专利名称：板材导热效能的检测分析系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一类板材导热效能的检测分析系统，这类板材由多种材料复合或多种材料层积复合所构成的复杂生物质材料制成。
背景技术：
目前，国内外科学家已研究出针对中等导热系数材料如塑料、环氧树脂、玻璃等导热系数理论和实际的检测方法。这些检测方法大致的检测原理是用一恒定电流通过一个附着在试件上表面(或下表面)的发热体，使发热体释放恒定的热量(或使发热体成为恒定的热源)，同时在距该发热体一定距离的试件上表面(或下表面)安放一温度采集传感器，接收试件的实时温度。然后用下述公式计算出导热系数λ的值λ=Q*δ(t1-t2)*s[W/m*K]]]>其中Q为被测材料内部的两个平行平面之间垂直方向上的热流速率；S为传导表面积；(t1-t2)为与两截面的温差；δ为两截面的距离。
式中的函数比值即为在温度(t1-t2)/2下的λ值。
这种检测方法对上述中等导热系数材料的导热系数的测定是行之有效的，然而将这种方法用在由多种材料复合或多种材料层积复合所构成复杂的生物质材料上，则检测结果总是得到不准确的、不能令人信服的答案。最简单的例子是在用该种材料制成的地板的导热规律实测中，这种方法无法实现准确检测，最明显的表现是实验没有重复性。
这是因为由多种材料复合或多种材料层积复合所构成的复杂生物质材料在结构上有其自身的复杂性。以这种材料所制成的导热地板为例，在当今世界上生物质资源紧缺的情况下，为高效利用资源，地板厂商将导热地板做成三层甚至更多层，其中，地板的表面用珍贵树种，中间或下面用廉价的人工林树种。或者在强化地板的下表面裱装一层金属薄膜使其提高导热效率，这种结构完全不同于塑料、环氧树脂、玻璃等材料，如果用现有的导热系数方法去测量其导热系数，这就使得上述λ的值变得更加复杂和不确定，因为目前还没有人证明当不同材料复合后，λ的值可以累加，其测量结果就没有准确性可言。也就是说现有的导热系数测量方法不能准确地把握这种由多种材料复合或多种材料层积复合所构成的复杂生物质材料的导热规律。其次，用这种方法检测时，试件是暴露在外界的，测试时部分能量将从试件的边缘部分释放到所在的环境中，从而使检测的结果不准确，导致两次检测的结果相差很大。
综上所述，找出针对由多种材料复合或多种材料层积复合所构成的复杂生物质材料导热性能及其规律的测试方法及其系统，无论是对于木材科学研究及建筑、装饰材料飞速发展的今天都显得十分必要了。
发明内容
本实用新型针对由多种材料复合或多种材料层积复合所构成的复杂生物质材料自身的特点，提出了一种板材导热效能的检测分析系统，它可以解决上述板材的测量问题，填补了国内外木材科学导热规律研究领域的一项空白。
本实用新型的板材导热效能的检测分析系统，它包括测试装置、计算机控制系统和电源伺服系统；所述测试装置由上下两腔构成，上下两腔与外界封闭；上下两腔之间设有隔层，隔层上设有测试平台，测试平台中间设有开口；下腔内设有下腔温度传感器和放热源；下腔温度传感器、空气循环部件、加热部件、制冷部件；上腔内设有测试试件、温度传感器I、温度传感器II，所述测试试件位于测试平台的开口处，并将开口封闭，所述温度传感器I和温度传感器II位于测试试件的上表面；所述计算机控制系统包括信号采集模块、信号处理模块、放热源控制模块、数据显示模块、数据分析模块和人机交互模块；所述信号采集模块联接信号处理模块，所述信号处理模块联接加热控制模块、制冷控制模块、空气循环模块和数据分析模块，所述数据分析模块联接数据显示模块和人机交互模块；所述信号采集模块与上下腔各传感器相连；所述加热控制模块、制冷控制模块、空气循环模块分别与下腔相应部件相连。
上述系统中，所述下腔内的放热源包括加热部件和制冷部件，或空气循环部件、加热部件和制冷部件。
上述系统中，所述计算机控制系统的放热源控制模块包括加热控制模块和制冷控制模块，或空气循环模块、加热控制模块和制冷控制模块。
利用本实用新型的板材导热效能的检测分析系统，对于由多种材料复合或多种材料层积复合所构成的复杂生物质材料进行检测，其导热效能精度达到99％以上，重复测试精度可达97％以上，填补了国内外木材科学导热规律研究领域的一项空白。可以进一步为木材科学领域的木材及木基复合材料导热性质和干燥性质的研究、探讨木材及木基复合材料机理、建筑、装修装饰材料的科学研究、以及木基复合材料属性鉴定，提供科学依据及量化指标。
图1是本系统中测试装置的示意图；图2是本系统中计算机控制系统和电源伺服系统的示意图。
具体实施方式
本实用新型的板材导热效能的检测分析系统是根据两腔恒温法而设计构建的，它包括测试装置11、计算机控制系统20和电源伺服系统40。参照图1，所述测试装置11由上下两腔7、13构成，上下两腔与外界封闭；上下两腔7、13之间设有隔层9，隔层9上设有测试平台14，测试平台14中间设有开口8；下腔13内装有型号为Pt100的下腔温度传感器1、空气循环部件2、加热部件3、制冷部件4；上腔7内设有测试试件12、型号为Pt100的温度传感器I 5和温度传感器II 6，测试试件12位于测试平台14的开口8处，并将开口8封闭，温度传感器I 5和温度传感器II 6位于测试试件12的上表面。参照图2，所述计算机控制系统20包括信号采集模块21、信号处理模块22、加热控制模块23、制冷控制模块24、空气循环模块25、数据显示模块26、数据分析模块27和人机交互模块28；信号采集模块21联接信号处理模块22，信号处理模块22联接加热控制模块23、制冷控制模块24、空气循环模块25和数据分析模块27，数据分析模块27联接数据显示模块26和人机交互模块28；信号采集模块21分别与上腔温度传感器5、6、下腔温度传感器1相连，负责接收测试试件上表面相应位置、下腔的温度数据，并传送给计算机控制系统20，系统分析处理后，向执行机构发送相关控制指令；加热控制模块23、制冷控制模块24、空气循环模块25分别与下腔的加热部件3、制冷部件4、空气循环部件2相连，负责下腔内空气流的调整和腔内温度的实时控制。
上述系统中，所述测试装置的上下两腔外围10和两腔之间的隔层9均由钢性材料和绝热层构成。
上述系统中，所述空气循环部件2采用风扇，可采用均流调速风扇。
上述系统中，所述加热部件3采用电热管。
上述系统中，所述所述测试平台中间的开口尺寸长、宽在80～200mm之间。
权利要求1.一种板材导热效能的检测分析系统，其特征在于，它包括测试装置、计算机控制系统和电源伺服系统；所述测试装置由上下两腔构成，上下两腔与外界封闭；上下两腔之间设有隔层，隔层上设有测试平台，测试平台中间设有开口；下腔内设有下腔温度传感器和放热源；上腔内设有测试试件、温度传感器I、温度传感器II，所述测试试件位于测试平台的开口处，并将开口封闭，所述温度传感器I和温度传感器II位于测试试件的上表面；所述计算机控制系统包括信号采集模块、信号处理模块、放热源控制模块、数据显示模块、数据分析模块和人机交互模块；所述信号采集模块联接信号处理模块，所述信号处理模块联接加热控制模块、制冷控制模块、空气循环模块和数据分析模块，所述数据分析模块联接数据显示模块和人机交互模块；所述信号采集模块与上下腔各传感器相连；所述加热控制模块、制冷控制模块、空气循环模块分别与下腔相应部件相连。
2.根据权利要求1所述的板材导热效能的检测分析系统，其特征在于，所述下腔内的放热源包括加热部件和制冷部件，或空气循环部件、加热部件和制冷部件。
3.根据权利要求1所述的板材导热效能的检测分析系统，其特征在于，所述计算机控制系统的放热源控制模块包括加热控制模块和制冷控制模块，或空气循环模块、加热控制模块和制冷控制模块。
4.根据权利要求1所述的板材导热效能的检测分析系统，其特征在于，所述测试装置的上下两腔外围和两腔之间的隔层均由钢性材料和绝热层构成。
5.根据权利要求1所述的板材导热效能的检测分析系统，其特征在于，所述空气循环部件采用风扇。
6.根据权利要求1所述的板材导热效能的检测分析系统，其特征在于，所述加热部件采用电热管。
7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的板材导热效能的检测分析系统，其特征在于，所述测试平台中间的开口尺寸长、宽在80～200mm之间。
专利摘要本实用新型提供一种板材导热效能的检测分析系统，它包括测试装置、计算机控制系统和电源伺服系统；测试装置由上下两腔构成，上下两腔与外界封闭；下腔内设有下腔温度传感器和放热源；上腔内设有测试试件、温度传感器I、温度传感器II；计算机控制系统包括信号采集模块、信号处理模块、放热源控制模块、数据显示模块、数据分析模块和人机交互模块。利用本实用新型的检测分析系统，对于由多种材料复合或多种材料层积复合所构成的复杂生物质材料进行检测，其导热效能精度达到99％以上，重复测试精度可达97％以上。
文档编号G06F19/00GK2886562SQ20062000221
公开日2007年4月4日 申请日期2006年2月8日 优先权日2006年2月8日
发明者周玉成, 肖天际, 侯晓鹏, 安源, 赵辉, 张亚勇 申请人:周玉成