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瞬态平面热源法检测自保温砌块导热系数的影响因素研究

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工程技术研究 2024年第2期9卷 25-27页

作者：沈亚琴景泊桥乌鲁木齐市建筑建材科学研究院有限责任公司新疆乌鲁木齐830063

瞬态平面热源法是一种快速测试材料导热系数的方法。国内外大量学者对测试设备、测试方法及原理等进行了广泛研究,为自保温砌块导热系数的快速检测和判定提供了新的思路,但在运用中发现,含水率、尺寸、厚度及平整度均会在不同程度上影... 详细信息

瞬态平面热源法是一种快速测试材料导热系数的方法。国内外大量学者对测试设备、测试方法及原理等进行了广泛研究,为自保温砌块导热系数的快速检测和判定提供了新的思路,但在运用中发现,含水率、尺寸、厚度及平整度均会在不同程度上影响瞬态平面热源法检测导热系数。基于此,文章通过正交试验设计,并用单因素方差分析各组导热系数,以期在检测结果可靠的前提下缩短检测时间,提高检测效率,为相关工作者提供参考依据和技术支持。

关键词：瞬态平面热源法导热系数平整度含水率显著性分析

瞬态平面热源法热物理性能测量精度和适用范围的标定——常温下标准材料奥氏体不锈钢的热物理性能对比测试

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宇航材料工艺 2007年第6期37卷 95-98页

作者：何小瓦航天材料及工艺研究所北京100076

文摘瞬态平面热源法作为一种非稳态热物理性能测试技术,其测量范围、测量精度和试验参数的确定是正确评价和应用这种测试技术的前提条件。本文详细描述了采用瞬态平面热源法测量装置对热物理性能标准材料奥氏体不锈钢所进行的比对测试,... 详细信息

文摘瞬态平面热源法作为一种非稳态热物理性能测试技术,其测量范围、测量精度和试验参数的确定是正确评价和应用这种测试技术的前提条件。本文详细描述了采用瞬态平面热源法测量装置对热物理性能标准材料奥氏体不锈钢所进行的比对测试,并由此考察这种测试方法和测试装置的测量精度和适用范围。

关键词：瞬态平面热源法热物理性能热导率标准材料测量精度适用范围奥氏体不锈钢

瞬态平面热源法仪器测试不同温度下织物导热系数的研究

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现代纺织技术 2019年第4期27卷 84-88页

作者：董陈磊斯点点周小红浙江理工大学材料与纺织学院、丝绸学院杭州310018 浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室杭州310018

阐述了基于瞬态平面热源法的HotDisk热常数分析仪的测试原理及测试方法,采用热常数分析仪的薄膜模块探头对棉麻丝毛织物在不同温度下的导热系数进行了测量,验证该仪器对织物导热系数测量的可行性,研究环境温度对织物导热系数的影响。结... 详细信息

阐述了基于瞬态平面热源法的HotDisk热常数分析仪的测试原理及测试方法,采用热常数分析仪的薄膜模块探头对棉麻丝毛织物在不同温度下的导热系数进行了测量,验证该仪器对织物导热系数测量的可行性,研究环境温度对织物导热系数的影响。结果表明:热常数分析仪的薄膜模块探头对织物导热系数的测量是可行的,在-20~100℃温度范围内,棉麻丝毛织物的导热系数随温度升高而增大;丝毛织物在20~100℃温度范围内导热系数变化不大,但丝织物在低温环境下降的幅度较为明显。

关键词：织物导热系数瞬态平面热源法 HotDisk热常数分析仪温度

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瞬态平面热源法热常数分析仪的研制

瞬态平面热源法热常数分析仪的研制

作者：刘二瑞天津大学

学位级别：硕士

热常数(如导热系数、热扩散系数等),特别是导热系数是评估材料绝热和导热性能重要热物性参数,关系到材料在很多领域内的应用。它的测量理论及测试技术已成为各国研究的热点课题。平面热源(Transient Plane Source)法是一种既可以测量导... 详细信息

热常数(如导热系数、热扩散系数等),特别是导热系数是评估材料绝热和导热性能重要热物性参数,关系到材料在很多领域内的应用。它的测量理论及测试技术已成为各国研究的热点课题。平面热源(Transient Plane Source)法是一种既可以测量导热系数、也可以测量热扩散系数的瞬态热常数测量方法,具有测试迅速、测量范围宽、适用材料种类多等优点。目前,国内尚未研制出利用瞬态平面热源法测量导热系数和热扩散系数的产品。因此,研制瞬态平面热源法热常数分析仪有重大意义。本课题旨在研制一台可同时测量导热系数和热扩散系数的高精度瞬态平面热源法热常数分析仪。论文在“分析Hot disk探头温升理论模型”的基础上,提出了一种基于幂函数的新模型;设计了算法拟合,并详细分析了新模型的系统误差。通过实验证明,仪器的测量准确度和重复性均达到设计要求。本文完成的主要工作有:1、介绍了热量传递和热物性的基本知识以及导热系数的主要测量方法,阐述了国内外瞬态平面热源法热常数分析仪的发展状况及应用;叙述了瞬态平面热源法的理论分析,Hot disk探头温升模型的推导和修正。2、进行了总体硬件设计,主要包括Hot disk探头的设计加工、直流稳压源控制电路的设计。3、利用幂函数对复杂的无量纲时间函数进行拟合,提出一种基于幂函数的新模型,并详细分析了新模型的系统误差。4、设计了软件程序,编写了仪器的主程序和子程序,并进行了调试。5、对仪器进行了系统的标定,包括探头电阻温度系数标定及标准电阻的标定。6、使用研制出的新仪器对不同标准样品进行了多组导热系数和热扩散系数的测量,并对数据结果进行了分析总结。

关键词：热常数导热系数热扩散系数瞬态平面热源法准确度重复性

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时间延迟对瞬态平面热源法测量热导率的影响

吉林大学学报（工学版） 2011年第3期41卷 711-715页

作者：王强戴景民何小瓦哈尔滨工业大学自动检测与过程控制系统研究所哈尔滨150001 航天材料及工艺研究所北京100076

瞬态平面热源法测量热导率时,时间延迟会直接影响热导率测量的准确度。为了对这种影响程度进行评估,本文基于瞬态平面热源法探头表面平均温升理想模型提出了一种可实现时间补偿的改进温升模型,并利用Hot disk热物性分析仪数据采集系统... 详细信息

瞬态平面热源法测量热导率时,时间延迟会直接影响热导率测量的准确度。为了对这种影响程度进行评估,本文基于瞬态平面热源法探头表面平均温升理想模型提出了一种可实现时间补偿的改进温升模型,并利用Hot disk热物性分析仪数据采集系统搭载两个不同半径的探头对Pyroceram 9606标准材料在常温常压下的热导率进行了测量。测量结果表明,时间延迟对热导率测量的影响会随着测量参数选择的不同而发生不规律变化,短时间测量的情况相比长时间测量时受时间延迟的影响更加明显,对理想模型进行时间补偿能够较大幅度地提高热导率的测量准确度。

关键词：材料检测与分析技术热导率瞬态平面热源法热物理性质热盘分析仪

瞬态平面热源法热常数分析仪若干关键技术开发

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瞬态平面热源法热常数分析仪若干关键技术开发

作者：屈雁鑫天津大学

学位级别：硕士

瞬态平面热源法（Transient Plane Source Method,TPS法）是近年来发展起来的一种测量材料热物性常数的方法,具有测量范围宽、效率高、样品适用性强等优点。本课题组经过多年研究,已经成功开发出了TPS法热常数分析仪样机。该仪器目前已... 详细信息

瞬态平面热源法（Transient Plane Source Method,TPS法）是近年来发展起来的一种测量材料热物性常数的方法,具有测量范围宽、效率高、样品适用性强等优点。本课题组经过多年研究,已经成功开发出了TPS法热常数分析仪样机。该仪器目前已经具备了对固体块状、薄板、薄膜等样品的导热系数测量功能,且对于大部分样品的测量误差在5%以内,但在测量大导热系数样品的过程中,发现其测量电路存在较大误差,这导致大导热系数样品的测量误差超过了10%,如紫铜;此外,随着TPS技术应用的拓展,材料在高温环境下的热常数测量需求日益凸显,但对于高温下的测量技术尚未进行系统研究;最后,该仪器尚不具备比热容测量功能。本论文针对该仪器存在的上述问题开展研究,主要完成了以下工作:1、通过对TPS理论和仪器的国内外研究现状的回顾,结合对本课题组开发的TPS仪器的分析,明确了本论文要解决的主要问题,提出了本论文的研究内容与研究目标;2、针对测量电路存在较大误差的问题,通过对TPS测量电路的标定以及实验数据的分析,发现测量误差来源于测量电路中的标准电阻,通过研究标准电阻的温度特性给出相应的补偿模型,使得大导热系数材料的测量误差保持在5%以内;3、开发出TPS法高温测量技术。从TPS法的测量原理出发,设计高温测试探头,搭建高温测量系统,通过对高温探头的标定以及对探头热容损失、引线热损失进行补偿,总结出相应的修正模型。引入修正模型后,高温探头在常温下的测量误差保持在5%以内。最后对标准物质微晶玻璃Pyroceram 9606进行高温下的导热系数测量,其在25℃～600℃下的测量结果与参考值相比相对误差在5%以内,重复性在2%以内,从而验证了该测量技术的有效性;4、开发出TPS法比热容测量技术。通过对TPS法基本原理以及比热容测量原理的分析,推导了利用TPS法测量材料比热容的公式,设计出相应的算法和实验装置。最后对PMMA、不锈钢、铝、紫铜四种材料的比热容进行测量,测量结果与文献参考值相比相对误差在5%以内,测量重复性在2%以内,表明该功能达到了良好的测量效果;5、对论文的工作进行总结和展望。

关键词：瞬态平面热源法导热系数标准电阻高温比热容

基于瞬态平面热源法的牛皮质骨导热系数测试实验研究

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中国测试 2022年第3期48卷 41-46页

作者：姚帅赵韡陈俊伟中北大学山西太原030051

为模拟皮质骨切削的温度传递过程,需要可靠的导热系数参数。该文阐述基于瞬态平面热源法测量牛皮质骨导热系数的原理及实验方法。该方法针对牛皮质骨在垂直、交叉、平行三个正交方向的导热系数进行测量,并研究其对皮质骨导热系数的影响... 详细信息

为模拟皮质骨切削的温度传递过程,需要可靠的导热系数参数。该文阐述基于瞬态平面热源法测量牛皮质骨导热系数的原理及实验方法。该方法针对牛皮质骨在垂直、交叉、平行三个正交方向的导热系数进行测量,并研究其对皮质骨导热系数的影响。实验表明:在温度、湿度等环境因素及组织水分为主的骨材料性能等条件相对确定的前提下,皮质骨的平行方向导热系数测量平均值为0.628 6 W/(m·K),交叉方向导热系数测量平均值为0.628 8 W/(m·K),垂直方向导热系数测量平均值为0.725 7 W/(m·K);皮质骨导热系数在交叉方向与平行方向上差异很小,在垂直方向上实验测量值较另外两个方向增长约15%;在模型构建过程中,导热系数在平行方向和交叉方向可不做区分,取值为0.62~0.63 W/(m·K),在垂直方向可取0.72~0.73 W/(m·K)为参考值。

关键词：瞬态平面热源法导热系数生物骨牛皮质骨

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利用瞬态平面热源法检测烟丝热物性的方法

烟草科技 2009年第9期42卷 11-14页

作者：韩莹闫亚明刘朝贤李斌牟定荣郑州烟草研究院烟草行业烟草工艺重点实验室红塔烟草(集团)有限责任公司

利用瞬态平面热源法建立了测试堆积烟丝热物性(导热系数、热物性参数、体积热容)的实验装置、计算了仪器工作参数并测量了烟丝在不同含水率、堆积密度下的热物性数据;考察了不同水平下检测热物性数据的重复性。结果表明:实验数据的重复... 详细信息

利用瞬态平面热源法建立了测试堆积烟丝热物性(导热系数、热物性参数、体积热容)的实验装置、计算了仪器工作参数并测量了烟丝在不同含水率、堆积密度下的热物性数据;考察了不同水平下检测热物性数据的重复性。结果表明:实验数据的重复性较好。导热系数测试结果精密度范围为:0.00030～0.00471W/m.K;热扩散系数测试结果精密度范围为0.00371～0.02424mm2/s;体积热容测试结果精密度范围为0.00921～0.06537MJ/m3.K。烟丝导热系数、体积热容与烟丝含水率、堆积密度正相关,热扩散系数与烟丝含水率、堆积密度负相关。

关键词：瞬态平面热源法导热系数热扩散系数体积热容

基于瞬态平面热源法的磷酸镁水泥石导热系数研究

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新型建筑材料 2017年第2期44卷 82-85页

作者：姜自超汪宏涛戴丰乐张时豪丁建华后勤工程学院化学与材料工程系重庆401311

以重烧氧化镁、磷酸二氢钾、硼砂以及粉煤灰为原料制备磷酸镁水泥,通过瞬态平面热源法(Transient Plane Source Method,TPS)对磷酸镁水泥石的导热系数进行研究。结果表明:随着镁磷比M/P的增大,磷酸镁水泥石的导热系数相应增大;水胶比越... 详细信息

以重烧氧化镁、磷酸二氢钾、硼砂以及粉煤灰为原料制备磷酸镁水泥,通过瞬态平面热源法(Transient Plane Source Method,TPS)对磷酸镁水泥石的导热系数进行研究。结果表明:随着镁磷比M/P的增大,磷酸镁水泥石的导热系数相应增大;水胶比越高,磷酸镁水泥石的导热系数越低;掺入粉煤灰可以较大幅度降低磷酸镁水泥石的导热系数;养护龄期对磷酸镁水泥石导热系数的影响微弱。

关键词：磷酸镁水泥瞬态平面热源法导热系数