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DRX-I-JH材料高溫導熱系數(shù)測試儀（直接通電縱向熱流法）
該儀器基于縱向熱流法的原理，主要測試導電物體在高溫時導熱系數(shù)，適應于金屬材料銅，不銹鋼材料等導電材料，非金屬導電材料石墨等的導熱系數(shù)，傳熱性能的研究。儀器采用直接通電縱向熱流法測定導體材料的導熱系數(shù)參考標準：GB3651-83《金屬高溫導熱系數(shù)測量方法》。GB8722-88《石墨材料中溫導熱系數(shù)測定方法》。

    概述

    材料的熱導率是研究材料物理性能的個重要參數(shù)指標，在航空、原子能、建筑材料、金屬、非金屬材料等工業(yè)部門都要求對有關材料的熱導率，進行預測或實際測定。其測試方法分為穩(wěn)態(tài)法和動態(tài)測試法，該儀器基于縱向熱流法的原理，兼配相關國標要求，并作出了相應的改進，由計算機自動完成測試工作，并對各狀態(tài)點進行數(shù)字化顯示。亦以可人工完成測試，滿足了材料檢測研究部門對材料導熱系數(shù)的高精度測試要求。儀器參考標準：GB3651-83<<金屬高溫導熱系數(shù)測量方法>>。

    二、主要技術參數(shù)

    1.zui高使用溫度:室溫---600度,室溫---1000度.

    2．測試范圍：0.035-500w/MK

    3．試樣數(shù)量：2個以上，按標準制成￠5*220

    4.試樣大小:金屬:棒狀￠5*220(mm)其他如石墨:￠10*200(mm)，樣品從中間位置起每隔50mm打￠3mm的小孔，孔深2mm。

    5．測試精度：優(yōu)于5％，zui高可達：2%

    6．電源電壓：220V

    7.聯(lián)接計算機實現(xiàn)全自動測試,數(shù)據(jù)打印輸出.

    8.整機消耗共率:≤4.KW

    9.軟件操作環(huán)境:Windowsxp/sp2,offices2003

    三、儀器安裝

    儀器分測試裝置和控制箱。

    連接好控制箱與測試裝置的連線。

    將電爐推開到zui大位置。裝好樣品。

    將石英套管裝好，注意密封接口的裝置。

    將真空泵的接口接上，開啟真空泵，看看密封是否連接好

    將電爐推到式樣部位，控制箱連接計算機，啟動軟件界面。

    開始試驗。

    四、實驗步驟

    （）試樣準備

    1、棒狀試樣圖1（a）或圖1（b）要求：

    2、絲狀試樣直徑d為13mm。

    3、試樣工作區(qū)段l為2045mm。

    4、試樣數(shù)量：2個以上。

    （二）試樣的安裝

    1、推開加熱爐膛，確定試樣各位置熱電偶，各熱電偶所測溫度在電控柜上會有對應儀表顯示，用手輕捏熱電偶測溫端，觀察儀表讀數(shù)變化以此確定各熱電偶在試樣中的位置。（各熱電偶所測位置及對應點如下圖2所示）

    2、將準備好的試樣放入試樣架，擺放好各熱電偶，測量試樣溫度的熱電偶點焊在試樣上，使熱電偶與試樣間有良好的熱接觸和電接觸，以保證溫度測量的可靠性。同時要求小于0.01。

    （三）加熱爐升溫曲線設置

    在溫度控制表上，用手按下面板上的，就進入了儀表升溫曲線程序編排設置,儀表的PV區(qū)顯示的是參數(shù)名，SV顯示的是對應參數(shù)的參數(shù)值，此時通過按面板上的（增加）或（減少）可對當前參數(shù)的值進行修改。在修改完個參數(shù)的參數(shù)值后，再按面板上的可以跳到下個參數(shù)，各參數(shù)出現(xiàn)順序及對應參數(shù)見表5.15.3所示：

    1、導熱系數(shù)測試時儀表升溫曲線程序編排設置如下：

    此處以從室溫升溫300℃，然后恒溫100分鐘，開始導熱系數(shù)測試為例對儀表升溫曲線進行程序編排設置如表5.1示：

    表5.1

參數(shù)名	參數(shù)值
C 01	室溫
T 01	60分
C 02	300℃
T 02	100分
C 03	300℃
T 03	-121分

表5.2（采用多段升溫)

參數(shù)名	參數(shù)值
C 01	室溫
T 01	40分
C 02	200℃
T 02	10分
C 03	300℃
T 03	100分
C 04	300℃
T 04	-121分

試驗測試溫度是可變的，用戶只須修改升溫程序段中對應的升溫時間與恒溫溫度即可。如表5.3所示：

表5.3（測試溫度為100度)

參數(shù)名	參數(shù)值
C 01	室溫
T 01	20分
C 02	100℃
T 02	100分
C 03	100℃
T 03	-121分

    注：以上程序段升溫設置其升溫速率為5℃/min，根據(jù)實際情況用戶可自行設定速率，但是其速率不能超過5℃/min，只能低于。

    2、儀表內部詳細參數(shù)設置（請參閱AI518儀表使用說明書-慎用）

    （四）試驗測量條件

    當試樣溫度10分鐘內變化小于0.5℃時，認為被測系統(tǒng)達到熱穩(wěn)定狀態(tài)，此時所測數(shù)據(jù)有效。此處穩(wěn)態(tài)判定由電腦監(jiān)測控制，達到穩(wěn)態(tài)，系統(tǒng)會給出相應提示，等待用戶操作。

    （五）方法原理和數(shù)據(jù)計算

    棒狀試樣通以直流電流時，產(chǎn)生的焦耳熱主要沿試樣縱向向兩端傳導，達熱穩(wěn)定狀態(tài)后，認為試樣上是維縱向熱流，對試樣和側向環(huán)境間的熱交換予以修正，試樣的導熱系數(shù)由下式確定：

    式中：——試樣導熱系數(shù)，；

    l——試樣工作區(qū)段平均長度；，mm；

    I——通入試樣的直流電流，A；

    V——試樣工作區(qū)段平均電壓降，分別為上的電壓降,mv；

    d——試樣直徑，mm；

    ——試樣工作區(qū)段中點和端點間的溫度差，℃；

    ——反映側向熱交換大小的系數(shù)；

    N——反映試樣和側向環(huán)境溫度差的函數(shù)，℃；

    N由下列各式確定：

    式中：——試樣通電時試樣端點、中點、另端點之溫度，℃；

    ——試樣通電時側向環(huán)境端點、中點、另端點之溫度，℃；

    ——試樣不通電時試樣端點、中點、另端點之溫度，℃；

    ——試樣不通電時側向環(huán)境端點、中點、另端點之溫度，℃；

    ——試樣不通電時試樣中點和端點間的溫度差，℃；

    ——試樣不通電時側向環(huán)境中點和端點間的溫度差，℃；

    ——試樣通電時側向環(huán)境中點和端點間的溫度差，℃；

    ——試樣不通時標志試樣和側向環(huán)境溫度差的函數(shù)，℃；

    試樣之平均溫度由下式確定：

    六、軟件安裝操作說明

    （）程序的安裝。

    1、將安裝光盤放入光驅中，雙擊其中的“金屬導熱系數(shù)測試儀.exe”文件。

    2、進入導熱系數(shù)測試系統(tǒng)的安裝界面，按提示選擇正確的安裝路徑和目錄。

    3、如果安裝過程中提示有某個文件無法寫入，請先雙擊光盤VB60CH目錄中的SETUP.EXE安裝好VB后再重新安裝金屬導熱系數(shù)測試儀.exe。（安裝VB過程中可能會提示無法寫入VB1.TEMP或VB2.TEMP，此時可以點“忽略”按鈕繼續(xù)安裝。）

    （二）應用程序的啟動

    1、雙擊桌面上的快捷圖標，也可以點開始按鈕從程序菜單中選擇應用程序圖標，雙擊鼠標左鍵即可進入導熱系數(shù)測試系統(tǒng)。

    2、在出現(xiàn)的界面中點擊“導熱系數(shù)測試”，進入測試主界面，在本界面中填寫相應的參數(shù)，點擊實驗開始，開始測試。

    3、運行段時間后，系統(tǒng)會提示達到測試穩(wěn)態(tài)，要求用戶開啟加熱電源開關，此時用戶開啟直流電源開源，進入導熱系數(shù)測試。

    注：應用程序啟動前，請確認設備準備就緒，即試樣裝填好，各通訊線纜接觸良好，啟動按鈕已按下，工作指示燈點亮。

    六、注意事項

    1、如果應用程序啟動后，進入系統(tǒng)要等待12S，而且對應的溫度文本框中并未采集到溫度，此時請檢查通訊線纜是否已聯(lián)接，設備是否已加電。

    2、應用程序啟動后，如果系統(tǒng)提示“端口已打開”，此時請調出任務管理器（在任務欄上單擊右鍵，在出現(xiàn)在菜單中選擇“任務管理器”），在進程選項欄中查找，看是否有另個本程序的進程在執(zhí)行，如果有，請將其結束。

    3、裝填試樣完畢后，請將爐膛推到位，將試樣置于爐膛*，推動爐膛過程中，請緩慢推動，以免過快致使爐膛撞壞試樣支架。

    4、試樣裝填時，請勿必正確放置各熱電偶位置，避免溫度采集錯誤造成試驗結果產(chǎn)生誤差。

    5、控制箱與計算機連接通過雙膠線連接轉換頭，再到計算機com1口。

    七、儀器的成套配置

    1：測試主機臺

    2：管式電爐臺（含推板裝置）

    3：控制箱套（含控溫裝置可測溫裝置）

    4：接口只

    5：測試軟件（光盤）份

    6：計算機及打印機套

    7：產(chǎn)品說明書份

    8：控制儀表說明書份

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