针式热物性瞬态自动测量仪

HPP-18针式热物性瞬态自动测量仪

热物性瞬态自动测量技术，是相对于稳态测量而言的，是热物性测量仪器的升级换代产品。它能同时测量介质的热扩散系数，热导率，比热和密度。

热物性瞬态自动测量技术，可广泛用于能源、冶炼、建筑、热力工程和新材料研制等行业，作为科学研究，物性检测、生产过程控制与产品质量检验等领域；也可以用于理工科学生的物理实验、建筑物理实验，材料物理实验中，作为热物性测量的主导仪器。

该仪器将A/D转换技术、数值计算技术、计算机技术和瞬态测量技术等高新技术，运用于材料的热物性测量中，实现了热物性测量的自动化。仪器的结构合理，运行稳定，质量可靠，准确度高，运行成本不到稳态测量的十分之一，热测量时间一般不超过200秒。

HPP-18针式热物性瞬态自动测量仪，是我们最新推出的一款热物性瞬态自动测量新仪器。对试件的形状尺寸以及测量环境的要求很低。本品是以热针作探测元件，在室温附近测量大块材料、松散材料、颗粒材料、粉体材料和纤维材料等的热扩散系数、热导率、比热等热物理性质指标.

材料热物理性质可以用稳态法和瞬态法进行测量。目前，国内主要使用稳态法测量材料的热导率。也有用激光热导仪瞬态测量热导率，用热栅法瞬态测量热扩散系数和用热波法瞬态测量热导率等的研究。但至今没有成熟的仪器供应市场。HPP-18针式热物性瞬态自动测量仪，采用圆柱面热源加热，瞬态测量材料的热扩散系数、热导率、比热及密度等热物理性质。所谓瞬态测量，是指在温度变化的过程中，实现对材料热物理性质的直接测量。瞬态测量不要求恒温环境，测量迅速准确，省力低耗，是当今材料热物性测量发展的趋势和方向。

采用圆柱面热源的热针，是指将电加热元件、测温元件，集合在碳纤维管上，制成的针状探测器件。它可以同时完成加热和测量的两个功能。是本仪器最重要的核心器件。

一、仪器结构图：

HPP-18针式热物性瞬态自动测量仪的结构,主要由电源系统，热针，温度采集模块，电脑，测量操作及数据处理软件等五大部分组成。仪器用市电作工作电源。且无需恒温系统，不要求达到并保持平衡状态等。因此，也不用特别的保温绝热系统。因而，仪器的结构特别简单紧凑。其具体结

构布置，如下面的框图所示：

热针

市电输入 市电输入

二、主要技术参数及仪器规格

1.技术参数

温度范围：室温—100℃

导热系数测量范围：0.03—1000[W/(mK)] 热扩散系数测量范围：0.01—1000[mm 2/s] 热导率不确定度：≤1% 热扩散系数不确定度：≤2% 重复测量精度：≤2.0% 整机不确定度：≤2.5% 热测量时间：≤200s

样品形态：大块材料、松散材料、颗粒材料、粉体材料和纤维材料（颗粒直径大部分小于2mm 最为理想） 2.试件的要求

测试要求的试件至少能填满一个直径为120mm ，高度为190mm 的圆柱体，其中试件的分布需尽量均匀，如试件是颗粒状的材料，最好大部分的颗粒直径在2mm 以内。测量时探针置于圆柱的轴线上，完全没入待测材料中。

试件可以是含湿材料，但不能为液体。 3.直流电源

输入：电功率：100W

交流： 220V 频率： 50Hz

输出：直流电流 在0.01-1.000A 之间精密可调 4.运行环境

温度：室温 湿度：<85%

三、HPP 型热物性自动测量仪的配置

直流稳流电源

温度模块 电脑 加热电源40V 模块工作电源24V

1 基本配置

1、HPP-18测量装置(内含电脑) 一套

2、系统软件一套

2 自备配置

1、松散材料测量箱一只

2、试件干燥箱一台

3、试件分级器械一套

4、物理天秤（量程：500g分辨力：0.02g）一台

5、量杯（或量筒）250ml 一把

7、打印机一台

3易损备件

HPP-18型热物性自动测量仪的易损备件：

热针

四、注意事项

1测量保温绝热材料时请选用0..1~0.4A以下的电流，尤其是对于聚酯泡沫这类受热易变形的材料，切忌用较大的电流值加热，以免损坏试件。

2 使用同一台仪器测量时，两次测量的时间间隔必须在1小时以上，以便于仪器冷却，提高下次测量的可靠性。

3热针结构精密，相对较为易损。使用中请予轻插轻放，倍加爱护；

4仪器的校准。原则上应当用标准物质，在特定条件下进行测量，并与其热物性的标准值进行比较。鉴于标准物质十分难得。所以，一般情况下，可以用常用材料，烘到恒重条件下，反复测量，若测量数据能重复，且与相关资料符合。也可以认为仪器是校准了的，或者说测量是准确的。

五、HPP-18针式热物性瞬态自动测量仪的测量操作系统

为配合应用计算机实现瞬态自动测量，我们自主开发了HPP测量操作系统及数据处理软件。测量操作系统的主界面如下图。

数据处理软件包括温升-时间曲线的显示，数据采集，记录和储存，以及数据处理等的全部内容。数据处理主要有热扩散系数，热导率的数值计算，通常都要给出室温下，热扩散系数和热导率等两个热物理系数随温度变化的经验公式，拟合温度范围中值温度时的测量值。比热和密度的计算，误差分析，测量结果显示和输出，打印测量报告等内容。

这些功能的实现，将使热物性测量中，较为复杂的计算过程变得简单快速，大大地节约了劳动和时间，让热物性测量更为轻松愉快。

HPP测量操作系统主界面