一種用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置及方法
【專利摘要】一種用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置及方法，涉及導(dǎo)熱系數(shù)測試領(lǐng)域。所述用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置設(shè)有安裝平臺、比較板、隔熱保溫層、熱水室、冷水室、流量計、水泵、恒溫水箱、水溫檢測與控制模塊、流量監(jiān)測與控制模塊、溫度監(jiān)測與控制模塊。所述用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的方法：步驟1：安裝待測多孔金屬材料樣品；步驟2：裝置部分與監(jiān)控部分的連接；步驟3：加熱待測多孔金屬材料樣品；步驟4：待測多孔金屬材料樣品導(dǎo)熱系數(shù)的測量。因不需要準(zhǔn)確測量熱流參數(shù)，而省去了附設(shè)熱流量計及補(bǔ)償加熱器等工作，從而實(shí)現(xiàn)簡單裝置低成本、快速、較為準(zhǔn)確測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的目的。
【專利說明】
一種用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及導(dǎo)熱系數(shù)測試領(lǐng)域，特別是涉及基于穩(wěn)態(tài)法的一種用比較板測量多孔 金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 多孔金屬材料集合了金屬(機(jī)械強(qiáng)度高、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好、耐高溫、耐腐蝕等)與多 孔材料(輕質(zhì)、柔韌性好等)的優(yōu)點(diǎn)，使其在不同應(yīng)用領(lǐng)域能夠產(chǎn)生特殊應(yīng)用，因此在一般工 業(yè)領(lǐng)域及高新技術(shù)領(lǐng)域都得到越來越廣泛的應(yīng)用（Zhengping Xi，Jilei Zhu，Huiping Tang,Qingbo Ao,Hao Zhi,Jianyong Wang,Cheng Li.Progress of Application Researches of Porous Fiber Metals[J].Materials,2011,4(73):816_824)。以金屬纖維 為原材料，采用低溫固相燒結(jié)技術(shù)制造的多孔金屬纖維燒結(jié)板，因具有大孔隙率、全聯(lián)通均 勻孔徑，目前已經(jīng)或者潛在的應(yīng)用領(lǐng)域包括過濾與分離、催化劑載體、電極材料、吸音材料、 電磁屏蔽、能量吸收、熱量傳輸?shù)阮I(lǐng)域(周偉，湯勇，潘敏強(qiáng)，向建化，萬珍平.多孔金屬纖維 燒結(jié)板制造技術(shù)及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報，2010，24( 1): 5-9)。尤其在熱量傳輸領(lǐng)域如 隔熱保溫以及散熱等方面，多孔金屬纖維材料表現(xiàn)出巨大吸引力(奚正平，湯慧萍，朱紀(jì)磊， 張健。金屬多孔材料在能源與環(huán)保中的應(yīng)用[J].稀有金屬材料與工程，2006,35(2): 413-417)〇
[0003] 目前大多數(shù)多孔金屬材料的導(dǎo)熱性能研究工作都是針對泡沫金屬，對纖維類多孔 金屬材料的導(dǎo)熱性能研究幾乎空白，多孔金屬纖維材料的無序結(jié)構(gòu)給其建立模型帶來極大 困難(宋麗薇，李艷寧，李英，王永洪，程繼強(qiáng)，劉景旺.基于ARM的雙平板導(dǎo)熱系數(shù)測定儀的 研制[J].電子測量技術(shù)，2007,30(9) :81-83)。材料導(dǎo)熱系數(shù)數(shù)據(jù)缺失為其在傳熱領(lǐng)域的應(yīng) 用造成困擾。導(dǎo)熱系數(shù)的測試方法根據(jù)其宏觀傳統(tǒng)機(jī)理可以分為穩(wěn)態(tài)法和瞬態(tài)法兩種。根 據(jù)Fourier-Biot熱傳導(dǎo)方程（1)，一維方向傳經(jīng)樣品的熱流與樣品的導(dǎo)熱系數(shù)表示為如下 關(guān)系：
[0005] 式中：
[0006] A T = T2-T1
[0007] T2,T1--樣品的熱端和冷端的溫度
[0008] A--樣品在T2及T1范圍內(nèi)的平均導(dǎo)熱系數(shù)
[0009] Q--通過樣品的熱流量
[0010] q--通過樣品的熱流量密度
[0011] A 垂直于熱流方向的樣品截面積
[0013]由此可見，為了測量多孔金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)，只需將規(guī)則形狀的樣品一端置于 溫度穩(wěn)定的熱源，另一端置于溫度穩(wěn)定的冷阱。在穩(wěn)態(tài)下測出一維方向傳經(jīng)樣品的熱流量 及樣品截面積，并測出樣品上縱向的溫度梯度即可計算得出該樣品的導(dǎo)熱系數(shù)（閔凱，劉 斌，溫廣.導(dǎo)熱系數(shù)測量方法與應(yīng)用分析[J].保鮮與加工，2005，6:35-38)。
[0014]穩(wěn)態(tài)法測量導(dǎo)熱系數(shù)的困難主要在于相關(guān)參量的準(zhǔn)確獲得，為了得到準(zhǔn)確的熱 流，需要附設(shè)補(bǔ)償加熱器并附加保溫措施;為了獲得準(zhǔn)確的溫度，需要多根熱電偶。即便如 此，在實(shí)驗(yàn)過程中，還需精心設(shè)計實(shí)驗(yàn)條件，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供可省去附設(shè)熱流量計及補(bǔ)償加熱器 等工作，在不測量準(zhǔn)確的熱流的情況下，實(shí)現(xiàn)簡單裝置低成本、快速、較為準(zhǔn)確測量多孔金 屬材料導(dǎo)熱系數(shù)目的的一種用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置。
[0016] 本發(fā)明的另一目的在于提供用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的方法。
[0017] 所述用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置設(shè)有安裝平臺、比較板、隔熱保 溫層、熱水室、冷水室、流量計、水栗、恒溫水箱、水溫檢測與控制模塊、流量監(jiān)測與控制模 塊、溫度監(jiān)測與控制模塊；
[0018] 所述隔熱保溫層設(shè)在安裝平臺四周；安裝平臺頂部與熱水室底部貼合，安裝平臺 底部與冷水室頂部貼合，隔熱保溫層與熱水室和冷水室內(nèi)部形成密封空腔，所述密封空腔 用于放置待測多孔金屬纖維材料和比較板，密封空腔即為所述安裝平臺；熱水室與恒溫水 箱、水栗和流量計相連，通過抽取熱水為待測多孔金屬材料樣品及比較板提供均一穩(wěn)定熱 流;冷水室與恒溫水箱、水栗、流量計相連，通過不斷抽取冷水為待測多孔金屬材料樣品及 比較板強(qiáng)制冷卻，使待測多孔金屬材料樣品及比較板內(nèi)形成較大的溫度梯度；
[0019] 所述水溫檢測與控制模塊用于調(diào)節(jié)恒溫水箱內(nèi)水的溫度;流量監(jiān)測與控制模塊通 過讀取流量計數(shù)據(jù)、控制水栗的轉(zhuǎn)速達(dá)到為熱水室、冷水室提供恒定流量水的目的;溫度 監(jiān)測與控制模塊用于對接收的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、保存，且根據(jù)測量裝置達(dá)到熱平衡時接 收到的各測溫點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，計算出待測多孔金屬材料樣品的導(dǎo)熱系數(shù)。
[0020] 所述隔熱保溫層可采用環(huán)狀保溫層，環(huán)狀保溫層設(shè)置在安裝平臺周向上，隔熱保 溫層上端與比較板上側(cè)平齊且貼合熱水室底部，隔熱保溫層下端與待測多孔金屬材料樣品 下側(cè)平齊且貼合冷水室頂部；
[0021] 所述隔熱保溫層可采用石棉和聚苯乙烯(EPS)塑料的復(fù)合層板結(jié)構(gòu)，除具有良好 的隔熱保溫效果外還具有一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，所述隔熱保溫層的厚度可為15~20_。
[0022] 所述熱水室及冷水室均可采用紫銅，具有良好的導(dǎo)熱性能。
[0023] 所述比較板與待測多孔金屬材料樣品幾何尺寸相同，且所述比較板的材質(zhì)選擇標(biāo) 準(zhǔn)為與待測多孔金屬材料樣品的導(dǎo)熱系數(shù)值相近。
[0024] 所述比較板的高溫測溫點(diǎn)設(shè)在所述比較板熱端與熱水室底部貼合處；由于所述比 較板冷端與待測多孔金屬材料樣品熱端緊密貼合兩者溫度一致，故所述比較板低溫測溫點(diǎn) 與待測多孔金屬材料樣品高溫測溫點(diǎn)設(shè)置在兩者貼合處;所述待測多孔金屬材料樣品的低 溫測溫點(diǎn)設(shè)在其冷端與冷水室頂部貼合處;每處測溫點(diǎn)設(shè)置四條熱電偶測其溫度值。
[0025]所述水栗為齒輪栗。
[0026]所述多孔金屬材料樣品可為泡沫金屬或金屬纖維燒結(jié)板等材料。
[0027] 所述用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的方法，包括以下步驟：
[0028] 步驟1:將比較板與待測多孔金屬樣品緊密貼合疊放在熱水室、冷水室及保溫隔熱 層圍成空腔一一即所述安裝平臺內(nèi)，通過一定的預(yù)緊力，使得所述比較板熱端與熱水室底 部緊密貼合，所述比較板冷端與待測多孔金屬材料樣品熱端緊密貼合，待測多孔金屬材料 樣品冷端與冷水室頂部緊密貼合;保溫隔熱層緊密包裹著所述比較板和待測多孔金屬材料 樣品；
[0029] 步驟2:把比較板熱端與熱水室底部貼合處選取為比較板的高溫測溫點(diǎn)a;把比較 板冷端與待測多孔金屬材料樣品熱端貼合處選取為比較板低溫測溫點(diǎn)和待測多孔金屬材 料樣品高溫測溫點(diǎn)b;把所述待測多孔金屬材料樣品的冷端與冷水室頂部貼合處選取為待 測多孔金屬材料的低溫測溫點(diǎn)c;測溫點(diǎn)a，b，c處熱電偶通過導(dǎo)線穿過所述保溫隔熱層上的 走線孔與溫度監(jiān)測與控制模塊相連;所述恒溫水箱與水溫檢測與控制模塊相連;所述水栗 與流量計分別于流量監(jiān)測與控制模塊相連。
[0030] 步驟3:通過水溫檢測與控制模塊開啟連接熱水室的恒溫水箱將水溫升至某一溫 度，同時開啟所述水栗和流量計，通過所述流量監(jiān)測與控制模塊向熱水室栗送恒定流量的 熱水；同樣的，開啟連接所述冷水室的恒溫水箱將水溫保持室溫，同時開啟所述水栗和流 量計，向冷水室栗送恒定流量的冷水;持續(xù)栗送熱水和冷水進(jìn)熱水室和冷水室，直到測溫點(diǎn) a，b，c的溫度恒定不變。
[0031 ]步驟4:溫度監(jiān)測與控制模塊實(shí)時接收并存儲各測溫點(diǎn)的溫度值，當(dāng)各測溫點(diǎn)溫度 的平均值在一分鐘之內(nèi)變化小于〇.2°C時，認(rèn)為系統(tǒng)溫度達(dá)到平衡狀態(tài)，此時根據(jù)已知比較 板的導(dǎo)熱系數(shù)為Ao可計算出待測多孔金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)A 1:
[0033]式中，為比較板的導(dǎo)熱系數(shù)，Ta，Tb，Tc分別為測溫點(diǎn)a，b，c處的溫度的平均值。
[0034] 本發(fā)明的有益效果是:提供了一種用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置及 方法，因不需要準(zhǔn)確測量熱流參數(shù)，而省去了附設(shè)熱流量計及補(bǔ)償加熱器等工作，從而實(shí)現(xiàn) 簡單裝置低成本、快速、較為準(zhǔn)確測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的目的。
【附圖說明】
[0035] 圖1是本發(fā)明用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0036] 圖2是本發(fā)明用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置實(shí)施例的傳熱結(jié)構(gòu)示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0038] 如圖1和2所示，本發(fā)明用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置實(shí)施例，包括 裝置部分1和檢測控制部分2,裝置部分1用來安裝待測多孔金屬材料樣品3并提供穩(wěn)定熱 流，監(jiān)控部分2實(shí)現(xiàn)裝置功能控制及待測多孔金屬材料樣品3導(dǎo)熱系數(shù)測試。
[0039] 所述裝置部分1包括安裝平臺4、比較板11、隔熱保溫層12、熱水室13、冷水室14、流 量計151、流量計152、水栗161、水栗162、恒溫水箱171、恒溫水箱172。在安裝平臺4四周設(shè)置 有環(huán)形的隔熱保溫層12;安裝平臺4頂部與熱水室13底部緊密貼合，安裝平臺4底部與冷水 室14頂部緊密貼合，使隔熱保溫層12與熱水室13和冷水室14內(nèi)部形成密封的用來放置待測 多孔金屬纖維材料樣品3和比較板11的空腔，此空腔即為所述安裝平臺4;熱水室13與恒溫 水箱171、水栗161和流量計151相連，通過抽取熱水為待測多孔金屬材料樣品3及比較板11 提供均一穩(wěn)定熱流;冷水室14與恒溫水箱172、水栗162和流量計152相連，通過不斷抽取冷 水為待測多孔金屬材料樣品3及比較板11強(qiáng)制冷卻，使待測多孔金屬材料樣品3及比較板 11內(nèi)形成較大的溫度梯度；
[0040] 所述隔熱保溫層12為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，設(shè)置在安裝平臺4周向上，隔熱保溫層12上端與比 較板11上側(cè)平齊且緊密貼合熱水室13底部，隔熱保溫層12下端與待測多孔金屬材料樣品3 下側(cè)平齊且緊密貼合冷水室14頂部；
[0041] 所述檢測控制部分包括:水溫檢測與控制模塊21、流量監(jiān)測與控制模塊22、溫度監(jiān) 測與控制模塊23。其中，水溫檢測與控制模塊21用來調(diào)節(jié)恒溫水箱171、恒溫水箱172內(nèi)水的 溫度;流量監(jiān)測與控制模塊22，通過讀取流量計151、流量計152示數(shù)、控制水栗161、水栗162 的轉(zhuǎn)速達(dá)到為熱水室13、冷水室14提供恒定流量水的目的；溫度監(jiān)測與控制模塊23用來對 接收的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、保存，且根據(jù)測量裝置達(dá)到熱平衡時接收到的各測溫點(diǎn)的溫度 數(shù)據(jù)，計算出待測多孔金屬材料樣品3的導(dǎo)熱系數(shù)。
[0042]所述隔熱保溫層12為石棉和聚苯乙烯(EPS)塑料的復(fù)合層板結(jié)構(gòu)，除具有良好的 隔熱保溫效果外還具有一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，所述隔熱保溫層厚度為15~20_。
[0043] 所述熱水室13及冷水室14均為紫銅材質(zhì)，具有良好的導(dǎo)熱性能。
[0044] 所述比較板11與待測多孔金屬材料樣品3幾何尺寸相同，且所述比較板材質(zhì)選擇 標(biāo)準(zhǔn)為與待測多孔金屬材料樣品3的導(dǎo)熱系數(shù)值相近。如待測多孔金屬材料樣品3為銅纖維 燒結(jié)板等材料時，所述比較板11可選不銹鋼板。
[0045] 所述比較板11的高溫測溫點(diǎn)181設(shè)在所述比較板11熱端與熱水室13底部貼合處； 由于所述比較板11冷端與待測多孔金屬材料樣品3熱端緊密貼合兩者溫度一致，故所述比 較板11低溫測溫點(diǎn)182與待測多孔金屬材料樣品3高溫測溫點(diǎn)182設(shè)置在兩者貼合處;所述 待測多孔金屬材料樣品3的低溫測溫點(diǎn)183設(shè)在待測多孔金屬材料樣品3冷端與冷水室14頂 部貼合處;每處測溫點(diǎn)設(shè)置四條熱電偶測其溫度值。
[0046] 所述水栗161、水栗162為齒輪栗。
[0047] 基于一種用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置的測試方法，通過以下步驟 可完成多孔金屬材料樣品3導(dǎo)熱系數(shù)的測量：
[0048] 步驟1:安裝待測多孔金屬材料樣品
[0049] 將所述比較板11與待測多孔金屬樣品3緊密貼合疊放在熱水室13、冷水室14及保 溫隔熱層12圍成空腔一一即所述安裝平臺4內(nèi)，通過一定的預(yù)緊力，使得所述比較板11熱端 與熱水室13底部緊密貼合，所述比較板11冷端與待測多孔金屬材料樣品3熱端緊密貼合，待 測多孔金屬材料樣品3冷端與冷水室14頂部緊密貼合;保溫隔熱層12緊密包裹著所述比較 板11和待測多孔金屬材料樣品3。
[0050] 步驟2:裝置部分與監(jiān)控部分的連接
[0051] 把所述比較板11熱端與熱水室13底部貼合處選取為所述比較板11的高溫測溫點(diǎn) 181;把所述比較板11冷端與待測多孔金屬材料樣品3熱端貼合處選取為所述比較板11低溫 測溫點(diǎn)和待測多孔金屬材料樣品3高溫測溫點(diǎn)182;把所述待測多孔金屬材料樣品3的冷端 與冷水室14頂部貼合處選取為待測多孔金屬材料3的低溫測溫點(diǎn)183;測溫點(diǎn)181/182/183 處熱電偶通過導(dǎo)線穿過所述保溫隔熱層12上的走線孔與監(jiān)控部分的溫度監(jiān)測與控制模塊 23相連;所述恒溫水箱171、恒溫水箱172與水溫監(jiān)控21模塊相連;所述流量計151、流量計 152與水栗161、水栗162分別于流量監(jiān)測與控制模塊22相連。
[0052] 步驟3:加熱待測多孔金屬材料樣品
[0053]通過所述水溫檢測與控制模塊21開啟連接所述熱水室13的恒溫水箱171將水溫升 至某一溫度，同時開啟所述水栗161和流量計151，通過所述流量監(jiān)測與控制模塊22向熱水 室13栗送恒定流量的熱水；同樣的，開啟連接所述冷水室14的恒溫水箱172將水溫保持室 溫，同時開啟所述水栗162和流量計152,向冷水室14栗送恒定流量的冷水;持續(xù)栗送熱水和 冷水進(jìn)熱水室13和冷水室14，直到測溫點(diǎn)181，182，183的溫度恒定不變。
[0054]步驟4:待測多孔金屬材料樣品導(dǎo)熱系數(shù)的測量
[0055]所述溫度監(jiān)測與控制模塊23實(shí)時接收并存儲各測溫點(diǎn)的溫度值，當(dāng)各測溫點(diǎn)溫度 的平均值在一分鐘之內(nèi)變化小于〇.2°C時，認(rèn)為系統(tǒng)溫度達(dá)到平衡狀態(tài)。此時根據(jù)已知比較 板11的導(dǎo)熱系數(shù)為Ao的可計算出待測多孔金屬材料3的導(dǎo)熱系數(shù)A 1:
[0057] 式中，為比較板11的導(dǎo)熱系數(shù)，Ta，Tb，Tc分別為測溫點(diǎn)181，182,183處的溫度的 平均值。
[0058]本發(fā)明不需要獲得準(zhǔn)確的熱流，從而省去了附設(shè)熱流量計及補(bǔ)償加熱器等工作， 實(shí)現(xiàn)簡單裝置低成本、快速、較為準(zhǔn)確測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置，其特征在于設(shè)有安裝平臺、比較板、隔 熱保溫層、熱水室、冷水室、流量計、水栗、恒溫水箱、水溫檢測與控制模塊、流量監(jiān)測與控制 模塊、溫度監(jiān)測與控制模塊； 所述隔熱保溫層設(shè)在安裝平臺四周；安裝平臺頂部與熱水室底部貼合，安裝平臺底部 與冷水室頂部貼合，隔熱保溫層與熱水室和冷水室內(nèi)部形成密封空腔，所述密封空腔用于 放置待測多孔金屬纖維材料和比較板，密封空腔即為所述安裝平臺；熱水室與恒溫水箱、水 栗和流量計相連，通過抽取熱水為待測多孔金屬材料樣品及比較板提供均一穩(wěn)定熱流;冷 水室與恒溫水箱、水栗、流量計相連，通過不斷抽取冷水為待測多孔金屬材料樣品及比較板 強(qiáng)制冷卻，使待測多孔金屬材料樣品及比較板內(nèi)形成較大的溫度梯度； 所述水溫檢測與控制模塊用于調(diào)節(jié)恒溫水箱內(nèi)水的溫度;流量監(jiān)測與控制模塊通過讀 取流量計數(shù)據(jù)、控制水栗的轉(zhuǎn)速達(dá)到為熱水室、冷水室提供恒定流量水的目的;溫度監(jiān)測與 控制模塊用于對接收的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、保存，且根據(jù)測量裝置達(dá)到熱平衡時接收到的 各測溫點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，計算出待測多孔金屬材料樣品的導(dǎo)熱系數(shù)。2. 如權(quán)利要求1所述用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置，其特征在于所述隔 熱保溫層采用環(huán)狀保溫層，環(huán)狀保溫層設(shè)置在安裝平臺周向上，隔熱保溫層上端與比較板 上側(cè)平齊且貼合熱水室底部，隔熱保溫層下端與待測多孔金屬材料樣品下側(cè)平齊且貼合冷 水室頂部。3. 如權(quán)利要求1所述用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置，其特征在于所述隔 熱保溫層采用石棉和聚苯乙烯塑料的復(fù)合層板結(jié)構(gòu)。4. 如權(quán)利要求1所述用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置，其特征在于所述隔 熱保溫層的厚度為15~20_。5. 如權(quán)利要求1所述用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置，其特征在于所述熱 水室及冷水室均采用紫銅。6. 如權(quán)利要求1所述用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置，其特征在于所述比 較板與待測多孔金屬材料樣品幾何尺寸相同。7. 如權(quán)利要求1所述用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置，其特征在于所述水 栗為齒輪栗。8. 如權(quán)利要求1所述用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的裝置，其特征在于所述多 孔金屬材料樣品為泡沫金屬或金屬纖維燒結(jié)板。9. 用比較板測量多孔金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)的方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟1:將比較板與待測多孔金屬樣品緊密貼合疊放在熱水室、冷水室及保溫隔熱層圍 成空腔一一即所述安裝平臺內(nèi)，通過一定的預(yù)緊力，使得所述比較板熱端與熱水室底部緊 密貼合，所述比較板冷端與待測多孔金屬材料樣品熱端緊密貼合，待測多孔金屬材料樣品 冷端與冷水室頂部緊密貼合;保溫隔熱層緊密包裹著所述比較板和待測多孔金屬材料樣 品； 步驟2:把比較板熱端與熱水室底部貼合處選取為比較板的高溫測溫點(diǎn)a;把比較板冷 端與待測多孔金屬材料樣品熱端貼合處選取為比較板低溫測溫點(diǎn)和待測多孔金屬材料樣 品高溫測溫點(diǎn)b;把所述待測多孔金屬材料樣品的冷端與冷水室頂部貼合處選取為待測多 孔金屬材料的低溫測溫點(diǎn)c;測溫點(diǎn)a，b，c處熱電偶通過導(dǎo)線穿過所述保溫隔熱層上的走線 孔與溫度監(jiān)測與控制模塊相連;所述恒溫水箱與水溫檢測與控制模塊相連;所述水栗與流 量計分別于流量監(jiān)測與控制模塊相連； 步驟3:通過水溫檢測與控制模塊開啟連接熱水室的恒溫水箱將水溫升至某一溫度，同 時開啟所述水栗和流量計，通過所述流量監(jiān)測與控制模塊向熱水室栗送恒定流量的熱水； 同樣的，開啟連接所述冷水室的恒溫水箱將水溫保持室溫，同時開啟所述水栗和流量計，向 冷水室栗送恒定流量的冷水;持續(xù)栗送熱水和冷水進(jìn)熱水室和冷水室，直到測溫點(diǎn)a，b，c的 溫度恒定不變； 步驟4:溫度監(jiān)測與控制模塊實(shí)時接收并存儲各測溫點(diǎn)的溫度值，當(dāng)各測溫點(diǎn)溫度的平 均值在一分鐘之內(nèi)變化小于〇.2°C時，認(rèn)為系統(tǒng)溫度達(dá)到平衡狀態(tài)，此時根據(jù)已知比較板的 導(dǎo)熱系數(shù)為可計算出待測多孔金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)A 1:式中，為比較板的導(dǎo)熱系數(shù)，Ta，Tb，Tc分別為測溫點(diǎn)a，b，c處的溫度的平均值。
【文檔編號】G01N25/20GK106053529SQ201610638383
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月5日 公開號201610638383.4, CN 106053529 A, CN 106053529A, CN 201610638383, CN-A-106053529, CN106053529 A, CN106053529A, CN201610638383, CN201610638383.4
【發(fā)明人】周偉, 劉瑞亮, 萬紹隆, 邱清富, 凌偉淞, 何平
【申請人】廈門大學(xué), 廈門大學(xué)深圳研究院