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DRX-I-JH材料高溫導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)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(cè)試導(dǎo)電物體在高溫時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)，適應(yīng)于金屬材料銅，不銹鋼材料等導(dǎo)電材料，非金屬導(dǎo)電材料石墨等的導(dǎo)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(cè)定導(dǎo)體材料的導(dǎo)熱系數(shù)參考標(biāo)準(zhǔn)：GB3651-83《金屬高溫導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量方法》。GB8722-88《石墨材料中溫導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定方法》。

    概述

    材料的熱導(dǎo)率是研究材料物理性能的個(gè)重要參數(shù)指標(biāo)，在航空、原子能、建筑材料、金屬、非金屬材料等工業(yè)部門(mén)都要求對(duì)有關(guān)材料的熱導(dǎo)率，進(jìn)行預(yù)測(cè)或?qū)嶋H測(cè)定。其測(cè)試方法分為穩(wěn)態(tài)法和動(dòng)態(tài)測(cè)試法，該儀器基于縱向熱流法的原理，兼配相關(guān)國(guó)標(biāo)要求，并作出了相應(yīng)的改進(jìn)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成測(cè)試工作，并對(duì)各狀態(tài)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)字化顯示。亦以可人工完成測(cè)試，滿足了材料檢測(cè)研究部門(mén)對(duì)材料導(dǎo)熱系數(shù)的高精度測(cè)試要求。儀器參考標(biāo)準(zhǔn)：GB3651-83<<金屬高溫導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量方法>>。

    二、主要技術(shù)參數(shù)

    1.zui高使用溫度:室溫---600度,室溫---1000度.

    2．測(cè)試范圍：0.035-500w/MK

    3．試樣數(shù)量：2個(gè)以上，按標(biāo)準(zhǔn)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(cè)試精度：優(yōu)于5％，zui高可達(dá)：2%

    6．電源電壓：220V

    7.聯(lián)接計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)測(cè)試,數(shù)據(jù)打印輸出.

    8.整機(jī)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(cè)試裝置和控制箱。

    連接好控制箱與測(cè)試裝置的連線。

    將電爐推開(kāi)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(kāi)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(jì)算機(jī)，啟動(dòng)軟件界面。

    開(kāi)始試驗(yàn)。

    四、實(shí)驗(yàn)步驟

    （）試樣準(zhǔn)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(gè)以上。

    （二）試樣的安裝

    1、推開(kāi)加熱爐膛，確定試樣各位置熱電偶，各熱電偶所測(cè)溫度在電控柜上會(huì)有對(duì)應(yīng)儀表顯示，用手輕捏熱電偶測(cè)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(cè)位置及對(duì)應(yīng)點(diǎn)如下圖2所示）

    2、將準(zhǔn)備好的試樣放入試樣架，擺放好各熱電偶，測(cè)量試樣溫度的熱電偶點(diǎn)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(cè)量的可靠性。同時(shí)要求小于0.01。

    （三）加熱爐升溫曲線設(shè)置

    在溫度控制表上，用手按下面板上的，就進(jìn)入了儀表升溫曲線程序編排設(shè)置,儀表的PV區(qū)顯示的是參數(shù)名，SV顯示的是對(duì)應(yīng)參數(shù)的參數(shù)值，此時(shí)通過(guò)按面板上的（增加）或（減少）可對(duì)當(dāng)前參數(shù)的值進(jìn)行修改。在修改完個(gè)參數(shù)的參數(shù)值后，再按面板上的可以跳到下個(gè)參數(shù)，各參數(shù)出現(xiàn)順序及對(duì)應(yīng)參數(shù)見(jiàn)表5.15.3所示：

    1、導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試時(shí)儀表升溫曲線程序編排設(shè)置如下：

    此處以從室溫升溫300℃，然后恒溫100分鐘，開(kāi)始導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試為例對(duì)儀表升溫曲線進(jìn)行程序編排設(shè)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(yàn)測(cè)試溫度是可變的，用戶只須修改升溫程序段中對(duì)應(yīng)的升溫時(shí)間與恒溫溫度即可。如表5.3所示：

表5.3（測(cè)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(shè)置其升溫速率為5℃/min，根據(jù)實(shí)際情況用戶可自行設(shè)定速率，但是其速率不能超過(guò)5℃/min，只能低于。

    2、儀表內(nèi)部詳細(xì)參數(shù)設(shè)置（請(qǐng)參閱AI518儀表使用說(shuō)明書(shū)-慎用）

    （四）試驗(yàn)測(cè)量條件

    當(dāng)試樣溫度10分鐘內(nèi)變化小于0.5℃時(shí)，認(rèn)為被測(cè)系統(tǒng)達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)所測(cè)數(shù)據(jù)有效。此處穩(wěn)態(tài)判定由電腦監(jiān)測(cè)控制，達(dá)到穩(wěn)態(tài)，系統(tǒng)會(huì)給出相應(yīng)提示，等待用戶操作。

    （五）方法原理和數(shù)據(jù)計(jì)算

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

    式中：——試樣導(dǎo)熱系數(shù)，；

    l——試樣工作區(qū)段平均長(zhǎng)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(diǎn)和端點(diǎn)間的溫度差，℃；

    ——反映側(cè)向熱交換大小的系數(shù)；

    N——反映試樣和側(cè)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(shí)試樣端點(diǎn)、中點(diǎn)、另端點(diǎn)之溫度，℃；

    ——試樣通電時(shí)側(cè)向環(huán)境端點(diǎn)、中點(diǎn)、另端點(diǎn)之溫度，℃；

    ——試樣不通電時(shí)試樣端點(diǎn)、中點(diǎn)、另端點(diǎn)之溫度，℃；

    ——試樣不通電時(shí)側(cè)向環(huán)境端點(diǎn)、中點(diǎn)、另端點(diǎn)之溫度，℃；

    ——試樣不通電時(shí)試樣中點(diǎn)和端點(diǎn)間的溫度差，℃；

    ——試樣不通電時(shí)側(cè)向環(huán)境中點(diǎn)和端點(diǎn)間的溫度差，℃；

    ——試樣通電時(shí)側(cè)向環(huán)境中點(diǎn)和端點(diǎn)間的溫度差，℃；

    ——試樣不通時(shí)標(biāo)志試樣和側(cè)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(shuō)明

    （）程序的安裝。

    1、將安裝光盤(pán)放入光驅(qū)中，雙擊其中的“金屬導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀.exe”文件。

    2、進(jìn)入導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)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(guò)程中提示有某個(gè)文件無(wú)法寫(xiě)入，請(qǐng)先雙擊光盤(pán)VB60CH目錄中的SETUP.EXE安裝好VB后再重新安裝金屬導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀.exe。（安裝VB過(guò)程中可能會(huì)提示無(wú)法寫(xiě)入VB1.TEMP或VB2.TEMP，此時(shí)可以點(diǎn)“忽略”按鈕繼續(xù)安裝。）

    （二）應(yīng)用程序的啟動(dòng)

    1、雙擊桌面上的快捷圖標(biāo)，也可以點(diǎn)開(kāi)始按鈕從程序菜單中選擇應(yīng)用程序圖標(biāo)，雙擊鼠標(biāo)左鍵即可進(jìn)入導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)。

    2、在出現(xiàn)的界面中點(diǎn)擊“導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試”，進(jìn)入測(cè)試主界面，在本界面中填寫(xiě)相應(yīng)的參數(shù)，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，開(kāi)始測(cè)試。

    3、運(yùn)行段時(shí)間后，系統(tǒng)會(huì)提示達(dá)到測(cè)試穩(wěn)態(tài)，要求用戶開(kāi)啟加熱電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)用戶開(kāi)啟直流電源開(kāi)源，進(jìn)入導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試。

    注：應(yīng)用程序啟動(dòng)前，請(qǐng)確認(rèn)設(shè)備準(zhǔn)備就緒，即試樣裝填好，各通訊線纜接觸良好，啟動(dòng)按鈕已按下，工作指示燈點(diǎn)亮。

    六、注意事項(xiàng)

    1、如果應(yīng)用程序啟動(dòng)后，進(jìn)入系統(tǒng)要等待12S，而且對(duì)應(yīng)的溫度文本框中并未采集到溫度，此時(shí)請(qǐng)檢查通訊線纜是否已聯(lián)接，設(shè)備是否已加電。

    2、應(yīng)用程序啟動(dòng)后，如果系統(tǒng)提示“端口已打開(kāi)”，此時(shí)請(qǐng)調(diào)出任務(wù)管理器（在任務(wù)欄上單擊右鍵，在出現(xiàn)在菜單中選擇“任務(wù)管理器”），在進(jìn)程選項(xiàng)欄中查找，看是否有另個(gè)本程序的進(jìn)程在執(zhí)行，如果有，請(qǐng)將其結(jié)束。

    3、裝填試樣完畢后，請(qǐng)將爐膛推到位，將試樣置于爐膛*，推動(dòng)爐膛過(guò)程中，請(qǐng)緩慢推動(dòng)，以免過(guò)快致使?fàn)t膛撞壞試樣支架。

    4、試樣裝填時(shí)，請(qǐng)勿必正確放置各熱電偶位置，避免溫度采集錯(cuò)誤造成試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差。

    5、控制箱與計(jì)算機(jī)連接通過(guò)雙膠線連接轉(zhuǎn)換頭，再到計(jì)算機(jī)com1口。

    七、儀器的成套配置

    1：測(cè)試主機(jī)臺(tái)

    2：管式電爐臺(tái)（含推板裝置）

    3：控制箱套（含控溫裝置可測(cè)溫裝置）

    4：接口只

    5：測(cè)試軟件（光盤(pán)）份

    6：計(jì)算機(jī)及打印機(jī)套

    7：產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)份

    8：控制儀表說(shuō)明書(shū)份

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