DRE导热系数测试系统说明书
6页1、HAD-DRE-2B导热系数测试仪(瞬态探针法)使用说明书北京恒奥德仪器仪表有限公司DRE(探针法)导热系数测试系统说明书、概述HAD-DRE-2B导热系数测试仪采用瞬态热丝探针法,适用于测量松软块状固体、高粘流体、胶状品、颗粒、粉末材料等的导热系数、导温系数(热扩散系数)和比热容。具有精度高、操作便捷、结构坚固、测试速度快、适用范围广等特点。二、主要技术指标1、导热系数测定范围:0.015W/mK2、测量时间:30-600秒;3、准确度:优于土3%;4、温度范围:标准测量:室温;如选配试样温度控制器可不同温度下测试:如0C95C,费用另计;5、样品形状:疏松物质&样本用量:长度不小于10cm,直径不小于3cm(或中心到边界大于15mm)7、耐压范围:常压;8、电源:220V,功率:200W三、热丝探针法测量原理热丝探针法是热丝法的一种改进,它是将一电加热丝封装进一小直径金属管中,探针内电加热丝丝既作为加热元件,也作为测温元件。其原理是利用电加热丝电阻随温度变化而变化,测量加热过程电加热丝电阻变化,就可以得到温度的变化。因而本方法非常快捷和便利,同时也相当精确。在测试过程中,电流通过铜
2、丝时会产生热量,热量会同时向探针周围的样品进行扩散。热量在材料中扩散的速率依赖于材料的热扩散系数和导热系数等热特性。通过记录温度与探头的响应时间,材料的这些特性可以被计算出来。其物理模型与热丝法相似,传统的热探针法借鉴了热丝法的数学模型,即不考虑探针的尺寸和热物性的影响得出材料的导热系数。Carslaw和0Jaege基于材料对一无限小、长热线源恒定热流的温度响应给出了热线法计算材料导热系数数学解:(1)q为加热功率,rr2式中B为探头温升,T为t时刻探头温度,I4小丿To为探头初始温度,入为样品导热系数,a为样品热扩散系数,r为测试径向位置,Ei为指数积分函数,其表达式为:22!33!(2)其中卩=2/4a,当r2/4a1时,可用其前两项表示,从而得到:(3)其中欧拉常数C=0.57726。对上式两端取微分可得到样品导热系数:(4)q/d/-4二dlnt以上推导忽略了探针的尺寸和热容等影响因素,实际测量中,由于探针具有一定体积和热容,因此在探针开始加热时,样品温升会有个时间滞后,在对数时间一温升曲线图上表现为一非线性段,这个时间取决于探针尺寸和结构,之后进入线性段,最后曲线将趋于平稳。
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