[发明专利]柔性材料压缩动态热传递特性测量设备及测量方法

权利要求书

1.一种柔性材料压缩动态热传递特性测量设备，其特征在于，包括用于安装各零部件的底盘（1）和支架（8），所述支架（8）装于所述底盘（1）上，还包括水平安装的用于控制温度和测量热流量的上测试平台（2）及位于所述上测试平台（2）正下方用于放置试样的下测试平台（3）、用于驱动所述上测试平台（2）进行垂直运动的步进电机(6)、安装于所述底盘（1）上用于测量材料所承受压力的压缩测量模块、信号采集模块和用于数据分析、图形显示及指标计算的分析处理模块；所述上测试平台（2）和步进电机(6)安装于所述支架（8）上，所述压缩测量模块位于所述下测试平台（3）下方并支撑下测试平台（3），所述的信号采集模块的输入端分别接各传感器的输出端，所述信号采集模块输出端接所述分析处理模块输入端。

2.根据权利要求1所述的柔性材料压缩动态热传递特性测量设备，其特征在于，所述上测试平台（2）包括上测温模块（10）、加热模块（9）和位于所述上测试平台（2）底部的用于检测接触物体热流的热流传感器（11），所述上测温模块（10）位于所述加热模块（9）下面并与所述加热模块（9）连接；所述上测试平台（2）下表面有一凹槽，所述热流传感器（11）贴在所述凹槽内并保持所述上测试平台（2）下表面平整。

3.根据权利要求1所述的柔性材料压缩动态热传递特性测量设备，其特征在于，所述下测试平台（3）包括一与所述上测温模块（10）对应的下测温模块（12）。

4.根据权利要求1所述的柔性材料压缩动态热传递特性测量设备，其特征在于，在所述上测试平台（2）与下测试平台（3）侧边装有用于测量样品厚度的距离传感器（7）。

5.根据权利要求1所述的柔性材料压缩动态热传递特性测量设备，其特征在于，所述压缩测量模块包括三个压力传感器（5）和弹簧（4），所述压力传感器（5）上表面处于同一平面内，所述弹簧（4）上端支撑所述下测试平台（3），下端接所述压力传感器（5），并将所述下测试平台（3）所受压力传递到所述压力传感器（5）上。

6.根据权利要求5所述的柔性材料压缩动态热传递特性测量设备，其特征在于，所述压力传感器（5）具有S型结构。

7.根据权利要求1所述的柔性材料压缩动态热传递特性测量设备，其特征在于，所述上测试平台（2）下表面与所述下测试平台（3）上表面面积相同。

8.一种使用权利要求1所述柔性材料压缩动态热传递特性测量设备的柔性材料压缩动态热传递特性测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、打开并调整所述柔性材料压缩动态热传递特性测量设备，使其进入测量准备状态；

S2、对柔性材料试样进行测量，并通过所述分析处理模块根据所述信号采集模块采集的传感器数据实时绘制材料热流量随时间与材料厚度变化的曲线；

S3、根据所得到的曲线，计算出柔性材料试样各个压缩动态热传递特性指标。

9.根据权利要求8所述的柔性材料压缩动态热传递特性测量方法，其特征在于，在所述步骤S1中，使所述上测试平台（2）上升到最高位置，所述下测试平台（3）处于自然平衡状态，通过所述上测温模块（10）和下测温模块（12）获得所述上测试平台（2）和下测试平台（3）的实时温度，启动所述上测试平台（2）的加热模块（9），设置所述上测试平台（2）的最终温度值比下测试平台（3）温度高2℃-20℃，同时设置电机速度、系统最大压强值、标准压强值和刺痛感临界压强值。

10.根据权利要求8所述的柔性材料压缩动态热传递特性测量方法，其特征在于，在所述步骤S2中，将与所述下测试平台（3）上表面面积一样大的柔性材料试样水平置放在所述下测试平台（3）上，所述柔性材料压缩动态热传递特性测量设备自动记录此时由柔性材料试样及所述下测试平台（3）自身重量所造成的压力，并以此为压力初始值；当所述上测试平台（2）与下测试平台（3）温差达到设定值时，在所述步进电机(6)的驱动下所述上测试平台（2）向下运动，并对放于所述下测试平台（3）的柔性材料进行压缩，当达到最大行程时，所述下测试平台（3）将停止向下运动，或达到设定的系统最大压强值后，所述上测试平台（2）停止继续向下运动，并保持当前状态一定时间，然后以一定的速度匀速向上提升，运动的过程中以一定频率连续对柔性材料试样的热流量、材料厚度、所受压力、上测试平台（2）和下测试平台（3）温度进行测量。

11.根据权利要求10所述的柔性材料压缩动态热传递特性测量方法，其特征在于，所述上测试平台（2）向下压缩行程下限为80mm，其移动范围是0—80mm,其运动速度在0—20cm/s范围内；所述上厕所平台停止向下运动后，保持停止状态10s；对柔性材料试样的热流量、材料厚度、所受压力、上下测试平台（3）温度进行测量的频率为10HZ。