本发明涉及实验设备技术领域，尤其涉及一种膏状物导热系数测定用的样品池、系统及样品池使用方法。
背景技术：
导热系数是确定保温材料主要热工性能的重要参数，是鉴别材料保温性能好坏的主要标志。近几年来，随着节能法规的出台，我国对节能越来越重视，准确测定导热参数也成为十分必要的事情。目前，导热系数测试方法有激光闪光法和稳态热流法，其中，稳态热流法由于其成本较低、测量方便是常用的技术手段。稳态热流法测试原理是基于测量厚度均匀试样的两平行等温界面中的理想热传导性能来获得导热系数：在试样两面施加不同的温度，使得试样上下两面间形成温度梯度，促使热流量全部垂直穿过试样并且没有侧面的热扩散。
现有的稳态热流法导热系数测定对固态和液体测试效果很好，但膏状物处于固态和流体之间，不易流动，孔隙大，不容易控制上下面的平整度和厚度的均匀性，目前通用方法是把膏状物装入塑料自封袋密封，自封袋作为样品池，进行测试。但是该方法由于样品厚度不能统一、样品表面平整度不好等问题导致导热系数的测试数据波动大，所测量得到的膏状物的导热系数也并不准确；且一般pe材质的自封袋一次使用后不能回收利用，不仅污染环境也增加了测试成本。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本发明提供一种膏状物导热系数测定用的样品池、系统及样品池使用方法，以解决现有膏状物的导热系数采用稳态热流法测量不准确的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种膏状物导热系数测定用的样品池，包括第一固定体、第二固定体和第三固定体，其中，第一固定体上设置有上下连通的空心孔，所述第二固定体设置在所述空心孔的上端面上并能够密封所述空心孔的上端面，所述第三固定体设置在所述空心孔的下端面上并能够密封所述空心孔的下端面，
所述第一固定体的材质为绝热材料，所述第一固定体的上端设置有将外界和所述空心孔连通的预流口，
所述第二固定体和第三固定体的材质为导热材料，所述第二固定体和第三固定体面向所述空心孔的侧面均为平整的光滑面，且所述第一固定体和第二固定体面向所述空心孔的侧面平行设置。
进一步地，所述第一固定体为设置有筒形孔的管体，所述第二固定体为与所述筒形孔的上端贴合的圆形的上面板，所述第三固定体为与所述筒形孔的下端贴合的圆形的下面板。
进一步地，所述管体对应所述筒形孔的上端设置有能够限制上面板位置的上卡槽，所述管体对应所述筒形孔的下端设置有限制所述下面板位置的下卡槽，
所述上面板的直径与所述上卡槽的直径适配，所述上面板的厚度与所述上卡槽的深度一致，所述下面板的直径与所述下卡槽的直径适配，所述下面板的厚度与所述下卡槽的深度一致。
进一步地，所述预流口设置在所述上卡槽对应的管体侧壁上。
进一步地，所述上面板为铜质的上铜板，所述下面板为铜质的下铜板。
进一步地，所述管体的材质为聚四氟乙烯。
进一步地，所述管体的筒形孔的横截面为上下一致的圆形，所述上面板和所述下面板的板面均与所述筒形孔的长度方向垂直设置。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种膏状物导热系数测定用的系统，包括依次连接的加热器、上压杆、如上述所述的膏状物导热系数测定用的样品池、下压杆和冷却器，所述上压杆和下压杆均为导热材料制成，所述上压杆和所述下压杆上分别设置有测温组件。
进一步地，所述测温组件沿所述上压杆和下压杆的长度方向均至少间距设置有两个。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种膏状物导热系数测定用的样品池使用方法，包括如上述所述的膏状物导热系数测定用的样品池，具体的步骤为：
将下铜板扣进管体下卡槽中，固定好后，把大于样品池体积的膏状物加入管体的筒形孔内；
对筒形孔内的膏状物进行高真空抽气排泡处理；
将上铜板压入管体上卡槽并压紧，多余的膏状物样品从预流口排出；
将样品池放入导热系数测定仪内进行测试；
测试完成后，从管体的预流口叩开上铜板，将膏状物样品倒出回收；
轻压下铜板将下铜板与所述管体分开，用清洁纸擦拭上铜板、下铜板以及管体。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的膏状物导热系数测定用的样品池，其可以将膏状物样品固定在第一固定体的空心孔内，由于第二固定体和第三固定体面向所述空心孔的侧面为平整的光滑面器且为平行设置的方式，所以膏状物在第一固定体和第三固定体之间的厚度是相同的、且膏状物的上下表面也是平整的，符合稳态热流法的测量要求，也即可以通过稳态热流法准确的测量出膏状物的导热系数。同时，本发明膏状物导热系数测定用的样品池其可以反复利用不解决了塑料物品对环境污染的问题并且能够节约成本。
本发明提供的膏状物导热系数测定用的系统，加热器和冷却器形成样品池两端的温度差，通过测温组件测量温度的变化情况，可以准确快速的获得待测膏状物的导热系数。
本发明提供的膏状物导热系数测定用的样品池使用方法，采用合理的步骤安排，保证了样品池内膏状物的平整，方便了使用者利用本发明提供的样品池来测定膏状物的导热系数。
除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。
附图说明
图1是本发明实施例膏状物导热系数测定用的样品池的示意图；
图2是本发明实施例膏状物导热系数测定用的系统的示意图。
图中：1：上面板；2：管体，21：上卡槽，22：下卡槽，23：预流口；3：下面板；4：加热器；5：测温组件；6：冷却器；7：上压杆；8：样品池；9：下压杆。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。
如图1所示，本发明实施例提供的膏状物导热系数测定用的样品池8，包括第一固定体、第二固定体和第三固定体，其中，第一固定体上设置有上下连通的空心孔，所述第二固定体设置在所述空心孔的上端面上并能够密封所述空心孔的上端面，所述第三固定体设置在所述空心孔的下端面上并能够密封所述空心孔的下端面。
其中，所述第一固定体的材质为不导热材料，所述第一固定体的上端设置有将外界和所述空心孔连通的预流口23；所述第二固定体和第三固定体的材质为导热材料，所述第二固定体和第三固定体面向所述空心孔的侧面均为平整的光滑面，且所述第一固定体和第二固定体面向所述空心孔的侧面平行设置。
需要说明的是，本实施例膏状物导热系数测定用的样品池其第一固定体和第二固定体限定为导热材料，其用来和导热组件连接，从而可以将温度通过第一固定体和第二固定体传递给内部的膏状物样品，也相应的可以根据第一固定体和第二固定体的温差计算出膏状物样品的导热系数。
可以理解的是，第一固定体的材质为不导热材料这样可以避免膏状物样品在传热过程中热量通过第一固定体散失，从而避免膏状物样品的导热系数测量不准确的问题。
本实施例膏状物导热系数测定用的样品池8，其可以将膏状物样品固定在第一固定体的空心孔内，由于第二固定体和第三固定体的面向所述空心孔的侧面为平整的光滑面器且为平行设置的方式，所以膏状物在第一固定体和第三固定体之间的厚度是相同的、且膏状物的上下表面也是平整的，符合稳态热流法的测量要求，也即可以通过稳态热流法准确的测量出膏状物的导热系数。同时，本实施例膏状物导热系数测定用的样品池其可以反复利用不解决了塑料物品对环境的污染并且能够节约成本。
如图1所示，作为本发明的一种可选实施例所述第一固定体为设置有筒形孔的管体2，所述第二固定体为密封所述筒形孔的上端面的圆形的上面板1，所述第三固定体为密封所述筒形孔下端面的圆形的下面板3。具体的如图1所示，所述管体的筒形孔的横截面为上下一致的圆形，所述上面板1和所述下面板3的板面均与所述筒形孔的长度方向垂直设置。
可以理解是，本实施例的第一固定体采用设置筒形孔的管体2，首先，筒形管体2形状规则便于样品池内膏状物样品的体积计算，其次，采用圆形的筒形孔其便于形成密封且在各个方位上的传热均匀，从而使膏状物样品导热系数的测量更加准确。
作为一种可选的密封结构，所述管体2对应所述筒形孔的上端设置有能够限制上面板1位置的上卡槽21，所述管体2对应所述筒形孔的下端设置有限制所述下面板3位置的下卡槽22。所述上面板1与所述上卡槽21的直径适配，且所述上面板1的厚度与所述上卡槽21的深度一致；所述下面板3与所述下卡槽22的直径适配，且所述下面板3的厚度与所述下卡槽22的深度一致；也即，上面板1、下面板3与管体的上卡槽21、下卡槽22的横截面尺寸相适配。
需要说明的是，所述上卡槽21的深度指的是上卡槽21的卡面到所述管体2上端面的竖直距离，所述下卡槽22的深度指的是下卡槽22的卡面到所述管体2下端面的竖直距离。
所述预流口23设置在所述上卡槽21对应的管体2侧壁上。
可以理解的是，卡槽的结构一方面可以限制上面板1、下面板3卡入筒形孔内的深度，另一面卡槽的结构方便的限定了上面板1和下面板3的固定位置，这样在上面板1和下面板3卡入筒形孔内后，上、下面板受卡槽的限制，只要卡槽的位置固定，上面板1和下面板3的板面状态也相应的确定，也即卡槽的位置保证了上面板1和下面板3面向筒形孔内的平面为平行面，且确定了膏状物样品在样品池内的厚度；换言之，所述卡槽与面板的厚度一致，保证了上面板1和下面板3压紧后试样厚度一致.
作为一种优选的导热材料，本实施例膏状物导热系数测定用的样品池的所述上面板1为铜质的上铜板，所述下面板3为铜质的下铜板。可以理解的是，铜材料的上面板1和下面板3的导热系数较高，且传递效率较快。
作为一种优选的绝热材料，所述管体2的材质为聚四氟乙烯(pefe)。可以理解的是，聚四氟乙烯不仅具有良好的绝热效果，同时其热稳定性较好，在一般膏状物的导热系数测定的温度范围内均不会出现分解的情况。
本实施例膏状物导热系数测定用的样品池的第一固定体的空心孔不限于实施例和附图中给出的筒形孔的结构，任何方便计算体积的空心孔结构均可，例如但不限于，方形、六边形；相应的第二固定体和第三固定体的形状也不限于实施例中给出的形式，只要是面向筒形孔内部的侧面为平整面、能密封空心孔的两端并使膏状物厚度一致即可。第一固定体的材质也不限于实施例中给出的聚四氟乙烯材质，其他的绝热材料，例如但不限于玻璃材料；第二固定体和第三固定体的材质也不限于实施例中给出的铜质材料，例如但不限于铁质材料。
本实施例膏状物导热系数测定用的样品池结构简单，能够精确的保证样品的厚度及上下表面的平整度，保证测试数据的稳定准确；同时本实施例的管体采用ptfe塑料材质，可以重复利用上千次，减少塑料对环境的污染。
如图2所示，本发明本实施例还提供了一种膏状物导热系数测定用的系统，包括依次连接的加热器4、上压杆7、如上述所述的膏状物导热系数测定用的样品池8、下压杆9和冷却器6，所述上压杆7和下压杆9均为导热材料制成，所述上压杆7和所述下压杆9上分别设置有测温组件5。其中上压杆的垂直于上面板的板面设置，下压杆垂直于下面板的板面设置，以保证热流是垂直穿过筒形孔内的膏状物的。
本实施例膏状物导热系数测定用的系统的上压杆7既可以起到导热的作用，同时也起到了将上铜板压紧的作用，避免上铜板移动；下压杆9的作用与上压杆7相同，首先是具有导热作用，其次是将下铜板压紧。通过上压杆7和下压杆9的配合，保证了上、下铜板的位置，从而相应的确保了管体2内膏状物的平整以及厚度一致。
具体而言，所述测温组件5沿所述上压杆7和下压杆9的长度方向均至少间距设置有两个。可以理解的是，上压杆7上设置至少两个测温组件5、下压杆9上设置至少两个测温组件5，这样可以确保数据采集的准确性，从而保证导热系数的准确性。
本发明实施例针对上述的膏状物导热系数测定用的样品池8还提供了一种样品池使用方法，具体的步骤为：
步骤1：将下铜板扣进管体下卡槽面，固定好后，把大于样品池体积的膏状物加入管体的筒形孔内；一般采用的膏状物略大于样品池筒形孔内的体积即可。
步骤2：对筒形孔内的膏状物进行高真空抽气排泡处理；具体的排泡处理方法需根据膏状物样品的性质合理选择，一般采用抽真空的方法进行。
步骤3：用上铜板压入管体的上卡槽面并压紧，多余的膏状物样品从预流口排出。
步骤4：将样品池放入导热系数测定仪内进行测试；具体的，导热系数测定仪可以采用上述的膏状物导热系数测定用的系统外加数据分析、采集处理器进行。
步骤5：测试完成后，从管体的预流口叩开上铜板，将膏状物样品倒出回收。
步骤6：轻压下铜板将下铜板与所述管体分开，用清洁纸擦拭上铜板、下铜板以及管体，即可重复使用。本实施例膏状物导热系数测定用的样品池以及样品池的控制方法，即控制了试样尺寸的精度，节约了成本，又减少塑料对环境的污染，保护环境。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。