基于完成对不同厚度待测样品导热系数的测量的系统组件的制作方法_2

文档序号:9395488阅读:来源:国知局
第二溫度显示窗2f。
[0013] 其中,第一电功率显示窗2c与第一电源输出插孔21相对应,第二电功率显示窗2d 与第二电源输出插孔22相对应,第一溫度显示窗2e与第一控溫电缆插孔23相对应,第二 溫度显示窗2f与第二控溫电缆插孔24相对应。
[0014] 实施例中,隔热圆柱筒1的下部S分之一处轴向设置有滑槽13。
[0015] 滑槽13与隔热圆柱筒1相切设置,设置滑槽13能够方便电加热片3、待测样品5、 半导体制冷片6W及散热器7的插入W及固定。
[0016] 实施例中,散热器7的外侧设置有锁紧阀。通过锁紧阀的锁紧能够各部件之间贴 的更紧,并有助于各部件的固定。
[0017] 实施例中,隔热圆柱筒1由下筒体11和能够打开的上筒体12构成。
[0018] 实施例中,上筒体12与所述下筒体11较接配合,上筒体12上设置有把手12a。
[0019] 实施例中,隔热圆柱筒1设置于固定支架8上。
[0020] 实施例中,固定支架8上端设置有垫板81,隔热圆柱筒1装配于该垫板81上。设 置垫板81能够提高隔热圆柱筒1安装的稳定性。
[0021] 本不良导体导热系数测量装置具有两种测量方式: 方式一:当系统传热达到平衡后,认为待测样品5的传热速率等于散热铜板的散热速 率。
[0022] 步骤一、测定系统传热达到平衡时样品热端溫度诗和冷端溫度輿,根据傅里叶热 传导定律先把样品盘的传热速率表示出来,即
其中A径/耻为传热速率, 为样品的导热系数,为样品的厚度,5为样品的表面面积,马和窺分别是热平衡时样品高 溫面和低溫面溫度; 步骤二、去掉待测样品和高溫端铜板(即第一铜片41),直接让低溫端铜板(即第二铜 片42)与电加热片3接触,当加热到设定的溫度后,关闭热源,旋出电加热片3 ;在第二铜片 42的受热面再加一个半导体制冷片,设定溫度与第二铜片42非受热面半导体制冷片的溫 度相同,让两制冷片与铜板接触紧密; 第=步、用数据采集器系统观测铜板降溫过程,并作制冷曲线,求出
散热速率 关
其中,C和W分别为散热盘的比热容及质量; 第四步、根巧
计算 得到待测样品5的导热系数。
[0023] 方式二的测量过程更为简单,只需要完成方式一中第一步,就可求出待测样品5 的导热系数。其原理依据傅里叶热传导定律表示出传热速率,即根据
,推 导得出待测样品5的导热系数
,在纯电阻电路中可认为输出电能完全转 化为热能,因此热端电源输出功率P等于电加热片3的热损耗功率,就等于电加热片3的传 热速率,当达到热平衡后,可认为热端电源输出功率P等于薄铜板的散热速率,即:

而热端电源输出功率P从测试仪2的第一电功率显示窗2c直接读出。
[0024] 本不良导体导热系数测量装置能够通过两种不同的方式对待测样品5进行导热 系数的测量,能够让学生更好地了解、掌握不良导体导热系数的测量过程和测量方法。
[0025] 本发明的最佳实施例已阐明,由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不 会脱离本发明的范围。
【主权项】
1. 基于完成对不同厚度待测样品导热系数的测量的系统组件,包括有隔热圆柱筒(I) 以及测试仪(2),其特征是:所述的隔热圆柱筒(1)水平设置,所述的隔热圆柱筒(1)内从 左至右设置有相紧贴的电加热片(3)、第一铜片(41)、待测样品(5)、第二铜片(42)、半导体 制冷片(6)以及散热器(7);所述的电加热片(3)上设置有热端电源插孔(3a)和热端控温 传感器(3b),所述的热端电源插孔(3a)与测试仪⑵上的第一电源输出插孔(21)相连接, 所述的热端控温传感器(3b)与测试仪(2)上的第一控温电缆插孔(23)相连接,所述的第 一铜片(41)上设置有热端温度传感器(41a),该热端温度传感器(41a)与测试仪(2)上的 第一温度传感器插孔(25)相连接,所述的第二铜片(42)上设置有冷端温度传感器(42a), 该冷端温度传感器(42a)与测试仪(2)上的第二温度传感器插孔(26)相连接,所述的半导 体制冷片(6)上设置有冷端控温传感器(6a),该冷端控温传感器(6a)与测试仪(2)上的第 二控温电缆插孔(24)相连接,所述的散热器(7)上设置有冷端电源插孔(7a),该冷端电源 插孔(7a)与测试仪⑵上的第二电源输出插孔(22)相连接;所述的测试仪⑵上还设置 有输入键盘(2a)、显示器面板(2b)、第一电功率显示窗(2c)、第二电功率显示窗(2d)、第一 温度显示窗(2e)以及第二温度显示窗(2f);所述的隔热圆柱筒(1)的下部三分之一处轴 向设置有滑槽(13);所述的测量的系统组件在待测样品的一侧设置有电加热片(3),另一 侧设置有半导体制冷片(6),从而在待测样品的两侧分别形成有热端和冷端,并能通过测试 仪自主设定、控制热端和冷端的温度,缩短系统热平衡等待时间,大大缩小了测量时间,提 高了测量效率;测量过程,近需要保证第一铜片和第二铜片紧贴待测样品的两侧即可,通过 调整位置,能够完成对不同厚度待测样品导热系数的测量。2. 根据权利要求1所述的基于完成对不同厚度待测样品导热系数的测量的系统组件, 其特征是:所述的散热器(7)的外侧设置有锁紧阀;所述的隔热圆柱筒(1)由下筒体(11) 和能够打开的上筒体(12)构成;所述的上筒体(12)与所述下筒体(11)铰接配合,所述的 上筒体(12)上设置有把手(12a);所述的隔热圆柱筒(1)设置于固定支架(8)上;所述的 固定支架(8)上端设置有垫板(81),所述的隔热圆柱筒(1)装配于该垫板(81)上。
【专利摘要】本发明的涉及基于完成对不同厚度待测样品导热系数的测量的系统组件,包括有隔热圆柱筒以及测试仪,隔热圆柱筒水平设置,隔热圆柱筒内从左至右设置有相紧贴的电加热片、第一铜片、待测样品、第二铜片、半导体制冷片以及散热器;电加热片上设置有热端电源插孔和热端控温传感器,第一铜片上设置有热端温度传感器,第二铜片上设置有冷端温度传感器,半导体制冷片上设置有冷端控温传感器,散热器上设置有冷端电源插孔;上述的各个插孔以及各个传感器与测试仪上对应接口相连接。本发明的优点在于:结构简单,测量时间短,采用水平设置,避免了散热盘上下表面散热不均的问题,从而使测量结果更为准确。
【IPC分类】G01N25/20
【公开号】CN105116008
【申请号】CN201510433374
【发明人】赵光书, 石道凯
【申请人】宁波江东晟利工业产品设计有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月22日
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