[发明专利]一种基于数据筛选的导热系数测量方法

摘要

本发明公开了一种基于数据筛选的导热系数测量方法，其测量方法包括：数据检测准备‑实验数据采集‑数据分组拟合‑参数求解‑循环数据筛选‑求解导热系数，利用最小二乘法自动筛选数据测导热系数的方法，通过对乙二醇进行测量，结果表明：直接线性拟合得到的导热系数相对误差为4.1％，数据筛选后线性拟合得到导热系数相对误差为0.5％，该方法减少了测量者主观性的误差，提高了导热系数的测量精度。

主权项

1.一种基于数据筛选的导热系数测量方法，其特征在于，所述测量方法步骤包括：(1)数据检测准备：将浓度大于99％乙二醇置于20℃恒温水箱中，采用不锈钢探针进行温度检测；(2)实验数据采集：使用温度数据采集仪进行温度数据采集，采集间隔1‑3s，检测持续90‑600s；(3)数据分组拟合：令y_i＝T_i‑T_i‑1，实验数据可分为n个测量值(x_i,y_i)，(i＝1～n)绘制了时间对数‑温度的曲线图，由下式得拟合模型为：y_i＝b+ax_i其中a，b为参数，τ_i、τ_i‑1分别为时刻τ_i和时刻τ_i‑1，T_i，T_i‑1分别为时刻τ_i和时刻τ_i‑1的温度值；(4)参数求解：参数a的斜率相对标准差s_a/a为：其中R拟合直线的相关系数，n为拟合直线中数据点的个数；(5)循环数据筛选：以斜率标准差为准则进行数据筛选，筛选步骤为：a、先对n个数据点进行线性拟合，计算出S_a/a的值，；b、从实验末尾的数据点开始，删除一个数据点，利用步骤(4)公式再计算其余n‑1个数据点相对标准差s_a/a的值；c、如果计算的n‑1个数据点s_a/a值比n个数据点的s_a/a值小，则此数据点之前的数据与拟合直线偏差较大，即删除；d、以此类推，重复步骤b和步骤c；e、当计算到删除相应数据点后计算的s_a/a值比前面的s_a/a值大时，则此数据点前的数据点与拟合直线偏差较小，为有效数据点，从实验前面的数据点开始筛选，原理同前，最后得到了实验全部有效数据点；(6)求解导热系数：将得到的有效数据点带入公式进行求解得出导热系数，公式为：式中：τ为加热时间，q为加热功率，λ为导热系数，α为导温系数，r为距线热源的距离，T为经过时间τ加热后的温度；T₀为初始时刻的温度；E_i为指数积分函数。推导出的导热系数计算公式为：