一种不良导体导热系数测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及导热系数测量技术领域，尤其是对不良导体导热系数的测量，特 别指一种不良导体导热系数测量装置。
【背景技术】
[0002] 不良导体导热材料是生产生活中应用广泛的保温隔热材料，而导热系数是表征不 良导体导热材料性能的重要物理量。因此，在大、中专院校实验课程中开设"不良导体导热 系数测量"的实验内容，让学生学习导热系数的测量、认识热传导的基本原理和规律有重要 意义。
[0003] 目前，在大、中专院校实验课程中通常采用稳态法测量不良导体的导热系数，但该 实验从实验原理推导到物理量的测量等诸多环节还存在一些问题，主要问题是实验实现手 段有缺陷。传统实验装置为竖式布局，由发热铜盘、样品盘和散热铜盘从上到下叠加构成， 实验原理主要依据：当系统传热达到平衡后，近似认为样品盘的传热速率等于散热盘的散 热速率，然后求出导热系数。根据傅里叶热传导定律先把样品盘的传热速率表示出来，然后 再单独暴露散热盘，测试其散热速率，此时散热盘的散热面积多了 一个上底面积，实验巧妙 利用散热盘散热速率与散热面积成正比的关系做了个校正。斯坦伯格研究表明：由于热平 板上下表面冷空气的运动形式不同，导致上表面的散热系数约为下表面散热系数的2倍， 因此散热盘上下表面的散热速率并不相等。实验为了减少散热盘上下表面散热系数的差 另IJ，采用电风扇在散热盘底部做强对流，但这样处理仍有不足，因为自然对流与强迫对流是 两种不同的散热方式，两者的散热速率并不相同，因此原实验测定的散热速率是不准确的， 最终通过热平衡计算的导热系数是有误差的。另外，原实验时间布局不合理，测试系统达到 热平衡需要时间太长；再有数据处理复杂，影响测量精确性。
【发明内容】
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供结构简单，测量方 便、准确，测量时间短的一种不良导体导热系数测量装置。
[0005] 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：
[0006] 一种不良导体导热系数测量装置，包括有隔热圆柱筒以及测试仪，其中，隔热圆柱 筒水平设置，隔热圆柱筒内从左至右设置有相紧贴的电加热片、第一铜片、待测样品、第二 铜片、半导体制冷片以及散热器；电加热片上设置有热端电源插孔和热端控温传感器，热端 电源插孔与测试仪上的第一电源输出插孔相连接，热端控温传感器与测试仪上的第一控温 电缆插孔相连接，第一铜片上设置有热端温度传感器，该热端温度传感器与测试仪上的第 一温度传感器插孔相连接，第二铜片上设置有冷端温度传感器，该冷端温度传感器与测试 仪上的第二温度传感器插孔相连接，半导体制冷片上设置有冷端控温传感器，该冷端控温 传感器与测试仪上的第二控温电缆插孔相连接，散热器上设置有冷端电源插孔，该冷端电 源插孔与测试仪上的第二电源输出插孔相连接。
[0007] 优化的技术措施还包括：
[0008] 上述的测试仪上还设置有输入键盘、显示器面板、第一电功率显示窗、第二电功率 显示窗、第一温度显示窗以及第二温度显示窗。
[0009] 上述的隔热圆柱筒的下部三分之一处轴向设置有滑槽。
[0010] 上述的散热器的外侧设置有锁紧阀。
[0011] 上述的隔热圆柱筒由下筒体和能够打开的上筒体构成。
[0012] 上述的上筒体与所述下筒体铰接配合，上筒体上设置有把手。
[0013] 上述的隔热圆柱筒设置于固定支架上。
[0014] 上述的固定支架上端设置有垫板，隔热圆柱筒装配于该垫板上。
[0015] 本实用新型的一种不良导体导热系数测量装置，采用将隔热圆柱筒水平设置，从 而将整个测量装置水平布局，避免了散热盘上下表面散热不均的问题，从而使测量结果更 为准确。另外，本测量装置在待测样品的一侧设置有电加热片，另一侧设置有半导体制冷 片，从而在待测样品的两侧分别形成有热端和冷端，并可以通过测试仪自主设定、控制热端 和冷端的温度，缩短系统热平衡等待时间，大大缩小了测量时间，提高了测量效率。测量过 程，近需要保证第一铜片和第二铜片紧贴待测样品的两侧即可，通过调整位置，能够完成对 不同厚度待测样品导热系数的测量。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型的结构示意图；
[0017] 图2是图1测试仪的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018] 以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0019] 如图1至图2所示为本实用新型的结构示意图，
[0020] 其中的附图标记为：隔热圆柱筒1、下筒体11、上筒体12、把手12a、滑槽13、测试 仪2、输入键盘2a、显不器面板2b、第一电功率显不窗2c、第二电功率显不窗2d、第一温度 显示窗2e、第二温度显示窗2f、第一电源输出插孔21、第二电源输出插孔22、第一控温电缆 插孔23、第二控温电缆插孔24、第一温度传感器插孔25、第二温度传感器插孔26、电加热片 3、热端电源插孔3a、热端控温传感器3b、第一铜片41、热端温度传感器41a、第二铜片42、冷 端温度传感器42a、待测样品5、半导体制冷片6、冷端控温传感器6a、散热器7、冷端电源插 孔7a、固定支架8、垫板81。
[0021] 如图1至图2所示，
[0022] 本实用新型的一种不良导体导热系数测量装置，包括有隔热圆柱筒1以及测试仪 2,其中，隔热圆柱筒1水平设置，隔热圆柱筒1内从左至右设置有相紧贴的电加热片3、第 一铜片41、待测样品5、第二铜片42、半导体制冷片6以及散热器7 ;电加热片3上设置有热 端电源插孔3a和热端控温传感器3b，热端电源插孔3a与测试仪2上的第一电源输出插孔 21相连接，热端控温传感器3b与测试仪2上的第一控温电缆插孔23相连接，第一铜片41 上设置有热端温度传感器41a，该热端温度传感器41a与测试仪2上的第一温度传感器插 孔25相连接，第二铜片42上设置有冷端温度传感器42a，该冷端温度传感器42a与测试仪 2上的第二温度传感器插孔26相连接，半导体制冷片6上设置有冷端控温传感器6a，该冷 端控温传感器6a与测试仪2上的第二控温电缆插孔24相连接，散热器7上设置有冷端电 源插孔7a，该冷端电源插孔7a与测试仪2上的第二电源输出插孔22相连接。
[0023] 实施例中，测试仪2上还设置有输入键盘2a、显示器面板2b、第一电功率显示窗 2c、第二电功率显示窗2d、第一温度显示窗2e以及第二温度显示窗2f。
[0024] 其中，第一电功率显不窗2c与第一电源输出插孔21相对应，第二电