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          導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀

          來(lái)源:山西冠恒精電儀器設(shè)備有限公司   2022年09月27日 10:18  
          一、北京導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀價(jià)格產(chǎn)品簡(jiǎn)介:  l、采用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)軟件,具有完善的功能和良好的人機(jī)界面。通過(guò)軟件能夠完成數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字實(shí)現(xiàn)顯示、全程曲線(xiàn)顯示、數(shù)據(jù)自動(dòng)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)表生成以及打印等功能;  2、系統(tǒng)測(cè)量自動(dòng)化程度高,測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,測(cè)量時(shí)間短,一般幾個(gè)小時(shí)能夠完成一次測(cè)量;  3、采用高精度的數(shù)字溫度傳感器,測(cè)溫精度高;  4、采用智能控制算法,控溫效果良好;  5、產(chǎn)品外觀新穎,結(jié)構(gòu)緊湊;  導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀可以廣泛用于耐熱和保溫材料的生產(chǎn)企業(yè)、相關(guān)質(zhì)量檢驗(yàn)部門(mén)和單位、高等院校以及科研院所。  適用標(biāo)準(zhǔn)為:  GB10294-2008《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測(cè)定…防護(hù)熱板法》。  二、北京導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀價(jià)格技術(shù)指標(biāo)  (一)導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量     測(cè)量范圍:0.01~1.50W/(m*K)     測(cè)量誤差:±3%     測(cè)量重復(fù)性:±1%  (二)溫度測(cè)量     測(cè)量范圍:0—90℃     測(cè)量精度:0.1℃  (三)測(cè)量條件      1、冷板溫度:不使用制冷設(shè)備,冷板溫度至少應(yīng)高于環(huán)境溫度10℃。使用制冷設(shè)備,冷板低溫度可以達(dá)到10℃。冷板最高溫度應(yīng)該小于70℃。  2、熱板以及護(hù)板溫度:低溫度至少應(yīng)該高于冷板溫度10℃。最高溫度應(yīng)該小于90℃。  冷熱板溫差:建議使用20℃,用戶(hù)也可以自行設(shè)定。  (四)導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀需要的環(huán)境條件   1、室溫:22—28℃,建議用標(biāo)準(zhǔn)溫度25℃。   2、濕度:20~80%RH,建議使用40—60%RH。   3、電源電壓:.AC 220V±10%,1.5kw。  (五)試件要求   1、標(biāo)準(zhǔn)厚度:25mm,量程25-27mm   2、標(biāo)準(zhǔn)尺寸:300mm×300mm。   3、平面度:小于0.1%。   4、硬度:各種硬質(zhì)材料均可。對(duì)于軟質(zhì)材料,應(yīng)注意不要壓得過(guò)緊,避免厚度變化引起誤差。顆粒材料選配試料盒包裝后進(jìn)行測(cè)試。  (六)設(shè)備主機(jī)尺寸  約1100*850*1700mm(長(zhǎng)*寬*高)  三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)  導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)儀集成度高,智能性好,系統(tǒng)主要由以下一些部分組成:   1、試驗(yàn)裝置:系統(tǒng)采用雙試件防護(hù)熱板法測(cè)量裝置。其中主要有加熱計(jì)量單元、加熱防護(hù)單元、以及冷卻單元。加熱部分是由薄的電加熱片組成,其通過(guò)自動(dòng)調(diào)整的直流電源來(lái)加熱,  具有比較好的加熱均勻性。冷卻單元采用水循環(huán)壓縮機(jī)制冷的方式,配備有制冷壓縮機(jī)組及水循環(huán)系統(tǒng)。   2、夾緊裝置:采用氣動(dòng)夾緊,夾緊力的上下限可人工調(diào)整,并且在工作過(guò)程中由程序自動(dòng)控制夾緊力在設(shè)定的范圍之內(nèi)。面板上有夾緊以及松開(kāi)操作按鈕,分左右兩部分。注意,氣動(dòng)系統(tǒng)工作需要外接氣泵,其電源接口以及氣路接口在機(jī)箱的側(cè)面。   3、電路部分:用于信號(hào)采集以及系統(tǒng)各部分的控制。   4、機(jī)箱:組合式機(jī)箱,結(jié)構(gòu)緊湊。   5、計(jì)算機(jī):用于運(yùn)行導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)儀的上位機(jī)軟件。通過(guò)USB口線(xiàn)和設(shè)備聯(lián)機(jī)完成一定功能。  四、操作指南  (一)準(zhǔn)備工作   1、準(zhǔn)備好氣泵,接好電源。   2、把氣泵的氣路管道連接到機(jī)箱側(cè)面的“進(jìn)氣口"接口,調(diào)節(jié)好進(jìn)氣壓力。   3、用USB口線(xiàn)連接設(shè)備和計(jì)算機(jī),一端連接計(jì)算機(jī)的USB,另一端連接主板。   4、給設(shè)備供電。  (二)試驗(yàn)步驟   l、接通設(shè)備電源。   2、迭擇滿(mǎn)足要求的試件,并將其放入試驗(yàn)裝置中,通過(guò)操作機(jī)箱前面板的按鈕來(lái)夾緊或松開(kāi)試件。   3、打開(kāi)計(jì)算機(jī).,運(yùn)行軟件,接下來(lái)就可以進(jìn)行試驗(yàn)了。  (三)軟件操作   1、軟件運(yùn)行后:  軟件界面簡(jiǎn)介:  各個(gè)功能操作菜單及快捷鍵  聯(lián)機(jī)指示和電源打開(kāi)指示  電源 打開(kāi)是下位機(jī)加電  制冷 打開(kāi)關(guān)閉制冷  啟動(dòng) 啟動(dòng)試驗(yàn)  復(fù)位 停止試驗(yàn) 清除數(shù)據(jù) 從新開(kāi)始  試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示  工作參數(shù)設(shè)置:工作參數(shù)中的設(shè)置項(xiàng)如下圖所示:  熱板溫度:試驗(yàn)過(guò)程中熱板的恒定溫度,必須填寫(xiě)且比冷板高10℃以上。  冷板溫度:試驗(yàn)過(guò)程中冷板的恒定溫度,建議冷板溫度高于室溫。  系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置窗口:  設(shè)置導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀系統(tǒng)工作的參數(shù)  ① 變化溫度:判定系統(tǒng)穩(wěn)定的條件。變化溫度為當(dāng)冷熱板溫差波動(dòng)小于變化溫度值時(shí),認(rèn)為系統(tǒng)已經(jīng)穩(wěn)定。  ② 采樣個(gè)數(shù):判定系統(tǒng)穩(wěn)定的條件。  ③ 比例系數(shù):儀器常數(shù)K。導(dǎo)熱系數(shù)結(jié)果=導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量結(jié)果×K。  ④ 冷板低于“ ℃"啟動(dòng)制冷:當(dāng)試驗(yàn)參數(shù)中的冷板溫度低于該設(shè)定值時(shí),方可啟動(dòng)制冷,否則制冷系統(tǒng)將無(wú)法開(kāi)啟。  修正參數(shù)設(shè)置:  修正溫度的偏差 標(biāo)定電壓電流  試驗(yàn)結(jié)果顯示窗口:  試驗(yàn)步驟:  1.首先按軟件界面上的“電源"按鈕使系統(tǒng)加電。  2.開(kāi)始試驗(yàn):正確設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)后,點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕,系統(tǒng)便開(kāi)始自動(dòng)運(yùn)行。  3. 試驗(yàn)完成后,儀器自動(dòng)停止。  五、質(zhì)量保證  導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀正式交貨之日起一年內(nèi),供貨方對(duì)產(chǎn)品出現(xiàn)的各類(lèi)故障,及時(shí)免費(fèi)維修服務(wù)。對(duì)非人為造成的各類(lèi)零件損壞,及時(shí)免費(fèi)更換。保修期外產(chǎn)品出現(xiàn)的問(wèn)題,供貨方及時(shí)到使用廠家服務(wù),幫助排除產(chǎn)品故障。  六、技術(shù)情報(bào)和資料的保密  1  本技術(shù)方案屬于我公司技術(shù)資料,用戶(hù)應(yīng)對(duì)我方提供的技術(shù)情報(bào)和資料承擔(dān)保密義務(wù),不論本方案是否采用,本條款長(zhǎng)期有效;  2  我方對(duì)用戶(hù)提供的技術(shù)情報(bào)和資料亦應(yīng)承擔(dān)保密義務(wù)。

          導(dǎo)熱系數(shù)(通常用k、λ或κ表示)是指材料傳遞或傳導(dǎo)熱量的固有能力。它是除對(duì)流和輻射以外的第三種傳熱方法。導(dǎo)熱過(guò)程可以用適當(dāng)?shù)乃俾史匠虂?lái)量化。這種導(dǎo)熱模式下的速率方程基于傅立葉導(dǎo)熱定律。

          它也被定義為單位時(shí)間內(nèi),每單位厚度(1m)的材料,通過(guò)單位面積(1m 2)傳遞的熱量值。

          導(dǎo)熱系數(shù)是通過(guò)分子不間斷碰撞產(chǎn)生的,并不會(huì)導(dǎo)致固體本身的整體運(yùn)動(dòng)。熱量沿著溫度梯度移動(dòng),即從高溫和高分子能量的區(qū)域移動(dòng)溫度較低和分子能量較低的區(qū)域。這種轉(zhuǎn)移將持續(xù)到熱平衡。熱量傳遞的速率取決于溫度梯度的大小和材料的熱特性。

          導(dǎo)熱系數(shù)使用國(guó)際單位制(SI 單位)W/m•K(瓦特每米每開(kāi)氏度)進(jìn)行量化,是熱阻率的倒數(shù),它是測(cè)量物體抵抗熱傳遞的能力。導(dǎo)熱系數(shù)可以使用以下公式計(jì)算:

          k=Q?L/A(T2-T1)

          其中:

          Q即熱流(W)

          L即材料的長(zhǎng)度或厚度(m)

          AA 即材料面積(m2)

          T2?T1即溫度梯度差(K)

          導(dǎo)熱系數(shù)變化

          特定材料的熱導(dǎo)率高度依賴(lài)于許多因素。這些因素包括溫度梯度、材料的性質(zhì)以及熱量所遵循的路徑長(zhǎng)度。

          我們周?chē)牟牧系臒釋?dǎo)率變化很大,例如從低熱導(dǎo)率的空氣( 0°C 時(shí)為 0.024 W/m•K )到銅等高導(dǎo)電性金屬(385 W/m•K)。

          材料的導(dǎo)熱系數(shù)決定了我們?nèi)绾问褂盟鼈?,例如,?dǎo)熱系數(shù)低的材料在住房和企業(yè)隔熱方面表現(xiàn)出色,而高導(dǎo)熱材料則非常適合需要將熱量快速有效地從一個(gè)區(qū)域轉(zhuǎn)移到另一個(gè)區(qū)域的應(yīng)用,比如廚具和電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)。通過(guò)選擇合適的熱導(dǎo)率應(yīng)用材料,我們可以獲得盡可能最佳的材料性能。

          導(dǎo)熱系數(shù)和溫度

          由于分子運(yùn)動(dòng)是熱導(dǎo)的基礎(chǔ),因此材料的溫度對(duì)熱導(dǎo)率有很大影響。分子在更高的溫度下移動(dòng)得更快,因此熱量將以更高的速率通過(guò)材料傳遞。這意味著同一樣品的熱導(dǎo)率可能會(huì)隨著溫度的升高或降低而急劇變化。

          了解溫度對(duì)熱傳導(dǎo)的影響能力,對(duì)于確保產(chǎn)品在受到熱應(yīng)力時(shí)表現(xiàn)如預(yù)期至關(guān)重要。這在使用會(huì)產(chǎn)生熱量的產(chǎn)品(例如電子產(chǎn)品)以及開(kāi)發(fā)防火和防熱材料時(shí),顯得尤其重要。

          導(dǎo)熱系數(shù)和結(jié)構(gòu)

          不同材料之間的熱導(dǎo)率值差異很大,并且高度依賴(lài)于每種特定材料的結(jié)構(gòu)。 材料會(huì)根據(jù)熱傳播的方向而具有不同的熱導(dǎo)率值。 在這些情況下,由于結(jié)構(gòu)的排列方式,熱量更容易沿某個(gè)方向移動(dòng)。

          在討論熱導(dǎo)率趨勢(shì)時(shí),材料可分為三類(lèi):氣體、非金屬固體和金屬固體。這三個(gè)類(lèi)別在傳熱方面的不同能力可歸因于它們的結(jié)構(gòu)和分子運(yùn)動(dòng)的差異。

          氣體的相對(duì)熱導(dǎo)率較低,因?yàn)樗鼈兊姆肿硬幌窆腆w中的分子那樣緊密,因此熱傳遞高度依賴(lài)于分子的自由運(yùn)動(dòng)和分子速度。

          氣體是較差的熱量傳送器。而非金屬固體中的分子結(jié)合成晶格網(wǎng)絡(luò),因此熱導(dǎo)率主要通過(guò)這些晶格中的振動(dòng)發(fā)生。與氣體分子相比,非金屬固體分子非常接近,這意味著非金屬固體相比氣體具有更高的熱導(dǎo)率。

          而這種變化部分歸因于固體中存在的空氣量,具有大量氣穴的材料是出色的絕緣體,而那些更緊密填充的材料將具有更高的熱導(dǎo)率值。

          金屬固體中的熱導(dǎo)率與前面的例子再次不同。在石墨烯之外的所有材料中,金屬的熱導(dǎo)率最高,并且兼具導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性的組合。這兩個(gè)屬性都是由相同的分子傳遞的,兩者之間的關(guān)系由維德曼-弗蘭茲定律定律可以來(lái)釋義。該定律證明,在一定溫度下,許多金屬材料的熱導(dǎo)率與其電導(dǎo)率之比約為常數(shù),不隨金屬不同而改變。然而,隨著溫度的升高,材料的熱導(dǎo)率將增加,而導(dǎo)電率將收縮。

          金屬固體中的熱導(dǎo)率與前面的例子再次不同。在石墨烯之外的所有材料中,金屬的熱導(dǎo)率最高,并且兼具導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性的組合。這兩個(gè)屬性都是由相同的分子傳遞的,兩者之間的關(guān)系由維德曼-弗蘭茲定律定律可以來(lái)釋義。該定律證明,在一定溫度下,許多金屬材料的熱導(dǎo)率與其電導(dǎo)率之比約為常數(shù),不隨金屬不同而改變。然而,隨著溫度的升高,材料的熱導(dǎo)率將增加,而導(dǎo)電率將收縮。


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