本發(fā)明涉及用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置，特別地涉及用于在低溫條件下測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置。

背景技術(shù)：

1、目前已知用于測(cè)量材料熱傳導(dǎo)率的多種系統(tǒng)，并且這些系統(tǒng)在多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了限定。

2、例如，astm標(biāo)準(zhǔn)c177-19公開(kāi)了一種借助于防護(hù)熱板裝置進(jìn)行穩(wěn)態(tài)熱通量測(cè)量和熱傳遞性能測(cè)量的方法。

3、此標(biāo)準(zhǔn)中所公開(kāi)的方法主要旨在測(cè)試貫穿厚度(through-the-thickness)板，但不足以測(cè)試薄樣品。

4、astm標(biāo)準(zhǔn)e-1225中公開(kāi)了另一示例，該示例公開(kāi)了借助于防護(hù)比較式縱向熱流來(lái)測(cè)量固體的熱傳導(dǎo)率。此標(biāo)準(zhǔn)所公開(kāi)的方法是試樣與校準(zhǔn)材料之間的比較方法。

5、使用具有相似傳導(dǎo)率的特征材料意味著需要進(jìn)行額外的絕對(duì)測(cè)試來(lái)表征“測(cè)量”(“meter”)材料。而且測(cè)試是復(fù)雜的，因?yàn)樗枰^長(zhǎng)的過(guò)程來(lái)制備樣品并需要對(duì)樣品施加壓力負(fù)載，這導(dǎo)致測(cè)試的成本較高。

6、nasa方法tfaws18-ct-02涉及低溫和流體分支下材料的低溫?zé)嵛锢硇阅軠y(cè)量。

7、這種方法具有多個(gè)缺點(diǎn)，比如必須用纖維來(lái)隔離樣品，但纖維會(huì)將室污染并使所需的多次安裝和拆卸以及儀器監(jiān)測(cè)變得困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置，該裝置允許在高真空下、在寬范圍的溫度下、尤其是在低溫條件下對(duì)各種樣品開(kāi)展傳導(dǎo)率測(cè)試。

2、通過(guò)本發(fā)明的用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置，解決了前面所提及的缺點(diǎn)并呈現(xiàn)出將在下面進(jìn)行描述的其他優(yōu)點(diǎn)。

3、在本文中限定了根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置。

4、特別地，用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置包括：

5、-一個(gè)或更多個(gè)測(cè)試模塊，測(cè)試模塊或每個(gè)測(cè)試模塊包括殼體和用于樣品的模塊基部；

6、-冷卻回路，該冷卻回路用于使一個(gè)或更多個(gè)測(cè)試模塊冷卻；

7、-多個(gè)加熱器，多個(gè)加熱器對(duì)樣品和殼體進(jìn)行加熱；具體地，樣品加熱器通過(guò)多層絕熱件與殼體內(nèi)部的其余部分隔離；

8、-多個(gè)溫度傳感器，多個(gè)溫度傳感器測(cè)量一個(gè)或多個(gè)樣品和一個(gè)或多個(gè)殼體的溫度；以及

9、-控制器件，控制器件接收供給兩個(gè)或更多個(gè)加熱器的功率以及由溫度傳感器測(cè)量的溫度，以用于測(cè)量一個(gè)或多個(gè)樣品的熱傳導(dǎo)率。

10、此外，優(yōu)選地，該裝置還包括室基板，在該室基板上安置有一個(gè)或更多個(gè)測(cè)試模塊，并且冷卻回路連接到基部。

11、根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，加熱器中的至少一個(gè)加熱器安置在殼體外部，并且加熱器中的至少一個(gè)加熱器在殼體內(nèi)部安置在樣品上。

12、此外，優(yōu)選地，殼體包括多個(gè)絕熱層，其中，絕熱層沿著殼體的長(zhǎng)度等距地間隔安置，并且絕熱層中的每個(gè)絕熱層包括供樣品從中穿過(guò)的通孔。

13、優(yōu)選地，該裝置還包括隔離箱，該隔離箱罩住測(cè)試模塊并將一個(gè)或多個(gè)測(cè)試模塊與被熱控制的室壁隔離。

14、根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，溫度傳感器是熱電偶。

15、此外，用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置包括絕熱件，該絕熱件用于將對(duì)樣品進(jìn)行加熱的加熱器與殼體的其余部分隔離。

16、根據(jù)本發(fā)明的裝置使得能夠在高真空下、在寬范圍的溫度下、尤其是在低溫溫度下對(duì)各種樣品進(jìn)行傳導(dǎo)率測(cè)試，因?yàn)榭梢岳美绲獨(dú)?－196℃)、氫氣(－253℃)和氦氣(－269℃)來(lái)冷卻裝置的基部。

17、特別地，根據(jù)本發(fā)明的裝置提供以下優(yōu)點(diǎn)：

18、-由于防護(hù)件內(nèi)部的隔離，因此在測(cè)試室內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生污物，而不是會(huì)產(chǎn)生污染性顆粒；

19、-由于多個(gè)水平隔離層和防護(hù)溫度的控制，因此沿著樣品的熱損失受到限制；

20、-它允許測(cè)量相當(dāng)?shù)偷膫鲗?dǎo)率，例如，在低溫溫度下測(cè)量絕熱材料的傳導(dǎo)率(0.3w/m-k)；

21、-它易于重復(fù)使用，因?yàn)槟K基部可以適應(yīng)一系列的樣品寬度、樣品厚度和樣品高度，并且所有隔離部件都是可拆卸且可重復(fù)使用的；

22、-由于測(cè)試室中簡(jiǎn)單的空間，因此它允許一次測(cè)試多個(gè)樣品。

技術(shù)特征：

1.一種用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置，其特征在于，所述裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置，其中，所述裝置還包括室基板(1)，在所述室基板(1)上安置有一個(gè)或更多個(gè)所述測(cè)試模塊(2)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置，其中，所述冷卻回路(3)連接到所述室基板(1)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置，其中，所述裝置包括多于兩個(gè)的加熱器(9)，所述多于兩個(gè)的加熱器(9)中的至少一個(gè)加熱器安置在所述殼體(4)外部，并且所述多于兩個(gè)的加熱器(9)中的至少一個(gè)加熱器安置在所述殼體(4)內(nèi)部。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置，其中，所述殼體(4)包括多個(gè)絕熱層(6)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置，其中，所述絕熱層(6)沿著所述殼體(4)的長(zhǎng)度等距地間隔安置。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置，其中，所述絕熱層(6)中的每個(gè)絕熱層包括供所述樣品(5)從中穿過(guò)的通孔。

8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中的任一項(xiàng)所述的用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置，其中，所述裝置包括將所述測(cè)試模塊(2)和所述室基板(1)罩住的隔離箱(7)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置，其中，一個(gè)或更多個(gè)所述溫度傳感器(8)是熱電偶。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置，其中，對(duì)所述樣品(5)進(jìn)行加熱的所述加熱器(9)通過(guò)絕熱件(11)與所述殼體(4)的其余部分隔離。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量樣品的熱傳導(dǎo)率的裝置，其包括：一個(gè)或更多個(gè)測(cè)試模塊(2)，測(cè)試模塊或每個(gè)測(cè)試模塊(2)包括殼體(4)和用于樣品(5)的模塊基部(12)；冷卻回路(3)，冷卻回路用于使一個(gè)或更多個(gè)測(cè)試模塊(2)冷卻；多個(gè)加熱器(9)，多個(gè)加熱器對(duì)樣品(5)和殼體(4)進(jìn)行加熱；多個(gè)溫度傳感器(8)，多個(gè)溫度傳感器測(cè)量一個(gè)或多個(gè)樣品(5)和一個(gè)或多個(gè)殼體(4)的溫度；以及控制器件(10)，控制器件接收供給加熱器(9)的功率和由溫度傳感器(8)測(cè)量的溫度，以用于測(cè)量一個(gè)或多個(gè)樣品(5)的熱傳導(dǎo)率。該裝置允許在高真空下、在寬范圍的溫度下、尤其是在低溫條件下對(duì)各種樣品開(kāi)展傳導(dǎo)率測(cè)試。

技術(shù)研發(fā)人員：哈維爾·托拉爾瓦茲奎茲,杰西·哈維爾·瓦茲奎茲卡斯特羅,韋羅妮卡·巴爾塞洛卡斯特略,伊莎貝爾·佩雷斯格蘭德,伊格納西奧·托拉爾沃希梅諾,哈維爾·皮克拉斯卡雷諾,朱安·米格爾·岡薩雷斯赫雷羅,托馬斯·萊卡萊克
受保護(hù)的技術(shù)使用者：空中客車(chē)西班牙運(yùn)營(yíng)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/11