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SNDR-S瞬態平面熱源法導熱系數測試儀使用說明測試要求與實驗步驟

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時間:2022-01-20 13:52:56

TPS瞬態平面熱源法導熱系數測試儀DR-S瞬態平面熱源導熱儀使用說明書

SNDR-S瞬態平面熱源法導熱儀

 

材料的熱導率是研究材料物理性能的一個重要參數指標,在航空、原子能、建筑材料、非金屬材料等工業部分都要求對有關材料的熱導率,進行預測或實際測定。該儀器基于瞬態平面熱源法的原理,以及相關國-標要求,并做出了相應的改進,由計算機自動完成測試工作。滿足了材料檢測部門對材料導熱系數的高-精-度測試要求。儀器參考標準:ISO 22007-2 2008

一、儀器簡介

SNDR-S是利用瞬態平面熱源技術(TPS)開發的導熱系數測試儀,可用于各種不同類型材料的熱傳導性能的測試。瞬態平面熱源法是研究熱傳導性能中精-確、方便、快速的一種方法。它是一種新技術,在研究材料時能夠快速準確的測量熱導率。該方法采用雙螺旋結構的平面探頭(如下圖),用合金薄片刻蝕而成。測量時,平面探頭要放置在兩個樣品之間(如下圖),探頭既是熱源,又是傳感器。測量樣品時,利用惠斯通電橋的原理來檢測探頭上電壓的變化,然后把采集的數據送給上位機軟件分析處理,zui后得到導熱系數。

 

二、主要技術參數和測試要求              

1、測試范圍:0.005—300 W/(m*K)

2、探頭直徑:7.5mm和15mm

3、測試精度:±5%

4、重復性誤差:≤5%

5、測試時間:5~160秒

6、電源電壓:AC 220V

7、整機消耗功率:﹤500W

8、測量溫度范圍:室溫~130℃(可以根據需求選配zui低達-20℃的低溫系統)

測試要求:

1,   樣品制樣 要求平整光滑,樣品直徑大于3cm;

2,  樣品放在夾具并夾緊,探頭處在中間位置;

3,  如果有標準樣品可進行儀器系數的校準,然后再測試;

4,  每次試驗zui-好設置相同的功率和基準;

5,  每次實驗zui-好間隔20分鐘以上;

相同測試條件下記錄5組數據,去掉zui-大和zui-小值,剩下3組取平均值測得樣品的導熱系數。

 

三、儀器特點

1:測試材料范-圍廣-泛,可用于固體、液體、膏體等材料的測定,測試性-能-穩-定;

2:無須特別的樣品制備,對樣品形狀并無特殊要求,只需相對平滑的樣品表面并且滿足長寬至少為探頭直徑的兩倍即可,至于單片樣品的厚度可以參考表2;

3:先-進的控制系統。內部采用ARM微處理器對系統進行控制,儀器工作效率更加高效。

 

測量完成時,設備向PC機發送數據,軟件接收數據,如下圖所示

測量完成時,設備向PC機發送數據.png

六、實驗步驟

1、預熱

首先觀察拿到的樣品,要使被測樣品的表面保持平整光滑。

預熱過程:把探頭放置在兩個待測樣品之間,利用彈簧架將探頭壓緊,且確保探頭置于樣品中心位置。

將主機的電源線和與電腦之間的連接線接好。

把功率旋鈕逆時針旋到底,然后打開主機電源通電30分鐘,在軟件中設置與儀器的通信連接,并連接成功。

這段時間內不作任何操作;

2、預測試

預測過程:預熱過程結束以后,可先對樣品進行預測,從而確定樣品導熱系數的大致范圍。首先用2號探頭對被測樣品進行預測。測量時間設置為160S,然后單擊OK,時間設置完成;設置計算探頭電阻,然后把功率調到zui-小,再調節曲線基準(測試時間為160S時,調至0.02-0.03之間;測試時間為40S時,調至0.03-0.05之間;測試時間為10S時,調至0.05-0.07之間;測試時間為5S時,調至0.07-0.10之間;)

待主機參數設置后,不斷點擊探頭阻值后的計算按鈕直至探頭阻值不發生變化并保持穩定為止;

 

(設置樣品的測試參數)

在計算機軟件中將儀器設置的數據輸入進計算機中。根據預測的實驗數據確定所用探頭型號,如果樣品大致的導熱系數小于0.2就用1號探頭進行測試,如果樣品的導熱系數大于0.2可以使用2號探頭進行測試。用1號探頭測試的樣品其測試軟件中的TCR設置為0.009,用2號探頭測試的樣品其測試軟件中的TCR設置為0.005。為保證探頭的安全性,1號探頭的功率不能超過0.4W,2號探頭的功率不能超過14W。

 

按主機上功能鍵設置的參數填寫軟件,;然后開始測量,等到主機的蜂鳴器響起,此時主機上傳數據結束;測試結束靜置10分鐘以后,即可進行正常的實驗測試;

3、測試

預測試結束后,多次重復上述測試步驟,得出有關結果。

注:在軟件設置中1號探頭設置TCR為0.009;2號探頭設置TCR為0.005。

4、結果

根據要求操作上位機軟件,分析得到待測材料的導熱系數。

 

探頭使用注意事項:

1、探頭不能在沒有接觸樣品的情況下測試,以免造成探頭永-久-性損壞;

2、測試中功率不能無-限加大,否則會有燒毀探頭的風險。

3、儀器在使用前和結束后都應當將功率調節zui-小,防止儀器開啟時功率過大損傷探頭

注  1、多次實驗時,前后時間間隔不少于5分鐘;

2、實驗開始前功率旋鈕一定要逆時針旋到底,遵循功率由低到高進行調節;

3、由于上位機軟件自身算法的需要,建議軟件連續運行不超過3小時,如超過需關閉軟件然后重新打開運行。