测试水稻秸秆热特性的方法
【专利摘要】本发明提供了一种测试水稻秸秆热特性的方法，所述方法包括如下步骤：步骤一，取处理后的水稻秸秆，粉碎，干燥，水分测试，得水稻秸秆粉末；步骤二，将所述水稻秸秆粉末装入自封袋中干燥储存；步骤三，将热特性仪的探针插入水稻秸秆中进行测试，即得水稻秸秆热特性。本发明利用热特性仪测试水稻秸秆热特性，可以大大提高实验的效率和准确率；本发明方法简单，容易操作，不需要借助其他介质，准确度高，对于农业生物质的定量化能源利用有积极的指导意义。
【专利说明】 测试水稻秸秆热特性的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及农业【技术领域】，具体地，涉及一种测试水稻秸杆热特性的方法。
【背景技术】
[0002]水稻是供作饲料为主的粮、经、饲兼用作物，水稻秸杆也是工、农业生产的重要生产资源。作为一种资源，水稻秸杆含有丰富的营养和可利用的化学成分，可用作畜牧业饲料的原料、其高含量的纤维成分可以用作生物能源(如燃料乙醇、生物油)的原料。
[0003]生物质的热特性直接影响到生物质能源化利用，因此水稻秸杆作为一种常见的生物质，是否能够准确测试水稻秸杆的热特性对于发展生物质的能源化利用是非常重要的。
[0004]经过现有技术的文献检索发现，对于固体粉末状的物质，目前大多采用分别测量的方式来测量比热容、导热性、热阻和热扩散率，如用绝热法测量比热容，断线法测量导热性，瞬态热阻测试方法测试热阻，激光闪光法、闪光法测量热扩散率；耗时较多，不利于进行多个样品测试。本发明利用一台热特性分析仪测试水稻样品的四种热特性。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种测试水稻秸杆热特性的方法。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0007]本发明提供一种测试水稻秸杆热特性的方法，所述方法包括如下步骤:
[0008]步骤一，取处理后的水稻秸杆，粉碎，干燥，水分测试，得水稻秸杆粉末；
[0009]步骤二，将所述水稻秸杆粉末装入自封袋中密封保存；
[0010]步骤三，将热特性分析仪的探针插入水稻秸杆粉末中进行测试，即得水稻秸杆热特性值。
[0011 ] 优选地，步骤一中，所述处理具体为:将水稻秸杆去穗和叶，之后风干处理。
[0012]优选地，步骤一中，干燥具体为:将粉碎后的水稻秸杆放入干燥器中进行干燥存储。
[0013]优选地，步骤一中，所述水稻秸杆粉末的粒径为40?80目。
[0014]优选地，步骤二中，所述自封袋的型号为12丝。常见的有4丝、8丝、12丝、16丝和20丝，越大的越厚，越不容易破。
[0015]优选地，步骤三中，所述测试具体为:将袋中的水稻秸杆粉末挤压均匀，打开自封袋，将探针插入水稻秸杆粉末中，即可进行测量。
[0016]优选地，步骤三中，所述探针插入水稻秸杆粉末中，所述探针1.5cm范围内均为测
试样品。
[0017]优选地，步骤三中，所述测试过程中每两个样品的测试间隔> 60s。
[0018]优选地，步骤三中，所述热特性包括比热容、导热性、热阻和热扩散率。
[0019]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0020](I)本发明可以一次性测量出比热容、导热性、热阻和热扩散率四个热特性的指标，大大节省了测试时间；
[0021](2)本发明不需要借助其他介质，预处理较简单，大大提高了测热特性的效率；
[0022](3)本发明方法简单，容易操作，准确度高，对于生物质的定量化能源利用及相关设备的开发有积极的指导意义。
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0024]实施例1
[0025]本实施例涉及一种测试水稻秸杆热特性的方法，所述方法包括如下步骤:
[0026]第一步，用科学布点法在上海市奉贤区金汇镇新强村的某块水稻田地中选取约10株水稻秸杆，剥掉茎叶后进行风干，之后粉碎过40目筛，将粉碎过筛后的水稻秸杆于45°C烘干，并将制备好的样品放入12丝的自封袋中，测得此水稻秸杆样品在45°C下的水分含量为 4.59% ；
[0027]第二步，将探针插入样品袋中，保证整个探针1.5cm范围内均为测试样品即可进行测量；
[0028]第三步，采用型号为KD2-P1X)热特性分析仪进行测试，将热特性分析仪的探针插入水稻秸杆粉末中进行测试(保证整个探针1.5cm范围内均为测试样品)，测量开始后等待1.5min热特性仪稳定即可读数，间隔时间90s后继续测量本样品，连续三次，取平均值，得到水稻秸杆的比热容、导热性、热阻和热扩散率。
[0029]实施效果:本实施例测得样品的比热容为0.620MJ/(m3.K)，导热性为0.088W/(m.k)，热阻为 1136 (m.K)/W，热扩散率为 0.142mm2/s。
[0030]实施例2
[0031]本实施例涉及一种测试水稻秸杆热特性的方法，所述方法包括如下步骤:
[0032]第一步，用科学布点法在江西省贵溪市罗河县的某块水稻田地中选取约10株水稻秸杆，剥掉茎叶后进行风干，之后粉碎过80目筛；将粉碎过筛后的水稻秸杆于45°C烘干，并将制备好的样品放入12丝的自封袋中，测得此水稻秸杆样品在45°C下的水分含量为
4.13% ；
[0033]第二步，将探针插入样品袋中，保证整个探针1.5cm范围内均为测试样品即可进行测量；
[0034]第三步，采用型号为KD2-P1X)热特性分析仪进行测试，将热特性分析仪的探针插入水稻秸杆粉末中进行测试(保证整个探针1.5cm范围内均为测试样品)，测量开始后等待1.5min热特性仪稳定即可读数，间隔时间90s后继续测量本样品，连续三次，取平均值，得到水稻秸杆的比热容、导热性、热阻和热扩散率。
[0035]实施效果:本实施例测得样品的比热容为0.630MJ/(m3.K)，导热性为0.125W/(m.k),热阻为 803 (m.K) /ff,热扩散率为 0.199mm2/s。
[0036]实施例3[0037]本实施例涉及一种测试水稻秸杆热特性的方法，所述方法包括如下步骤:
[0038]第一步，用科学布点法在安徽省休宁县的某块水稻田地中选取约10株水稻秸杆，剥掉茎叶后进行风干，之后粉碎过60目筛；将粉碎过筛后的水稻秸杆于45°C烘干，并将制备好的样品放入12丝的自封袋中，测得此水稻秸杆样品在45°C下的水分含量为4.68% ；
[0039]第二步，将探针插入样品袋中，保证整个探针1.5cm范围内均为测试样品即可进行测量；
[0040]第三步，采用型号为KD2-P1X)热特性分析仪进行测试，将热特性分析仪的探针插入水稻秸杆粉末中进行测试(保证整个探针1.5cm范围内均为测试样品)，测量开始后等待
1.5min热特性仪稳定即可读数，间隔时间90s后继续测量本样品，连续三次，取平均值，得到水稻秸杆的比热容、导热性、热阻和热扩散率。
[0041]实施效果:本实施例测得样品的比热容为0.59IMJ/(m3.K)，导热性为0.107W/(m.k)，热阻为 624 (m.K)/W，热扩散率为 0.121mm2/s。
[0042]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【权利要求】
1.一种测试水稻秸杆热特性的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: 步骤一，取处理后的水稻秸杆，粉碎，干燥，水分测试，得水稻秸杆粉末； 步骤二，将所述水稻秸杆粉末装入自封袋中密封保存； 步骤三，将热特性分析仪的探针插入水稻秸杆粉末中进行测试，即得水稻秸杆热特性值。
2.如权利要求1所述的测试水稻秸杆热特性的方法，其特征在于，步骤一中，所述处理具体为:将水稻秸杆去穗和叶，之后风干处理。
3.如权利要求1所述的测试水稻秸杆热特性的方法，其特征在于，步骤一中，干燥具体为:将粉碎后的水稻秸杆放入干燥器中进行干燥存储。
4.如权利要求1所述的测试水稻秸杆热特性的方法，其特征在于，步骤一中，所述水稻秸杆粉末的粒径为40?80目。
5.如权利要求1所述的测试水稻秸杆热特性的方法，其特征在于，步骤二中，所述自封袋的型号为12丝。
6.如权利要求1所述的测试水稻秸杆热特性的方法，其特征在于，步骤三中，所述测试具体为:将袋中的水稻秸杆粉末挤压均，打开自封袋，将探针插入水稻秸杆粉末中，即可进行测量。
7.如权利要求1所述的测试水稻秸杆热特性的方法，其特征在于，步骤三中，所述探针插入水稻秸杆粉末中，所述探针1.5cm范围内均为测试样品。
8.如权利要求1所述的测试水稻秸杆热特性的方法，其特征在于，步骤三中，所述测试过程中每两个样品的测试间隔> 60s。
9.如权利要求1所述的测试水稻秸杆热特性的方法，其特征在于，步骤三中，所述热特性包括比热容、导热性、热阻和热扩散率。
【文档编号】G01N25/20GK103472090SQ201310356384
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】刘荣厚, 王璐, 蔡文飞, 黄历, 孙辰 申请人:上海交通大学