一种导热系数测定仪的加热单元的制作方法

1.本发明涉及测量技术领域，尤其是涉及一种导热系数测定仪的加热单元。


背景技术：

2.导热系数测定仪是对绝热材料的热阻和导热系数的测量，导热系数是用来衡量耐热材料的导热特性和保温性能的重要参数。导热系数测定结果的准确度与测定仪的加热单元有着密切的关系。
3.在现有技术中，导热系数测定仪的加热单元包括计量热板和防护热板，防护热板沿计量热板周向设置于计量热板的外侧，防护热板用于防止计量热板的热量散失，计量热板与防护热板之间通过金属桥或胶木桥进行连接。
4.金属桥的导热系数较大，只要计量热板与防护热板之间有微量的温度差，就容易造成它们之间较大热交换，影响导热系数测量结果。胶木桥的导热系数小，可以有效降低计量热板侧面的热交换，但胶木桥强度相比金属桥较低，加之热板长期在高低温循环，受热膨胀和热应力作用，其支撑效果可能发生变化，计量热板可能会塌陷，使得计量热板与防护热板表面不平，产生空气间隙，造成测量误差。
5.综上，现有的加热单元存在导热系数较大或强度较低的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供导热系数测定仪的加热单元，以解决现有的加热单元存在导热系数较大或强度较低的技术问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供的导热系数测定仪的加热单元，包括：计量热板、防护热板和加热件，所述防护热板沿所述计量热板的周向设置于所述计量热板的外侧，所述加热件分别与所述计量热板和所述防护热板贴合；其特征在于，所述导热系数测定仪的加热单元还包括：凸起，所述凸起设置于所述计量热板和所述防护热板的其中一个上；连接件，所述连接件设置于所述计量热板和所述防护热板的其中另一个上，所述连接件与所述凸起连接；固定件，所述固定件穿过所述防护热板用于固定所述防护热板和所述加热件；垫片，所述垫片设置于所述连接件与所述凸起之间。
8.在本发明的一些实施例中，所述连接件与所述凸起之间线连接。
9.在本发明的一些实施例中，所述连接件包括突出部和接触部，所述突出部的一端与所述计量热板或所述防护热板连接，所述突出部的另一端与所述接触部连接，所述接触部向靠近所述加热件的方向延伸。
10.在本发明的一些实施例中，所述突出部设置于所述计量热板时向靠近所述防护热板的方向延伸，所述突出部设置于所述防护热板时向靠近所述计量热板的方向延伸。
11.在本发明的一些实施例中，所述接触部的截面为三角形或柱形。
12.在本发明的一些实施例中，所述固定件为螺钉。
13.在本发明的一些实施例中，所述导热系数测定仪的加热单元还包括冷板，所述计量热板与所述冷板之间形成空间，所述空间用于放置样品。
14.在本发明的一些实施例中，所述计量热板和所述防护热板的数量均为两个，所述加热件设置于两个所述计量热板和两个所述防护热板之间，所述固定件穿过所述加热件和其中一个防护热板与另一个所述防护热板连接。
15.在本发明的一些实施例中，所述冷板的数量为两个，两个冷板与两个所述计量热板之间分别形成两个所述空间。
16.在本发明的一些实施例中，所述加热件为加热丝或薄膜加热片。
17.采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明提供的导热系数测定仪的加热单元中，通过固定件将防护热板固定住，再通过凸起和连接件将防护热板与计量热板进行固定，设置垫片能够防止金属之间直接接触，防止导热系数过大，同时强度较高，能够保证测量的准确性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的一种导热系数测定仪的加热单元中防护热板上设置有连接件的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种导热系数测定仪的加热单元中设置有垫片的结构示意图；图3为本发明实施例提供的一种导热系数测定仪的加热单元中计量热板上设置有连接件的结构示意图；图4为本发明实施例提供的一种导热系数测定仪的加热单元中连接件为楔形的结构示意图；图5为本发明实施例提供的一种导热系数测定仪的加热单元中连接件底部为圆弧的示意图；图6为本发明实施例提供的一种导热系数测定仪的加热单元的示意图。
20.附图标记：1
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计量热板，2
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防护热板，3
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加热件，4
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凸起，5
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连接件，6
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样品，7
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冷板，8
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固定件，51
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突出部，52
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接触部，13
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垫片。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本发明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。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.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。
24.其中，导热系数是表征材料导热能力的热物性参数，是衡量保温材料性能的主要指标，导热系数测量技术对保温材料的选用和检测意义重大 。
25.防护热板法是一种绝对测量方法，在建筑领域有广泛的应用。
26.下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。
27.如图1至图6所示，本实施例提供的本发明提供的导热系数测定仪的加热单元，包括：计量热板1、防护热板2和加热件3，防护热板2沿计量热板1的周向设置于计量热板1的外侧，加热件3分别与计量热板1和防护热板2贴合；其特征在于，导热系数测定仪的加热单元还包括：凸起4，连接件5，固定件8和垫片13，凸起4设置于计量热板1和防护热板2的其中一个上；连接件5设置于计量热板1和防护热板2的其中另一个上，连接件5与凸起4连接；固定件8穿过防护热板2用于固定防护热板2和加热件3；垫片13设置于连接件5与凸起4之间。
28.具体地，通过连接件5与凸起4连接，有利于样品6与计量热板1和防护热板2充分接触，不会产生空气间隙，尤其是对于硬质样品6。在热板温度变化时，计量热板1和防护热板2的热膨胀接近，避免桥接的方式在高温或者长期使用后计量热板1塌陷的问题。设置垫片13能够防止金属直接接触。
29.利用上下两个连接件5压紧计量热板1，不仅能够方便装配计量热板1和防护热板2，同时还能够保证计量热板1和防护热板2的表面平整度，避免在温度较高时因为材料热胀冷缩造成防护热板2的表面不平，无法与样品6进行充分的接触。
30.需要说明的是，凸起4设置于计量热板1上时，垫片13位于计量热板1的凸起4上。凸起4设置于防护热板2上时，垫片13设置于防护热板2的凸起4上。可以在凸起4上设置用于放置垫片13的槽体，垫片13的底部位于槽体内，垫片13的顶部与连接件5接触。
31.还需要说明的是，计量热板1与防护热板2的形状匹配，计量热板1与防护热板2可以均为圆形，或计量热板1与防护热板2可以均为矩形，可以根据需求调整计量热板1与防护热板2的形状。
32.计量热板1与防护热板2之间形成宽度不均匀的间隙，间隙的宽度从远离加热件3的方向到靠近加热件3的方向增大，增大的宽度可以减少计量热板1热量传递至防护热板2。不均匀的间隙可以满足计量热板1的强度要求，也能够满足要求热量要求，减少计量热板1热量传递至防护热板2，影响导热系数的准确性。
33.在本发明的一些实施例中，连接件5与凸起4之间线连接。
34.利用线接触和垫片13尽可能减小接触面积，增加计量热板1与防护热板2之间的热
阻，减少计量热板1与防护热板2之间的热量传递，使得计量热板1和防护热板2之间的热量传递最小化。垫片13的材质为绝热材质，如橡胶。
35.在本发明的一些实施例中，连接件5包括突出部51和接触部52，突出部51的一端与计量热板1或防护热板2连接，突出部51的另一端与接触部52连接，接触部52向靠近加热件3的方向延伸。
36.具体地，接触部52沿图4中朝下的方向延伸，突出部51沿图中向左延伸。接触部52位于突出部51的底部，接触部52与突出部51一体成型。
37.在本发明的一些实施例中，突出部51设置于计量热板1时向靠近防护热板2的方向延伸，突出部51设置于防护热板2时向靠近计量热板1的方向延伸。
38.具体地，突出部51沿图1中向左或向右延伸。
39.在本发明的一些实施例中，接触部52的截面为三角形或柱形。柱形底部为圆弧状，能够利用线接触尽可能减小接触面积。
40.具体地，接触部52与突出部51之间也可以形成楔形，或者其他能够实现连接件5与凸出4之间为线接触的结构即可。接触部52的高度小于突出部51的高度。接触部52为一个圆环状，沿突出部51的周向设置，也可以为多个弧状，多个弧状沿突出部51的周向均布。
41.在本发明的一些实施例中，固定件8为螺钉。如图1所示，螺钉的螺纹段依次穿过上方的防护热板2、加热件3后与下方的防护热板2之间进行螺纹连接。
42.如图6所示，在本发明的一些实施例中，导热系数测定仪的加热单元还包括冷板7，计量热板1与冷板7之间形成空间，空间用于放置样品6。
43.具体地，通过样品6将计量热板1热量传递至冷板7，测量样品6的导热系数。
44.在本发明的一些实施例中，计量热板1和防护热板2的数量均为两个，加热件3设置于两个计量热板1和两个防护热板2之间，固定件8穿过加热件3和其中一个防护热板2与另一个防护热板2连接。
45.具体地，样品6可设置有两个，每个样品6与计量热板1连接。
46.在本发明的一些实施例中，冷板7的数量为两个，两个冷板7与两个计量热板1之间分别形成两个空间。
47.具体地，两个空间分别用于放置两个样品6。双试件导热系数测定仪需要放置两个样品6，双试件导热系数测定仪比单试件导热系数测定仪的精度更高，单试件导热系数测定仪只需一块样品6（即一个空间），可以根据需求选择单试件导热系数测定仪或双试件导热系数测定仪。样品可以为不同材质的，如可以为xps保温板或有机玻璃板。导热系数测定仪应用在建筑墙体的保温性能测量。
48.在本发明的一些实施例中，加热件3为加热丝或薄膜加热片。
49.本发明提供的导热系数测定仪的加热单元测量时，计量热板1的边缘处凸出一个突出部51，防护热板2伸出一段带尖角的抵触部压在计量热板1上，接触位置用绝热材质的垫片13避免金属直接接触。防护热板2的外围有一圈螺纹孔，靠螺丝固定两片防护热板2，然后利用连接件5压紧计量热板1。主要目的是方便装配，同时保证计量热板1和防护热板2表面平整度，尤其是避免在温度较高时因为材料热胀冷缩造成的表面不平。此外，利用线接触和垫片13尽可能减小接触面积，增加热阻，使得计量热板1和防护热板2之间的热量传递最小化。
50.具体而言，现有技术中导热系数测定仪的加热单元包括计量热板和防护热板，防护热板沿计量热板周向设置于计量热板的外侧，防护热板用于防止计量热板的热量散失，计量热板与防护热板之间通过金属桥或胶木桥进行连接，在受热膨胀和热应力作用，其支撑效果可能发生变化，计量热板可能会塌陷，使得计量热板与防护热板表面不平，产生空气间隙，造成测量误差，而本发明提供的导热系数测定仪的加热单元中，通过固定件8将防护热板2固定住，再通过凸起4和连接件5将防护热板2与计量热板1进行固定，设置垫片13能够防止金属之间直接接触，防止导热系数过大，同时强度较高，能够保证测量的准确性。
51.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。