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板和防护板，防护板沿计量板周向设置于计量板的外侧，防护板用于防止计量板的热量散失，计量板与防护板之间一般会留有间隙，用于降低计量板与防护板之间的热量传递。实际应用中，计量板越薄，间隙越大，计量板与防护板之间的热量传递越小，测试越会准确，然而计量板薄需要设置较大面积，面积越大但是厚度小无法保证机械强度，容易发生变形。此外，间隙越大，间隙的面积占计量板的面积的比例也越大，会引起额外的测量误差。已有技术中，间隙的设计无法兼顾计量板与防护板间热量传递、计量板机械强度及间隙面积占比的问题。
4.综上，现有的加热单元无法兼顾计量板与防护板间热量传递、计量板机械强度及间隙面积占比的问题。


技术实现要素：

5.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无法兼顾计量板与防护板间热量传递、计量板机械强度及间隙面积占比的技术问题。
6.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：计量板、防护板和加热件，所述防护板沿所述计量板的周向设置于所述计量板的外侧，所述加热件分别与所述计量板和所述防护板贴合；其特征在于，所述导热系数测定仪的加热单元还包括：第一凸起，所述第一凸起设置于所述计量板和/或所述防护板上，使所述计量板与所述防护板之间形成第一间隙，所述第一间隙的宽度从远离所述加热件的方向到靠近所述加热件的方向增大。
7.在本发明的一些实施例中，所述第一凸起设置于所述计量板时向靠近所述防护板的方向延伸，所述第一凸起设置于所述防护板时向靠近所述计量板的方向延伸。
8.在本发明的一些实施例中，所述第一凸起的形状为三角形、梯形或矩形。
9.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第二凸起，所述第二凸起设置于所述计量板和/或所述防护板上，使所述计量板与所述防护板之间形成第二间隙，所述第二间隙的宽度从远离所述加热件的方向到靠近所述加热件的方向先增大后减小。
10.在本发明的一些实施例中，所述第二凸起设置于所述计量板时向靠近所述防护板的方向延伸，所述第二凸起设置于所述防护板时向靠近所述计量板的方向延伸。
11.在本发明的一些实施例中，所述第二凸起的形状为三角形、梯形或矩形。
12.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，所述计量板与所述冷板之间形成空间，所述空间用于放置样品。
13.在本发明的一些实施例中，所述计量板和所述防护板的数量均为两个，所述加热件设置于两个所述计量板和两个所述防护板之间。
14.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板之间分别形成两个所述空间。
15.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。
16.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，设置第一凸起，使所述计量板与所述防护板之间形成第一间隙，所述第一间隙的宽度从远离所述加热件的方向到靠近所述加热件的方向增大，宽度增大处可以减少计量板热量传递至防护板，由于设置第一凸起也能够满足计量板的强度，间隙面积占比也能够满足要求。
附图说明
17.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。
18.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板上设置有第一凸起的结构示意图；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防护板和计量板上均设置有第一凸起的结构示意图；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第一凸起为梯形的结构示意图；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第二间隙的结构示意图；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样品和冷板的示意图；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中第一凸起为三角形的一种示意图；图7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第一凸起为三角形的又一种示意图；图8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第一凸起为矩形的又一种示意图；图9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第一凸起的又一种示意图。
19.附图标记：1
‑
计量板，2
‑
防护板，3
‑
加热件，4
‑
第一间隙，5
‑
第二间隙，6
‑
样品，7
‑
冷板，11
‑
第一凸起，12
‑
第二凸起。
具体实施方式
20.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。
21.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。
22.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。
23.下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。
24.如图1至图5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：计量板1、防护板2和加热件3，防护板2沿计量板1的周向设置于计量板1的外侧，加热件3分别与计量板1和防护板2贴合；其特征在于，导热系数测定仪的加热单元还包括：第一凸起11，第一凸起11设置于计量板1和/或防护板2上，使计量板1与防护板2之间形成第一间隙4，第一间隙4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。
25.具体地，第一间隙4为相对均匀的间隙，靠近样品6的宽度较小，靠近加热件3的宽度较大，增大的宽度可以减少计量板1热量传递至防护板2。
26.设置第一凸起11能够满足计量板1的强度，能够同时保证计量板1的厚度和间隙的大小，同时间隙的面积占计量板1的面积较小，不会引起额外的测量误差。
27.在本发明的一些实施例中，第一凸起11设置于计量板1时向靠近防护板2的方向延伸，第一凸起11设置于防护板2时向靠近计量板1的方向延伸。
28.如图2所示，具体地，第一凸起11设置于计量板1时，第一凸起11向靠右向延伸，第一凸起11设置于防护板2时，第一凸起11向靠左向延伸。
29.如图6
‑
图9所示，在本发明的一些实施例中，第一凸起11的形状为三角形、梯形或矩形。
30.如图2所示，第一凸起11的形状为矩形，如图3所示，第一凸起11的形状为梯形，如图6和图7所示，第一凸起11的形状为三角形，如图8所示，第一凸起11为矩形，矩形的第一凸起11与防护板之间圆弧过渡连接，如图9所示为第一凸起11的又一种形状，只要第一凸起11向靠近左边方向延伸，均属于本技术的保护范围。
31.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第二凸起12，第二凸起12设置于计量板1和/或防护板2上，使计量板1与防护板2之间形成第二间隙5，第二间隙5的宽度从远离加热件3的方向到靠近加热件3的方向先增大后减小。
32.具体地，如图4所示，第二间隙5的宽度靠近样品6的部分较小，靠近加热件3的部分也较小，中间部分较大，该设置方式能够更好的增加计量板1的强度，同时间隙的面积占计
量板1的面积更小，不会引起额外的测量误差。
33.在本发明的一些实施例中，第二凸起12设置于计量板1时向靠近防护板2的方向延伸，第二凸起12设置于防护板2时向靠近计量板1的方向延伸。
34.如图4所示，具体地，第二凸起12设置于计量板1时，第二 凸起向靠右向延伸，第二凸起12设置于防护板2时，第二凸起12向靠左向延伸。
35.在本发明的一些实施例中，第二凸起12的形状为三角形、梯形或矩形。
36.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，计量板1与冷板7之间形成空间，空间用于放置样品6。
37.具体地，通过样品6将计量板1热量传递至冷板7，测量样品6的导热系数。
38.在本发明的一些实施例中，计量板1和防护板2的数量均为两个，加热件3设置于两个计量板1和两个防护板2之间。
39.具体地，样品6可设置有两个，每个样品6与计量板1连接。
40.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与两个计量板1之间分别形成两个空间。
41.具体地，两个空间分别用于放置两个样品6。
42.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。
43.本发明提供的导热系数测定仪的加热单元测量时，设置不均匀的第一间隙4或第二间隙5能够有效减少计量板1与防护板2温度之间热量传递带来的导热系数测量误差。以计量板1直径为150mm，厚度为20mm，样品6尺寸300*300为例，传统结构，均匀间隙的高度为1mm，在计量板1与防护板2温度相差0.1℃时热量传递约为0.02w，引起导热系数测量误差约2%。采用非均匀第一间隙4，较小的高度h1为1mm，较大的高度h2为5mm，当较大高度、较小高度比例为1:1时，传热量为1mm均匀间隙的47%，当较大高度、较小高度比例为2:1时为36%，9:1时仅为 25%。
44.综上，本发明提供的导热系数测定仪的加热单元中，设置第一凸起11，使计量板1与防护板2之间形成第一间隙4，第一间隙4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，宽度增大处可以减少计量板1热量传递至防护板2，由于设置第一凸起11也能够满足计量板1的强度，间隙面积占比也能够满足要求。
45.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。