[发明专利]一种点热源测固体材料热物性参数实验装置

说明书

本发明涉及材料热物性参数测试技术领域，具体涉及一种点热源测固体材料热物性参数实验装置，包括：激光点热源单元，试样实验单元，信号采集单元。本发明利用激光发射器所发射的斑点，在试样上形成点热源的手段研制激光点热源非稳态传热模型测固体材料热物性参数的实验装置。被测试样处于真空环境中，减小实验过程中外部环境对测点采集温度的影响。同时本实验装置避免了因试样表面不平整而造成的试样表面加热不均匀，有效提高了参数测试精度。

技术领域：

本发明涉及材料热物性参数测试技术领域，具体涉及一种点热源测固体材料热物性参数实验装置。

背景技术：

材料的热物性是材料的重要特征参量，它指的是材料在热学过程中所表现出来的反映各种热力学特性的参数的总称，包括密度、比热、热导率、热扩散率、熔解率、热膨胀系数、粘度、表面发射率与吸收率、熔点、沸点等，它系统地反映了材料的载热能力和热输运能力。热物理性质测试研究是横跨多领域的研究，它与空间技术、能源技术、材料科学、信息技术、微电子机械系统都有密切的关系。随着新型材料的广泛研究及运用，首先要解决材料的检测设备和方法问题，材料热物性参数测试方法方面的研究将得到持续关注和发展。

现有测试方法中，激光脉冲技术测材料热物性参数因具有测试周期短、温度范围宽、对试样几何尺寸无特殊要求等一系列优点而得到广泛的研究和应用。其中，激光闪射法作为当今发展最快，最具代表性，是国际热物理学界普遍承认的瞬态测法，但其对试件表面平整度要求较高，否则将会因试样表面不平而造成的表面积计算误差，给激光加热功率换算带来明显影响。

因此，有必要提供一种新的以激光作为点热源的新型固体材料热物性测试系统解决上述技术问题。

发明内容：

针对现有技术的不足，本发明公开了一种点热源测固体材料热物性参数实验装置，本发明是通过以下技术方案实现：

一种点热源测固体材料热物性参数实验装置，包括：试样实验单元、激光点热源单元、信号采集单元，从左至右依次安装在所述操作台上。

所述试样实验单元包括：操作台，PVC管，真空泵，抽气阀，卡箍，十字四通阀，气压表，上端盖，橡胶套，泄气阀，真空箱箱体，激光透镜，绕线轮，绕线轮主体，线杯，定位线，控制轮，试样。

所述真空泵安装在所述操作台上；所述真空泵通过所述PVC管连接所述抽气阀，并通过卡箍固定在两端接口；所述抽气阀右端端口通过所述管螺纹连接所述十字四通阀的左端端口；所述十字四通阀的上方端口通过管螺纹连接所述气压表，所述十字四通阀右端端口通过管螺纹连接所述泄气阀。所述十字四通阀下端端口通过螺钉安装在所述上端盖上，所述上端盖包裹有所述橡胶套；所述激光透镜位于带有孔的所述真空箱箱体右端面中心；所述真空箱左端外侧壁面以及右端外侧壁面均通过玻璃胶粘有两个间距一定的所述绕线轮，所述绕线轮主体粘在所述真空箱箱体上；所述绕线轮的转动部件为带有手摇把的所述线杯，其特征在于收放所述定位线功能；所述控制轮连接在所述绕线轮主体的另一侧，与所述线杯位于同一轴线，其特征在于控制所述线杯的旋转方向，防止定位线脱落功能；所述定位线通过左右两端成对的所述线杯悬空架在所述真空箱箱体上方；所述试样为固体材料，其通过所述定位线悬空架在所述真空箱箱体上方；所述试样表面贴有所述温度传感器，所述温度传感器特征在于检测所述试样温度功能。所述被测试样处于真空环境中，减小实验过程中外部环境对测点采集温度的影响。同时本实验装置避免了因试样表面不平整而造成的试样表面加热不均匀，有效提高了参数测试精度。