低温冻土导热系数测定仪的设计与研制

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导热系数测定仪自校规程

导热系数测定仪自校规程

适用范围本方法适用于均匀热平板法的导热系数测定仪的自校。

2、 校准方法稳态法测量导热系数的困难主要在于相关参量的准确获得。

由于导热系数是标志一个过程(传热)的性质的热物性参数.因此不可能通过直接静态对比而得出。

所以,可以将同样尺寸规格的标准样品(导热系数已知)放在导热系数仪中,在某一外部条件下,经历一个传热过程,另外再通过测量冷热板的表面温度,就可根据测量结果的比较而得到被测导热系数仪的测量准确度。

2.1 校准条件导热系数标准参比板:由国家建材研究院研制,这是一种通过多台精密导热系数仪比对定值的已经通过国家审核认可的标准样品,使用温度范围在(270~373)K 之内,具有很高的可靠性和稳定性,测量不确定度2.5%(95%置信概率时)。

它的标准导热系数值通过以下公式得到:34102181.2T 101869.1--⨯-⨯=λ (1)精密表面温度计,测量范围(0~100)℃,测量准确度±1.2℃,用来精确测量平板表面温度,它应有(0~100)℃之间整十度温度点修正值。

游标卡尺,测量范围(0~300)mm ,测量准确度±0.04mm ,用来测量标准参比板的厚度。

3.2 校准方法测试前先将导热系数参比板在105℃±5℃的烘箱中烘干48小时,再在相对湿度低于30%的干燥柜中冷却至室温,再用游标卡尺测量参比板的厚度。

将导热系数仪的电源开启,同时也将控制软件开启。

充分预热后将导热系数标准参比板放入导热系数仪测试腔中,再将精密表面温度计分别放入加热板和参比板之间以及参比板和冷板之间,感温头应贴附在参比板表面上,放置位置位于参比板的中心。

自动压紧装置的启动压紧装置,手动压紧的上紧装置将参比板压紧,压紧程度以使参比板和冷热板紧密接触为宜。

设置好测试时的热板温度、冷板温度和试样厚度,启动导热系数仪进行测试,当温度和传热达到稳定平衡时,测量此时的表面温度计读数,读取热板和冷板的4个表面温度t1、t2、t3和t4(单位℃)。

冻土导热系数测定方法探讨

冻土导热系数测定方法探讨

冻土导热系数测定方法探讨郑志涛【摘要】冻土导热系数反映了土体传导热量的能力,其测定结果与试验土样的性质,试验方法的选择及试验环境等都有一定的关系.本文通过室内实验及数值模拟发现国家规范所采用的标准试样尺寸存在不合理性,并通过实验得出250mm×250mm×60mm较为合理,本实验也可为以后寻求更为合理的试件尺寸提供参考依据.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2013(035)012【总页数】2页(P124-125)【关键词】冻土导热系数;比较法;数值模拟【作者】郑志涛【作者单位】安徽理工大学,安徽淮南232001【正文语种】中文【中图分类】TU475.2岩土材料导热系数是岩土工程温度场分析及建筑热工计算中的重要参数。

然而,准确的岩土材料(特别是处于冻结状态下)导热系数的测量过程较为繁琐。

国内相关规范[1,2]以表格形式仅列举了草炭粉质黏土、粉土-粉质黏土、碎石粉质黏土和砂砾等4种典型土不同密度及含水率条件下的导热系数,这些均来源于徐学祖、陶兆祥早期的试验研究[3,4]。

典型土的导热系数可采用对规范数据进行内插或外延方法确定,而其他类土导热系数的取值则无所依据。

北美地区广泛采用Johansen于1975年提出的诺模图预估各类土在不同密度及饱和度条件下的导热系数[5],该方法对国内工程的适用性还有待进一步验证。

1 问题的提出目前针对冻土导热系数的测试方法主要有稳态法和非稳态法两种。

其中稳态法包括:①平板法;②比较法;③热流计法。

非稳态法包括:①球形探针法;②瞬态热线法。

在稳态法和非稳态法测定冻土导热系数的实验中,稳态法测定的时间虽长,但是实验结果的重复性好,因此,国家规范采用稳态法进行测试。

在稳态法测试中,通常使用热流计法,但国产热流计的性能欠佳,故采用了比较法。

比较法是根据一维稳定热传导的原理拟定的,相当于双层平壁稳定热传导的情况。

把两块试样(待测的和标准的,标准样品的导热系数已知)重叠在一起,并保持试样外壁具有恒定的温差。

冻土导热系数试验SL237-037-1999

冻土导热系数试验SL237-037-1999

冻土导热系数试验
目的和适用范围
本试验的目的是用稳态
引用标准
仪器设备
仪器设备
见图
导热系数试验装置示意图
冷浴循环液出口
恒温系统由个尺寸为恒温箱和
恒温箱与试样盒接触面应采用
个恒温箱分别提供个不同的负温环境
测温系统的数字
试样盒
侧为厚

仪器设备的检定和校准
恒温系统
测温系统热电偶应按标准铜镍铜
数字电压表参照
操作步骤
支热电偶的测温端放置在试样两侧铜板内壁的中心
将分别装好石蜡和试样的个试样盒按图
开动浴循环液温度为
每隔
定一次标准试样和冻土试样两侧壁面的温度当各点的温度连续次测得的差值小于
计算
式中冻土导热系统
石蜡的导热系数
待测试样盒两壁面温差
记录
本试验的记录表格如表
表冻土导热数试验记录表
工程名称试验者
试样编号计算者。

导热系数测定仪操作规程

导热系数测定仪操作规程

导热系数测定仪操作规程一、引言导热系数是一个物质传导热量的能力的指标,它在材料研究和工程设计中具有重要的意义。

为了准确测定材料的导热系数,通常需要使用专门的导热系数测定仪。

本文将详细介绍导热系数测定仪的操作规程,以保证测量结果的准确性和可靠性。

二、仪器准备1.检查导热系数测定仪是否完好,确保所有零部件齐全。

2.清洁所有测量仪器和试样,确保它们没有表面杂质和污渍。

3.连接所有的传感器、控制器和电源,并确保它们处于正常工作状态。

三、试样准备1.根据测量要求,选择合适的试样。

确保试样的几何形状和尺寸满足测量需要。

2.清洁试样表面,并确保其没有划痕或损坏,以防影响测量结果。

3.将试样正确安装在测量仪器上,确保试样与测量平台之间没有间隙。

四、测量操作步骤1.打开导热系数测定仪的电源开关,并根据仪器说明书进行初步设置和校准。

2.根据所需测量温度范围,设置仪器的温度控制器,并将温度传感器放置在试样的适当位置。

3.将试样所在的测量区域与环境隔离,以防止外部因素对测量结果的干扰。

4.启动仪器,开始测量过程。

根据仪器要求,记录试样表面温度、内部温度和所施加的热通量等参数。

5.根据测量仪器的规定时间进行测量,确保稳态条件的达到。

6.根据所测量参数和测量结果,计算得到试样的导热系数。

五、数据处理和分析1.根据测量结果计算试样的导热系数,并进行数据处理和分析。

可以使用适当的软件进行计算和绘图,以展示测量结果的变化趋势。

2.评估测量结果的准确度和可靠性,考虑实验误差和其他不确定因素的影响。

3.比较不同试样或相同试样的不同条件下的导热系数,以分析材料性能的差异和影响因素。

六、安全注意事项1.在操作仪器时,务必遵循安全操作规程,注意电源和高温部件的安全。

2.避免直接接触试样和热源区域,以防烫伤。

3.在使用仪器和操作过程中,注意观察仪器的运行状态和指示灯信号,及时处理异常情况。

七、仪器的日常保养和维护1.定期对导热系数测定仪进行日常保养和维护,包括清洁仪器表面和传感器、校准仪器等。

导热系数测定仪技术条件

导热系数测定仪技术条件

导热系数测定仪技术条件1.引言1.1 概述概述导热系数测定仪技术条件是指在导热系数测定实验中,所需满足的一系列技术要求和性能指标。

导热系数是材料在单位厚度下单位温度差条件下的热传导能力的量化指标,它是材料选择和设计中至关重要的参数之一。

本篇论文将介绍导热系数测定仪技术条件的定义、重要性以及对未来发展的展望。

通过深入探讨导热系数测定仪技术条件的关键要点,可以更好地理解导热系数测定的原理和方法,为材料研究和工程应用提供理论和实践依据。

本文将通过整理和总结相关研究文献,结合实际案例,深入分析导热系数测定仪技术条件对于研究和工程应用的重要性。

在这个基础上,对导热系数测定仪技术条件的未来发展进行了展望,以探索更先进的技术和方法,提高导热系数测定的准确性和可靠性。

本文的主要目的是为科研工作者和工程技术人员提供关于导热系数测定仪技术条件的详细介绍和分析,帮助他们更好地理解和应用导热系数测定的技术要点,为材料选择、产品设计和能源利用等领域提供实用的参考和指导。

1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述导热系数测定仪技术条件的相关内容:第一部分为引言部分,将概述导热系数测定仪技术条件的重要性和目的。

在概述中,将介绍导热系数测定仪技术条件的定义和其在实际应用中的作用,重点强调导热系数测定仪技术条件在材料研究、工程设计和产品质量控制等方面的重要性。

进一步明确文章的目的,即探讨导热系数测定仪技术条件对于提高材料导热性能和应用价值的影响。

第二部分为正文部分,将系统地阐述导热系数测定仪技术条件的定义和重要性。

在定义部分,将详细介绍导热系数测定仪技术条件的各个方面,包括但不限于测定仪器的特点和构造、操作及控制条件等内容。

同时,结合实际应用示例,探讨导热系数测定仪技术条件在不同领域中的重要作用,如材料科学、建筑节能等领域。

重点强调导热系数测定仪技术条件对于材料导热性能的评估和优化的必要性。

第三部分为结论部分,将对导热系数测定仪技术条件的关键要点进行总结,并展望其未来发展。

自动控制在土壤有效导热系数测定仪中的应用

自动控制在土壤有效导热系数测定仪中的应用
12 控 制 系统构成 .
地 源 热 泵 是 以大 地 为 热 源 对 建 筑 物 进 行 空 调 、 暖 和 热 供 水 供 应 的技 术 。 它 能 够 减 少 能 源 消 耗 , 低 环 境 污 染 。对 , 降 ] 于 土 壤 源 热 泵 系 统 的设 计 , 论 是 利 用 相 关 软 件 计 算 还 是 使 无 用 工 程 上 简 化 计 算 公 式 , 壤 有 效 导 热 系 数 都 是 地 下 换 热 器 土 设 计 的 重 要 参 数 , 大 小 对 钻 孔 深 度 与 个 数 有 显 著 影 响 。 其 ] 随 着 地 源 热 泵 技 术 的发 展 , 因设 计 时 的 土 壤 有 效 导 热 系数 偏 差 引 起 的 地 下 换 热 器 投 资 成 本 过 高 的 问 题 也 越 来 越 明 显 。 ] 北 京 工 业 大 学 地 热 供 暖示 范 工 程 课 题 组 从 2 0 底 开 0 0年 始 就 致 力 于 土 壤 源 热 泵 实 验 系 统 的研 究 。经 过 几 年 的 摸 索 ,
W a g R uhua W a Zha g a i n i ng Pu n Y tng
( Engn e ig Ree rh Ce tro gtlCo ie rn s a c n e fDii mm u iy,M iity o u ain, in ie st fTe h lgy a nt nsr fEd c t o Bej g Unv riy o c noo ,Bejn 0 2 i i g 1 01 4) i
B s 软 件 编 程 工 具 实 现 了控 制 系 统 的 硬 件 和 软 件 构 建 , 用 了 开环 与 闭 环 结 合 的 控 制 方 法 实 现 了 电 加 热 功 率 的 稳 定 ai c 采 控 制 。运 行 结 果 表 明 , 系统 很 好 地 完 成 了 控 制 要 求 。 该

一种用于测定冻土导热系数的装置[实用新型专利]

一种用于测定冻土导热系数的装置[实用新型专利]

专利名称:一种用于测定冻土导热系数的装置专利类型:实用新型专利
发明人:唐丽云,焦健楠,王鑫
申请号:CN202021338526.8
申请日:20200709
公开号:CN212459487U
公开日:
20210202
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型涉及冻土工程的热参数测试技术领域,具体为一种用于测定冻土导热系数的装置,包括温控箱,还包括支架,支架的上端固定连接有顶板,顶板的上端固定连接有控制箱,顶板上还设有挤压组件,温控箱位于支架内部,温控箱的内部设有检测槽,检测槽内设有多个薄膜式导热系数探头,薄膜式导热系数探头通过导线连接于控制箱,检测槽的一侧设有挤压调节组件;通过设置挤压组件,可通过电动缸的活塞杆带动加压板对检测槽内的土样加压,从而起到通过间接方法获得土中静止土压力的作用;通过设置挤压调节组件,可对加压板下压深度进行调节,从而可配合土样的受压需求控制挤压组件,保证冻土受压力度的精确控制,有效降低了检测数据误差。

申请人:西安科技大学
地址:710054 陕西省西安市雁塔中路58号
国籍:CN
代理机构:西安中科汇知识产权代理有限公司
代理人:王培境
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低温双平板保护法导热系数测定仪的开发

低温双平板保护法导热系数测定仪的开发

低温双平板保护法导热系数测定仪的开发Development of a Double-guarded Hot Plate Thermal Conductivity Coefficient Measuring Instrument in Low Temperature- 1-中文摘要随着工业发展和能源危机的出现,绝热材料的品种不断增多,对其性能方面的要求也不断提高。

对作为表征绝热材料主要参数的导热系数的测定,已成为人们日益关注的工作。

测量绝热材料导热系数的平板保护法因其具有量程广、无需在测试前进行系统标定等优点,是国际上通用的标准测试方法。

目前,多数导热系数测定仪是针对常温和中温测试设计的,但是随着绝热技术的不断提高及新型绝热材料的不断涌现,为了使保温保冷构造的设计更加经济、合理,迫切需要提供更加准确的绝热材料各个温度状况下的导热性能数据,所以本论文将开发工作在-20~50°C温度范围的低温导热系数测定仪。

本课题研制了一种新型平板保护法导热系数测定仪,由双平板装置和智能控制模块构成,可以实现对绝热材料的精确测量,同时还实现了打印和过程显示等功能。

此系统不仅直观方便,测量时间缩短了近2/3,大大提高了工作效率。

最主要的是本装置全程计算机控制,智能化程度较高,对操作人员没有专业化要求。

本文的主要研究内容包括:1.通过导热系数测定仪现状的分析,总结了目前国内导热系数测定仪的不足,提出了本仪器设计的特点。

2.通过对一维平板稳态热理论的分析,推导出材料导热系数的计算公式,并分析了影响导热系数的几个因素。

在此基础上分析了导热系数测定仪的机械结构,并绘制了仪器的机械结构图。

3.设计并调试了导热系数测定仪的温度测量电路、热板和护板的加热电路以及冷板制冷电路,并分析了半导体致冷器的选择、安装和注意事项,为整机实验提供了技术基础。

4.(低温技术写一段)5.(PID控制单独写一段)将PID控制技术用于导热系数测定仪的温度控制,(对比PID控制使用之前的改进,如控制温度护板与热板的跟踪速度和精度)6.(软件设计写一段)并用VB软件编写了仪器的软件程序,实现以二维曲线的形式显示测量过程中的冷板、主加热板和防护板的温度,实时显示导热系数的测量值,同时仪器使仪器具备数据存储、打印和浏览测量过程数据的功能。

冰的导热系数测试仪的原理

冰的导热系数测试仪的原理

冰的导热系数测试仪的原理
冰的导热系数测试仪是一种用于测量物质导热性能的实验仪器。

其原理基于导热方程和热传导定律。

该测试仪主要包括一个绝热容器、温度探头、冰块样品以及热源。

整个测试过程需要在恒定的温度和压力条件下进行。

测试过程如下:
1. 首先,将冰块样品放入绝热容器中,并将温度探头插入冰块中部。

2. 在热源一侧施加一个恒定的热量,可以是电阻加热丝或其他热源。

这会导致该侧冰块的温度升高,同时通过热传导作用,温度会逐渐传递到另一侧。

3. 在测试过程中,记录冰块中心和边缘处的温度变化,以及热源施加的热量。

4. 利用导热方程和热传导定律,根据所测得的温度变化和热量得出冰的导热系数。

冰的导热系数测试仪原理的关键是根据热传导定律,利用温度变化和热量的关系来计算导热系数。

导热方程描述了热量传导的速率与物质的导热系数、温度差和物体的几何形状有关。

该测试仪的优点是可以准确测量冰的导热系数,提供了实验数据来研究冰的热传导性能,对于工程设计和科学研究具有重要意义。

低温导热系数测试研究进展

低温导热系数测试研究进展

低温导热系数测试研究进展王平;严开祺;张敬杰【摘要】Thermal conductivity is the most basic and important thermal physical parameters to demonstrate the ther-mal insulation performance of thermal insulation material. Meanwhile,the research on thermal conductivity of cryogenic thermal insulation material is the critical segment to develop new types of materials in cryogenic area. Different types of thermal insulation material need different testing devices. This paper mainly summarizes several kinds of devices on test-ing cryogenic thermal conductivity and its research development at home and abroad. Related testing devices include:flat-plate,concentric cylinders,concentric spheres and boil-off calorimeter. The powder material is a kind of cryogenic thermal insulation materials of vital importance,whose testing device is very important thus to obtain reliable experimental data which may be the guidance of the way to produce economic and efficient cryogenic thermal insulation system.%导热系数是表征绝热材料绝热性能的最重要的热物性参数,对于低温绝热材料导热系数的研究是研究低温绝热材料的关键.不同类型的绝热材料需要不同的测试装置,文章主要总结了几种低温绝热材料的导热系数测试装置及其国内外相关研究情况.相关装置主要有:平板法、同心圆柱法、同心球法和蒸发量法等.粉末类绝热材料是一类重要的低温绝热材料,发展相关的低温绝热性能测试方法及装置非常重要,以便能够得到真实可靠的实验数据,进一步制作经济、高效的低温绝热体系.【期刊名称】《真空与低温》【年(卷),期】2017(023)001【总页数】6页(P1-6)【关键词】绝热材料;低温;导热系数;粉体材料【作者】王平;严开祺;张敬杰【作者单位】中国科学院理化技术研究所航天低温推进剂国家重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院理化技术研究所航天低温推进剂国家重点实验室,北京 100190;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院理化技术研究所航天低温推进剂国家重点实验室,北京 100190【正文语种】中文【中图分类】TB61+1近年来,低温技术在国防、能源、科研、医疗以及工农业等领域的应用得到了大幅度拓宽,无论是在前沿科学研究中还是在国民经济的各个领域中低温技术都受到了高度的重视,而低温技术的发展离不开高性能绝热材料的应用。

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2 5℃ , 度 为 ±0 5℃ 。 精 . 制 冷 系统 PD 调 节 I
关 键 词 冻 土 导 热 系 数 测定 低 温冷 水 域
De i n a d d v l pme ft e m a o u tv t sg n e e o nto h r lc nd c i iy i s r me o o t m p r t r r z n s i n tu ntf r l w e e a u e fo e ol
了对流 影响 , 得流 体导热 系数测 定结果 的精度得 使
到 了较 大提高 珥 。 J 虽 然 国 内外 已研 制 出各种 型 式 的导 热系 数测 定仪 , 能 全 、 用 范 围广 、 量精 度 高 , 与 其他 功 适 测 但
测 定 仪 的 不 同 点 在 于 , 仪 器 测 定 的 对 象 为 本 2 0mmx2 0mm x2 0mm 的 土块 , 5 5 5 土块 两侧 温
KEY ORDS fo e o l W r z n s i;me s r me ft e ma o d tv t a u e nto h r lc n uci iy;c y g ni t r;r fi r — r o e c wae e rge a
t n s se ;P D du t n i y tm o I a jsme t
Ha h a W a gQiio Ya gDi oXiu n n xa n
( ri Unvr t f o Habn ies yo mme c) i C n e
ABS TRACT Th e i n a d d v l p nto h r lc nd c iiy is r me o w e p r — ed sg n e eo me ft e ma o u tv t n tu ntf rl tm e a o t r r z n s i i e y i o t n o a u e nta d r s a c n h a y ia h r c e itc u e fo e ol sv r mp ra tf r me s r me n e e r h o e tph sc lc a a t rs is o o l n l d n h e i n o r o e i t r y t m ,r fi e a i n s se a d t mp r t r fs i,i cu i g t e d sg fc y g n c wa e ss s e e rg r to y tm n e e a u e
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第 7卷 第 5 期 2007年 l0月
制 冷 与 空 调
REFRI GERA TI ON AND I ~ C0N DI 1 N I A R T 0 NG 5 6 5— 0
低 温 土 导 系 测 定 仪 的 设 计 与 研 制 冻 热 数
差要 求 为 l 5℃ , 中一侧 温 度 为 一l 其 0℃ , 一侧 另 为 一2 5℃ 。如何保证 土块 两侧 的温度 精 度要 求及 土块导 热过程 的一维性 ; 同时本测 定仪组 成部分 中 2个低 温冷 水域和 2个低 温恒 温箱 的尺寸 较大 , 且 工作 时 , 内部 的冷 液 在不 断循 环 , 其 如何 保证 循 环
固体材料 导热系 数 测定 仪 和 流 体 导热 系 数 测定 仪 2大类 。测 量 固体 材 料 热 物 理参 数 的仪 器 大 都 是 基 于稳态 传热 理论 _ 。基 于傅 里 叶导 热定 律所 描 1 J 述 的稳态 条件进 行 测 量 的方 法 主要 适 用 于 在 中等
温度下 测量 中低 导热 系数 的材料 , 这些 方法包 括热
郝 熙欢 王起 霄 杨 镝
( 哈尔 滨商业 大学 )
摘 要 低 温冻 土导 热 系 数 测 定 仪 的设 计 与 研究 , 冻 土 导 热 系数 的测 定 、 土 热 物 性 的 研 究 提 供 了重 要 为 冻
的 前 提 和条 件 , 括低 温 冷 水 域 系统 、 冷 系 统 、 控 系统 的 设 计 与 研 究 。 本 测 定 仪 设 计 的 关 键 在 于 保 证 包 制 温 被 测 土块 两 侧 的温 度 精 度 。设 计 结 果 满 足待 测 试 块 两 侧 温 差 为 l 5℃ , 中一 侧 达 到 ~l 其 0℃ , 一 侧 达 到 另
c n r l y tm .Th e f h sd s n i t u r n e h r cs n d m a d o wo sd s e — o to s e s e k y o i e i s o g a a t et e p e i o e n ft i e ’tm t g i p r t r so l c .Th e e a u e d f r n eo wo sd so lc o l c iv 5 ℃ .o e e a u e fb o k e tmp r t r i e e c ft i e f bo k c ud a h e e 1 f n s ei — l ℃ a d t eo h ri 一2 ℃ ,i r cs n c u d a h e e ±0. ℃ . i d S 0 n h t e S 5 t p e i o o l c iv s i 5
低 温冻 土导热 系数测定 仪 的设计 与研究 , 冻 为
研 制和 使用情 况 的报 道 。近 年来 对 流 体 导热 系数
的测定 多采用 瞬 时法 来 进行 测 定 。这 种 方法 减 小提供 了重要
的前提 和条件 。 目前 , 国内外生 产的导 热系数 测定 仪主要 包括
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