一种液体热物性瞬态热线法测温探头的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液体热物性测量的技术领域，尤其是涉及一种液体热物性瞬态热线法 测温探头。
【背景技术】
[0002] 液体的导热系数和热扩散系数是重要的物性参数，在化工生产、能源和科学研究 领域具有重要的意义。例如：新型载热质和工质的应用，太阳能和海洋热能的利用，新型储 热和储能技术的应用，生物热物理研究，液体导热机理研究，强化传热机理研究等都需要准 确的热传导和热扩散系数数据。
[0003] 对于气体和固体物质，其导热规律和机理经过一个多世纪的研究已经较为清晰， 有比较成熟可靠的预测公式和经验公式供实际生产和科研使用。然而，介于固态和气态之 间的液态物质，其导热规律和导热机理目前尚不清晰，这不仅需要凝聚态物理学家在理论 方面作深入研究，也需要精确可靠的测量装置对其物性参数进行测量。
[0004] 我国在工质热物性的研究水平，新的材料制备工艺水平，新能源的利用效率，精密 测量仪器的设计制造水平等方面与国外先进水平都还有相当的差距，原因在于我国在先进 设备的制造工艺和基础材料的制备上还落后于国外先进水平；而先进设备的制造工艺和基 础材料的制备又需要精密可靠的仪器来实现，二者需要同步协调地发展，因此需要同时在 材料的制备和新仪器的设计上加强研究。
[0005] 经过多年的研究和发展，热线法已经成为目前国际上公认的测量液体导热系数的 标准方法。国内外的研究人员在上世纪70、80年代即开始研究和搭建热线法测量仪器，测 量原理主要可分为单线法、双线法、短线法和平行双热线法。据报道，日本、美国和欧洲的一 些实验室搭建的测量设备可以测量1〇〇〇度以上的高温液体，最高测量温度可达1500摄氏 度，但是相关文献数量较少，且测量的数据有限，无法相互验证。
[0006] 现有的商业热线法测量仪器，国内外有1到2家厂商生产，但是其使用范围限制在 室温附近，最高的测量温度只能到达300摄氏度，可测的物质种类十分有限。根据现有的热 线法测量仪器的相关文献记录显示，样品池和热丝的支撑框架多为玻璃或不锈钢，耐高温 和耐腐蚀性不够好，强度也不能保证。
【发明内容】
[0007] 鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种能够在同一探头上 以不同的热线法实现热导率和热扩散率的测量的液体热物性瞬态热线法测温探头。
[0008] 本发明的液体热物性瞬态热线法测温探头，包括：用于固定热丝的支架；所述热 丝连接于第一导线组与第二导线组之间；所述第一导线组穿通于所述支架；所述第一导线 组与所述第二导线组中的各导线选择性地通电以采用不同的热线法进行测温。
[0009] 根据本发明的液体热物性瞬态热线法测温探头，通过在外部测试电路中接入不同 的通电导线，可分别依据单热线法、双热线法和平行双热线法实施测温，即可依据3种热线 法的测试原理，在同一探头上实现热导率和热扩散率的测量。
[0010] 又，在本发明中，也可以是，所述第一导线组的梢端从所述支架的一端延伸出，所 述第一导线组的末端从所述支架的另一端延伸出以连接于所述热丝的一端或两端之间的 位置处，所述热丝的另一端与所述第二导线组的末端相连。
[0011] 根据本发明，可有效地在包括单热线法、双热线法和平行双热线法的3种热线法 之间进行选择。
[0012] 又，在本发明中，也可以是，所述第一导线组和第二导线组的末端为薄片状、叉状、 勾状或槽状的形状。
[0013] 根据本发明，导线组的末端形成为薄片状、叉状、勾状或槽状的形状，可有利于与 热丝进行连接。
[0014] 又，在本发明中，也可以是，所述热丝为直径10?100微米的钼丝或钽丝。
[0015] 根据本发明，热丝为直径10?100微米的钼丝或钽丝，以具有一定的抗拉强度。
[0016] 又，在本发明中，也可以是，所述第一导线组和第二导线组的末端通过焊接与所述 热丝相连。例如，导线组的末端可具有标记焊点和固定热丝的功能。
[0017] 根据本发明，通过焊接可以有效地将导线组与热丝进行连接。
[0018] 又，在本发明中，也可以是，所述热丝的表面以膜材料进行镀膜，所述膜材料包括 无机非金属材料。
[0019] 根据本发明，热丝的表面可以膜材料进行镀膜，所述膜材料包括无机非金属材料， 例如可选择磁控溅射、电化学或喷涂等方法镀氮化铝膜以适应高温腐蚀性液体的测量。
[0020] 又，在本发明中，也可以是，所述支架由陶瓷材料制成，所述陶瓷材料包括氧化铝 陶瓷、氧化锆陶瓷。
[0021] 根据本发明，支架材料为热膨胀率低、耐化学腐蚀性好、耐高温的陶瓷，可应用于 高温测量。
[0022] 又，在本发明中，也可以是，所述支架为分段成型或一体成型的方形柱或圆柱。
[0023] 根据本发明，支架为分段成型或一体成型的方形柱或圆柱，且若支架分段制作，则 各段制作完成后可用高温无机胶连接固定。
[0024] 又，在本发明中，也可以是，所述第一导线组穿通于所述支架的内部的孔道中或设 于所述支架的外表面上的沟槽中。
[0025] 根据本发明，孔道和沟槽可有效地使第一导线组穿通于支架。
[0026] 又，在本发明中，也可以是，所述第一导线组包括至少三根导线。
[0027] 根据本发明，该导线组的设置可有效地满足3种热线法测量原理的实际接线要 求。
[0028] 根据下述【具体实施方式】并参考附图，将更好地理解本发明的上述内容及其它目 的、特征和优点。
【附图说明】
[0029] 图1示出了根据本发明的一实施形态的液体热物性瞬态热线法测温探头的结构 示意图； 图2示出了图1所示的液体热物性瞬态热线法测温探头的线路系统示意图； 图3示出了根据本发明的另一实施形态的液体热物性瞬态热线法测温探头的线路系 统示意图。
【具体实施方式】
[0030] 以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，附图及下述实施方式 仅用于说明本发明，而非限制本发明。
[0031] 为解决目前测量设备适用范围窄，可测温度低等缺陷，本发明的目的在于提供一 种液体热物性瞬态热线法测温探头，包括：用于固定热丝的支架；所述热丝连接于第一导 线组与第二导线组之间；所述第一导线组穿通于所述支架；选择性地对所述第一导线组与 所述第二导线组中的各导线通电以采用不同的热线法进行测温。
[0032] 根据本发明的液体热物性瞬态热线法测温探头，通过在外部测试电路中接入不同 的通电导线，可分别依据单热线法、双热线法和平行双热线法实施测温，即可依据3种热线 法的测试原理，在同一探头上测量热导率和热扩散率。
[0033] 图1示出了根据本发明的一实施形态的液体热物性瞬态热线法测温探头的结构 示意图，且图2示出了图1所示的液体热物性瞬态热线法测温探头的线路系统示意图。
[0034] 如图1和图2所示，本实施形态的液体热物性瞬态热线法