[实用新型]一种测量多孔材料中异质含量的装置

说明书

本实用新型公开了一种测量多孔材料中异质含量的装置，包括手持刺入式薄片异质成分探测传感器探头与便携式设备主机；传感器探头包括发热薄片、温度传感器、外壳、手柄，传感器探头通过线缆与设备主机相连；便携式设备主机设置有主控制器、温度采集电压输出模块、显示屏、控制按键、传感器插拔接口及供电电路等结构。所述探头外部形状为尖头状的薄片，组成结构为发热薄片和温度传感器紧密贴合、外裹较薄的硬质外壳。与目前的双针热脉冲法相比，由于发热薄片与温度传感器间几乎无距离，测量过程中发热体的发热量大大减小，发热体与温度传感器之间的间距不易变化，可保证长期使用后仍有较高的测量精度。

技术领域

本实用新型属于材料检测分析领域，涉及一种基于平面热源非稳态导热原理测量多孔材料中异质含量的装置。

背景技术

多孔材料中异质成分的侵入会改变材料本身的特性，使其保温消声性能大幅下降，并诱发霉变、腐蚀等现象，进而导致其使用寿命缩短。所以多孔材料中异质含量的测量是一项极其必要的手段和技术。材料异质含量的测量，尤其是材料含水量的测量方法及相关研究较多，但都存在一定理论上和使用上的局限性。现有测量方法一般为通过测定其它与多孔材料中异质成分含量有着某种对应关系的物理量来计算出被测材料中的异质含量，根据测量原理不同，可以分为电学法、热学法、射线法等。由于热学法有着简便、廉价、对水分中含盐量不敏感等特性，而被广泛研究。热学法依据测量距离被布置于被测材料中的线状或柱状热源某一固定位置处的温度动态响应信号，计算出被测材料中的异质含量。

目前的研究多为使用基于热学法的热脉冲法测量多孔材料异质含量，但此方法由于使用发热体与测温点分离布置的方式而存在以下缺点：(1)测量过程中，为了在测温点能够采集到易被检测的有效温升，发热体需要提供较大的发热量。然而大发热量使得被测材料内部的对流与辐射传热现象明显，影响测量精度。(2)此方法对发热体与测温点之间的距离十分敏感，安装使用过程中，若此距离发生改变，测量精度将大幅下降。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种测量多孔材料中异质含量的装置，解决现有技术中异质测量设备精度易受影响、发热量大、不易便携等问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案：

一种测量多孔材料中异质含量的装置，其特征在于，包括手持刺入式薄片异质成分探测传感器探头与便携式设备主机两部分；

所述手持刺入式薄片异质成分探测传感器探头包括发热薄片、温度传感器、外壳、导线、引线、手柄等构成，发热薄片与温度传感器紧密贴合，发热薄片与温度传感器外部包裹有外壳，发热薄片的导线和温度传感器的引线置于手柄之内，发热薄片与温度传感器探头通过线缆与便携式设备主机相连；

所述便携式设备主机设置有主控制器、温度采集电压输出模块、显示屏、控制按键、传感器插拔接口及供电电路等结构。主控制器分别与温度采集电压输出模块、显示屏及控制按钮直接连接。供电电路与显示屏及主控制器等组件连接，为组件供电。温度采集电压输出模块与传感器插拔接口连接。

主控制器用于对主机进行整体控制与数据处理，包括显示屏显示控制，测量启停控制，测量过程控制，数据采集时序控制等，并将传感器探头采集的数据转换为温度，计算求解异质含量。

温度采集电压输出模块根据主控制器指令输出恒定电压，为传感器探头的发热薄片供电；同时，采集传感器探头的温度信号并反馈至主控制器。

显示屏用于显示测量进程与测量结果。控制按键供使用者操纵设备主机启停测量。

所述探测传感器探头总体外观呈尖头状的薄片。

所述探测传感器探头外壳为硬质外壳。

所述探测传感器探头的发热薄片外形同探头一致，呈薄片状。