導熱(rè)係(xì)數(shù)測(cè)試儀(yí)（法）  型號：HDRX3A

，概(gài)述

HDRX3導(dǎo)熱(rè)係(xì)數(shù)測(cè)試(shì)儀(yí)采用瞬態法，含交叉綫(xiàn)法和平行(háng)綫法(fǎ)，主(zhǔ)要(yào)測量固(gù)態(tài)和粉狀材料(liào)在不同溫(wēn)度下導熱係(xì)數，導(dǎo)溫係數(shù)（熱(rè)擴散係數(shù)）和(hé)比熱容。具(jù)有(yǒu)度，分辨(biàn)率，復現性等點。由計算機控(kòng)製行自動(dòng)測量。廣泛適用於研(yán)究院(yuàn)校(xiào)，質(zhì)檢，廠礦等對(duì)材料的導(dǎo)熱(rè)係數(shù)測(cè)量。

本儀(yí)器(qì)是(shì)在我廠(chǎng)原HDRX2基礎(chǔ)上重新(xīn)行(háng)開發(fā)，提了(liǎo)測(cè)量度(dù)和(hé)重(zhòng)現性(xìng)，結(jié)構更加(jiā)合(hé)理，使用(yòng)更方(fāng)便。型號(hào)分類：HDRX3A主要(yào)采(cǎi)用交(jiāo)叉法（也可用平行綫法測(cè)量5w/mk以(yǐ)下的材(cái)料(liào)）；HDRX3B采用(yòng)平行綫(xiàn)法，測量(liáng)小(xiǎo)於(yú)25w/mk的材料。

儀器參考(kǎo)標(biāo)準：GB/5990-86《定形(xíng)隔熱耐(nài)火(huǒ)製品導熱(rè)係數試(shì)驗(yàn)方法(fǎ)（法）》；GB/T17106-1997《耐火(huǒ)材料導熱(rè)係數(shù)實驗(yàn)方(fāng)法（平行(háng)綫法）》；GB 11205-89《橡膠(jiāo)熱(rè)導(dǎo)率的(dí)測(cè)定(dìng)（瞬態(tài)熱(rè)絲法）》; GB/T10297-1998《非金屬固體材(cái)料(liào)導(dǎo)熱係數的(dí)測定(dìng)（法）》等。

二， 主(zhǔ)要標

1，測量範圍： HDRX3A（交叉(chā)綫(xiàn)法(fǎ)）   0.015~2.0 W/（m·K）

              HDRX3A（平(píng)行(háng)綫法）   0.015~5.0 W/（m·K）

              HDRX3B（平(píng)行(háng)綫(xiàn)法(fǎ)）   0.015~25.0 W/（m·K）

2，溫度範(fàn)圍(wéi)： -40～120 ℃（需配(pèi)低(dī)溫(wēn)恒溫(wēn)箱(xiāng)）配銅(tóng)-康(kāng)銅

              室溫～1000 ℃（需(xū)配(pèi)電(diàn)阻(zǔ)絲(sī)電阻(zǔ)爐(lú)）配鎳(niè)鉻(gè)-鎳(niè)矽或(huò)鉑-鉑(bó)銠(lǎo)

              室(shì)溫～1300 ℃（需配矽(guī)碳棒電阻爐(lú)）配鉑-鉑銠

              室溫～1600 ℃（需(xū)配矽鉬棒(bàng)電(diàn)阻爐(lú)）配(pèi)鉑(bó)-鉑銠

3，測量度： <±5.0 %

4，試(shì)樣(yàng)尺(chǐ)寸： 230mm×114mm×64mm,2塊；（或(huò)根據用戶要(yào)求(qiú)）

5，溫度分辯： 0.001℃

6，電源：DRX-3A電分辯0.01mA，電(diàn)壓(yā)分(fēn)辯(biàn)0.1mV

             DRX-3B電分辯0.1mA，電(diàn)壓分(fēn)辯(biàn)0.1mV

7，設(shè)備電源： 電壓(yā)220V；頻率50Hz；率500W（配(pèi)用(yòng)電(diàn)爐溫度(dù)控製器電源的要求參看(kàn)電爐溫(wēn)度控器說明書）

三，瞬態(tài)法測量原理(lǐ)

瞬態(tài)法(fǎ)的理(lǐ)論基礎(chǔ)是無限大(dà)介質(zhì)中(zhōng)的徑向(xiàng)維非穩態導(dǎo)熱(rè)。設(shè)有(yǒu)根半(bàn)徑為(wéi)ro的(dí)無(wú)限長金屬綫源(yuán)豎直地插入(rù)液體中，綫源的(dí)熱(rè)導率無限大，熱(rè)容(róng)量(liáng)近(jìn)似為零(líng)，液(yè)體和(hé)綫(xiàn)源在初(chū)始時(shí)刻處於熱(rè)平衡(héng)，設平(píng)衡溫(wēn)度(dù)為To，當(dāng)突然(rán)給綫源加(jiā)恒(héng)定的熱q時，熱量(liáng)從(cóng)綫源(yuán)傳遞給(gěi)被測材(cái)料(liào)。

Carslaw和Jaeger基於材料對無限(xiàn)小(xiǎo)，長源恒(héng)定熱的(dí)溫(wēn)度響應(yīng)給出了熱綫(xiàn)法(fǎ)計算材料(liào)導熱(rè)係數數(shù)學解(jiě)：

                            （1）

式中(zhōng)θ為探(tàn)頭溫升(shēng)，T為(wéi)t時(shí)刻探頭溫度，T0為(wéi)探(tàn)頭初始溫度(dù)，q為加熱(rè)率，λ為樣品導熱係數，α為(wéi)樣(yàng)品熱擴散係數，r為(wéi)測試徑(jìng)向(xiàng)位(wèi)置，Ei為數積分函數，其(qí)表達式(shì)為：

                                   （2）

其(qí)中(zhōng)μ=r2/4αt，當r2/4αt << 1時(shí)，可用其(qí)前(qián)兩項表(biǎo)示，從(cóng)而(ér)得到：

                          （3）

其中歐拉(lā)常數(shù)C=0.57726。對上式兩端取微分(fēn)可(kě)得到樣品(pǐn)導熱(rè)係數：

                           （4）

以(yǐ)上(shàng)推(tuī)導(dǎo)忽(hū)略(lüè)了(liǎo)探頭(tóu)的尺寸和熱(rè)容等(děng)影(yǐng)響(xiǎng)因(yīn)素(sù)，實(shí)際測量中，由(yóu)於(yú)探頭具有(yǒu)定體積和(hé)熱容(róng)，因(yīn)此(cǐ)在探(tàn)頭開始(shǐ)加熱(rè)時(shí)，樣(yàng)品(pǐn)溫升(shēng)會(huì)有個(gè)時間滯後，在(zài)對數時間—溫(wēn)升曲綫圖(tú)上(shàng)表現(xiàn)為(wéi)非(fēi)綫性(xìng)段(duàn)，這個時(shí)間(jiān)取決(jué)於(yú)探(tàn)針尺寸和結構(gòu)，之(zhī)後入綫性段，zui後(hòu)曲綫(xiàn)將趨於(yú)平(píng)穩(wěn)。本(běn)儀(yí)器采用用篩選數據法(fǎ)取綫(xiàn)性(xìng)段上的(dí)數據(jù)行(háng)綫(xiàn)性擬合(hé)，從(cóng)而得(dé)到(dào)導熱係數值。當(dāng)材(cái)料的導熱(rè)係數(shù)已計算出，也(yě)就(jiù)能計(jì)算出熱擴(kuò)散(sàn)係(xì)數。

比熱容(róng)通(tōng)過(guò)如下公(gōng)式(shì)計算(suàn)：

          C=λ/（a*p）

a：熱擴散(sàn)率(shuài)，單位(wèi)m2／s

λ：導熱係數，單(dān)位W／（m·K）

p：密度，單(dān)位g／m3

C：比熱容，單(dān)位KJ／（kg·K）