[实用新型]一种平板导热仪

说明书

本实用新型涉及一种平板导热仪，包括：外容器和置于外容器内部的测试装置。本实用新型所述的平板导热仪采用了测试装置安装在外容器底座的放置方式，使得测试仪器在更换测试样品时操作更加简便，使用四根固定螺杆拉伸至测试装置上面，把一个圆形压紧铁板安装在测试装置顶部，在压紧铁板的中间安装一个调节顶丝，通过调节顶丝的位置施加一个可以调节的压紧力，也避免了压紧铁板的受力过大而导致的变形，有效地增加了测试装置的稳定性，减少了测试装置在安装或摆放时可能产生的晃动，同时也控制了仪器的整体尺寸，节约了仪器的制作和空间成本。

技术领域

本实用新型属于材料导热系数测定技术领域，具体说是一种平板导热仪。

背景技术

导热系数是材料的固有属性，是绝热材料的一个重要参数。在轨道交通行业也涉及到热量的传递，导热系数的准确测量更为重要。导热系数一般是通过实验方法来确定，测量导热系数的方法分为稳态法和非稳态法。其中，热流法是一种标准的稳态测量方法，适用于测量时间较长的材料，被广泛地应用于工程、国防等领域，其优点有温度范围宽、量程广、无需对测量单元进行标定等。

平板法是一种纵向热流法，它要求测试的样品形状为圆盘形或者矩形板。平板法的物理模型是在测试样品内部产生一个纵向的稳定的一维热流，再根据傅里叶定律计算出导热系数的值。保证测试样品内部纵向的一维热流至关重要，主要通过两种方法来实现：(1)规定测试样品自身的尺寸来减少热损失，减小样品的厚度和增加样品的直径，在样品的上下表面的中心区域可以得到温度分布较为均匀的等温面，上下表面的等温面之间产生均匀的一维热流，试样中心作为测试区，而试样中心区以外的部分起到防止径向热损的自身防热套作用。

现阶段平板导热仪用于保温材料导热系数的测量，且平板导热仪测量范围的最大值只能到2W/(m·K)，对于一些导热系数稍大的材料的测量，为了保证测量精度，就不再采用平板法，而使用其他测量材料导热系数的测量方法。

目前市场上的导热仪的不足之处有:

1)现阶段市场上在售的平板导热仪造价比较昂贵，通常在几万到十几万，并且在保证测量精度的条件下对于材料导热率的测量范围有严格的要求，测试材料的导热系数的测量上限为2W/(m·K)，超过测量范围时多采用瞬态的热线法进行测量。

2)现有的平板导热仪设计，通常是把测试装置悬挂在仪器的外容器里，在安装时可能导致悬挂的测试装置产生晃动，使得测试装置内部的样品产生位移，而且对整个测试装置部分也没有一个很好的固定，在测试过程中容易受到外部环境的影响，从而影响实验的精度。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供了一种由底部固定的平板法导热系数测定仪。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种平板导热仪，包括：外容器和置于外容器内部的测试装置；

所述外容器包括外容器底座14和外容器上盖1，外容器底座14上安装有外容器上盖1；所述测试装置包括调节顶丝2、压紧铁板4、顶部绝热层5、加热铜板上层6、加热器7、加热铜板下层8、周围绝热层10、测温铜板11和冷却铜板12；在所述外容器底座14上，从上至下依次安装有压紧铁板4、顶部绝热层5、加热铜板上层6、加热器7、加热铜板下层8、测温铜板11和冷却铜板12，所述加热器7置于加热铜板上层6和加热铜板下层8之间的槽内，加热铜板上层6和加热铜板下层8通过螺钉固定，所述加热铜板下层8和测温铜板11中间放置测试样品9，周围绝热层10将加热铜板上层6、加热铜板下层8、测试样品9、测温铜板11包住，减少热损失，冷却铜板12通过螺钉和测温铜板11固定；所述压紧铁板4的中部安装一调节顶丝2，调节顶丝2穿过顶部绝热层5与加热铜板上层6的上表面接触，通过调节顶丝2施加一个可以调节的压紧力，所述压紧铁板4与冷却铜板12通过固定螺杆3固定。