[实用新型]一种接触热阻测试装置

说明书

本实用新型公开了一种接触热阻测试装置，属于接触热阻测试领域，要解决的技术问题为如何在便于更换试样的前提下检测不同接触面面积以及不同加热温度下接触热阻的变化；其结构包括支架、加热装置、冷却装置、温度采集系统、保温层、温度传感器和多个柱体状的试件，上述多个试件两两上下对接能够形成接触面积相同及接触面积不同的试件组合；支架包括底板、顶板和支撑框架；加热装置、待测的试件组合和冷却装置能够由下而上的依次装配在顶板和底板之间；温度采集系统与待测的试件组合连接；温度传感器和加热装置均连接至控制器。

技术领域

本实用新型涉及接触热阻测试领域，具体地说是一种接触热阻测试装置。

背景技术

当热流在接触固体表面传递时，由于固体实际表面微凸体的影响造成有效接触面积远小于名义接触面积，从而在微观接触点处形成了热流收缩导致接触界面产生额外的传热阻力，即为接触热阻。目前，接触热阻的研究主要集中在理论分析和计算方法的研究方面，但这些方法参数较多，需要进行大量的模型简化。因此，误差较大，工程适用性差。对于现有的接触热阻测试设备，在更换试样时，需要对加热系统进行重新的拆除和组装，设备的可靠性和安全性下降，可操作性差，从而很难获得稳定的热流，使得测试结果的误差增大。

如何提供一种便于更换试样的接触热侧测试装置，且通过该测试装置可检测不同接触面面积以及不同加热温度下接触热阻的变化，是需要解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的技术任务是针对以上不足，提供一种接触热阻测试装置，来解决如何在便于更换试样的前提下检测不同接触面面积以及不同加热温度下接触热阻的变化的问题。

本实用新型的技术任务是按以下方式实现的：

一种接触热阻测试装置，包括支架、加热装置、冷却装置、温度采集系统、保温层、温度传感器和多个柱体状的试件，上述多个试件两两上下对接能够形成接触面积相同及接触面积不同的试件组合；支架包括底板、顶板和支撑框架，顶板通过支撑框架可拆卸的装配在底板的上方，且顶板和底板之间的间距可调节；加热装置、待测的试件组合和冷却装置能够由下而上的依次装配在顶板和底板之间，加热装置用于通过接触传热的方式为待测的试件组合加热，冷却装置用于通过接触传冷的方式为待测的试件组合吸热；温度采集系统与待测的试件组合连接，用于采集待测的试件组合中每个试件的轴向温度；保温层用于包覆在待测的试件组合的外侧，温度传感器设置在加热装置处，温度传感器、加热装置和温度采集系统均连接至控制器。

选取两个试件上下相对的安置于加热装置和冷却装置之间，两个试件为待测的试件组合，通过温度采集系统采集待测的两个试件的温度，则可进一步得出该待测的试件组合的接触热阻，基于上述步骤，可将接触面面积相同的试件组合以及接触面面积不同的试件组合分别依次置于加热装置和冷却装置之间进行温度检测，以计算分析不同接触面面积下接触热阻的变化；同时，可选取一组试件组合置于加热装置和冷却装置之间，通过改变加热装置的初始加热温度，计算分析不同初始加热温度下接触热阻的变化。

进一步的，试件共三个，分别为第一试件、第二试件和第三试件，上述三个试件的抛光粗糙度一致，第一试件和第二试件为相同直径的钢柱体，第三试件为阶梯钢柱体，第三试件的两个端部的直径相互不同且均不同于钢柱体的直径。

其中，第一试件和第二试件上下对接组成接触面面积相同的试件组合，第三试件的一端和第一试件上下对接组成接触面面积不同的一种试件组合，第三试件的另一端和第一试件上下对接组成接触面面积不同的另一种试件组合，从而可构成三组试件组合，且三组试件组合中两个试件的接触面面积各不相同。

进一步的，每个试件的外侧面上沿其轴向开设有多个均匀间隔的安装盲孔，每个安装盲孔均能够供热电偶插入，温度采集系统通过热电偶与待测的试件组合中的两个试件连接，热电偶和对应的安装盲孔通过导热胶固定连接。