斯通电桥，为其提供恒定电流的恒流电源及测量其端电压的数字电压表；包括容纳被测流体的第一、二试管，两根试管下端均设有开口，在第一、二试管下端的开口处均设有端盖；包括设在第一试管内的上、下紫铜滑块、第一铂丝、上、下弹簧及两紫铜滑块的两引出导线，上、下紫铜滑块的边缘开有小孔，第一铂丝的两端分别与两紫铜滑块固定，上弹簧一端固定在第一试管的上方，另一端与上紫铜滑块固定，下弹簧一端固定在第一试管的下方，另一端与下紫铜滑块固定；还包括设在第二试管内上、下紫铜滑块、第二铂丝、上、下弹簧及两紫铜滑块的两引出导线，上、下紫铜滑块的边缘开有小孔，第二铂丝的两端分别与两紫铜滑块固定，上弹簧一端固定第二试管的上方，另一端与上紫铜滑块固定，下弹簧一端固定在第二试管的下方，另一端与下紫铜滑块固定；还包括设在第一、二试管上方的并与之连通的第一、二吸附器；两铂丝的长度不同，两铂丝分别通过两引出导线与惠斯通电桥的两电阻串联。其消除了热线的端部影响，减小系统误差，且结构简单、操作方便。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术专利涉一种流体导热系数的测试装置，主要应用于蓄冷纳米流体导 热系数的测试。技术背景纳米流体是一项创新的强化传热技术，主要是将小于lOOnm的纳米级金属或非 金属氧化物粒子以一定的方式和比例均匀分散于传统的工作流体中，产生优于原本 工作流体的传热特性。在液体中添加纳^l立子，可以显著增加液体的导热系数，提 高热交换系统的传热性能；而且由于纳米粒子的小尺寸效应，其行为接近于液体分 子，不会象毫米或〗敫米级粒子易产生磨损或堵塞等不良结果。与在液体中添加毫米 或微米级粒子强化传热相比，纳米流体更适于实际应用。导热系数是蓄冷材料的一 个重要热物性，是反映蓄冷材料换热能力的主要参数,在传热设计中是不可缺少的。 由于纳米流体的导热系数跟纳米粒子的体积分数、大小及性质有很大的相关性，许 多关于微米、毫米级的悬浮液的导热系数公式又不适合纳米级的悬浮液，因此目前 几乎没有一个理论方法，可以很正确的决定纳米流体的导热系数。目前测量方法一般分为两类稳态法和瞬态法。前者是在试样达至鹏稳定后通 过测定其热量、^it梯度来确定，其测定时间较长；而后者测定量主要为温度随时 间的变化关系，虽测定时间短，但液体因为具有流动性，存在温度梯度，在液体中 实现纯导热过程就很难达到。
技术实现思路
本技术是克服现有技术的不足而提供一种高效、快速、准确的装置来测试 蓄冷纳米流体的导热系数的流体导热系数的测试装置。为了达到上述目的，本技术是这样实现的，其是一种流体导热系数的测试 装置，其特征在于包括惠斯通电桥，为惠斯通电,供恒定电流盼恒流电源及测 量惠斯通电桥端电压的数字电压表；还包括容纳被测流体的第一试管及第二试管， 两根试管下端均设有开口，在第一试管下端的开口处设有端盖，在第二试管下端的 开口处设有端盖；还包括设在第一试管内的上紫铜滑块、下紫铜滑块、第一铂丝、 上弹簧、下弹簧及上、下紫铜滑块的两引出导线，上、下紫铜滑块的边缘开有小孔， 第一铂丝的两端分别与两紫铜滑块固定，上弹簧一端固定在第一试管的上方，另一 端与上紫铜滑块固定，下弹簧一端固定在第一试管的下方，另一端与下紫铜滑块固 定；还包括设在第一试管上方的并与之连通的第一吸附器；还包括设在第二试管内上紫铜滑±央、下紫铜滑±央第二销丝、上弹簧下弹簧及上、下紫铜滑块的两引出导线， 上、下紫铜滑块的边缘开有小 L，第二铂丝的两端分别与两紫铜滑块固定，上弹簧 一端固定第二试管的上方，另一端与上紫铜滑块固定，下弹簧一端固定在第二试管 的下方，另一端与下紫铜滑块固定；还包括设在第二试管上方的并与之《的第二 吸附器第一铂丝与第二铂丝的长度不同，第一铂丝通过两弓1出导线与惠斯通电桥的 一电阻串联，第二铂丝通过两引出导线与惠斯通电桥的另一电阻串联。 所述的第一吸附器为橡皮球，所述的第二吸附器也为橡皮球。本技术与现有技术的优点为，由于利用惠斯通电桥做为测量电路，只要测 量电流以及偏差电压对时间的变化，就可以由液体导热系数公式计算出纳米流体的导热系数；电桥的偏差电压由数字电压表采集，电流由恒流源控制，采样时间控制在0 5S范围内；消除了热线的端部影响，减小系统误差，且结构简单、操作方便。附图说明书图1是本技术的结构示意图； 图2是惠斯通电桥的电路原理图。具体实施方式下面将结合附图和实施例对本技术做进一步的详述 如图l、 2所示， 一种流体导热系数的测试装置，本技术的特点是包括惠斯通电桥，为惠斯通电桥提供恒定电流的恒流电源v及测量惠斯通电桥端电压的数字电压表DVM，惠斯通电桥包括电阻R1、 R2、 R3、 R4;还包括容纳被测流体的第一 试管6及第二试管7，两根试管下端均设有开口，在第一试管下端的开口处设有端 盖61，在第二试管下端的开口处设有端盖71，为了抑制自然对流，提高测试精度， 第一试管及第二试管的直径不宜太大；还包括设在第一试管内的上紫铜滑块31、下 紫铜滑块32、第一铂丝5、上弹簧21、下弹簧22及上、下紫铜滑块的两引出导线 51，第一铂丝的两端分别与两紫铜滑块固定，上弹簧一端固定在第一试管的上方， 另一端与上紫铜滑块固定，下弹簧一端固定在第一试管的下方，另一端与下紫铜滑 块固定，两弹簧将铂丝拉直，以防止其弯曲，影响领糧精度，铂丝既是加热线源又 是温度计，上、下紫铜滑块的边缘开有小孔，；还包括设在第一试管上方的并与之 连通的第一吸附器l;还包括设在第二试管内的上紫铜滑块91、下紫铜滑块92、第 二铂丝IO、上弹簧81、下弹簧82及上、下紫铜滑块的两引出导线101，第二钼丝 的两端分别与两紫铜滑块固定，上弹簧一端固定第二试管的上方，另一端与上紫铜 滑块固定，下弹簧一端固定在第二试管的下方，另一端与下紫铜滑块固定，弹簧将 铂丝拉直，以防止其弯曲，影响测量精度，铂丝既是加热线源又是温度计，上、下 紫铜滑块的边缘开有小 L还包括设在第二试管上方的并与之连通的第二吸附器11;第一铂丝与第二铂丝的长度不同，以便产生电4立差，第一铂丝通过两引出导线 51与惠斯通电桥的一电阻R1串联，该引出导线从第一试管内穿出，第二铂丝通过 两引出导线101与惠斯通电桥的另一电阻R3串联，该引出导线从第二管内穿出。 本实施例中，第一吸附器l为橡皮球，第二吸附器ll也为橡皮球。端盖61为橡胶塞，端盖71也为橡胶塞，紫铜的热膨胀系数与铂丝相近，滑块电阻很小，兼起导 线的作用；当同时给两根铂丝施加相同的电流时，两根铂丝产生同样的端部散热效 应，其温差就等同于一根无限长热线的有限部分的温度上升，于是就消除了热丝的 端部散热影响。本技术测试步骤如下1. 用橡皮球将待观,品通过下端开口吸入第一试管6及第二试管7内；2. 用橡胶塞封住下端开口后将试管6及试管7放入恒温浴槽4中，注意浴槽液面盖过样品液面，以便让样品能处于某一恒温；3. 连接好惠斯通电桥，用万用表检测整个电路，确保电路连接无误；4. 连接数据采集器于相应位置以测第一铂丝5及第二铂丝10的偏差电压，通过软件在计算l几上记录数据；5. 先用恒流源V输入一小电流(2mA左右)，调节好可变电阻R1、 R3，使电桥 平衡，即偏差电压^/二0;6. 输入一恒定电流(120 mA左右)，记录偏差电压df/， 5秒后关闭电源，结瞬态热线法测试液体导热系数的基本公式为/1 =《/ t/r4;r/ d(ln" 当电桥处于平衡时，有(R一Rl)R4二(R3+Rs)R2 (2)当将测试样品吸入试管后，接通电源，此时恒流源输出一恒定电流I至桥路，铂丝发热，长、短热丝的电阻值分别升高cR， dRs，电桥输出电压dU与两热丝电阻 变化量dR之间的关系为dU二丄I (R汁RL+dRL) _丄I Rs+dRs) 2 2=丄IdR (3) 2铂丝电阻与温度的关系为草)=卿 (4) 对上式微分得w = / i ,r (5)则^=!=_^ (6) 卿)/卿)/ 为铂丝电阻的温度系数，/ =0. 00378TT。R(0)为O'C时长度为L的铂丝电阻。(L等于两热丝长度之差)。 又因为<formula>formula see original document page 6</formula>将式(6)和式(7)带入式(1)，得:<formu本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体导热系数的测试装置，其特征在于：包括惠斯通电桥，为惠斯通电桥提供恒定电流的恒流电源（Ｖ）及测量惠斯通电桥端电压的数字电压表（ＤＶＭ）；还包括容纳被测流体的第一试管（６）及第二试管（７），两根试管下端均设有开口，在第一试管下端的开口处设有端盖（６１），在第二试管下端的开口处设有端盖（７１）；还包括设在第一试管内的上紫铜滑块（３１）、下紫铜滑块（３２）、第一铂丝（５）、上弹簧（２１）、下弹簧（２２）及上、下紫铜滑块的两引出导线（５１），上、下紫铜滑块的边缘开有小孔，第一铂丝的两端分别与两紫铜滑块固定，上弹簧一端固定在第一试管的上方，另一端与上紫铜滑块固定，下弹簧一端固定在第一试管的下方，另一端与下紫铜滑块固定；还包括设在第一试管上方的并与之连通的第一吸附器（１）；还包括设在第二试管内上紫铜滑块（９１）、下紫铜滑块（９２）、第二铂丝（１０）、上弹簧（８１）、下弹簧（８２）及上、下紫铜滑块的两引出导线（１０１），上、下紫铜滑块的边缘开有小孔，第二铂丝的两端分别与两紫铜滑块固定，上弹簧一端固定第二试管的上方，另一端与上紫铜滑块固定，下弹簧一端固定在第二试管的下方，另一端与下紫铜滑块固定；还包括设在第二试管上方的并与之连通的第二吸附器（１１）；第一铂丝与第二铂丝的长度不同，第一铂丝通过两引出导线（５１）与惠斯通电桥的一电阻（Ｒ１）串联，第二铂丝通过两引出导线（１０１）与惠斯通电桥的另一电阻（Ｒ３）串联。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何钦波，徐言生，罗恒，
申请(专利权)人：顺德职业技术学院，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]