绝热材料稳态热阻特性导热测试原理及主要组成

一、概述

我公司新开发设计的一款单试件检测装置。用于各种匀质板状绝热保温材料及非良导热材料导热系数的检测。

该设备为单试件检测装置，被测试样水平放置于冷板表面，热板悬吊状态置于试件上方，依靠自重对试件施加恒定压紧力，可保证试件与热板、冷板可靠接触。

该装置冷板采用电子制冷方式，控温速度快捷，保证冷板表面温度均匀。测温元件采用高精度铂电阻 PT100，配合高精度温度采集模块使热板、冷板温度控制精度更高。

该装置冷板、热板采用特殊结构设计及独特的控制方式，试验平衡时间短，大大缩短试验时间，提高试验效率。

该设备测试结果重复性≤1%  ，满足国标要求。

该装置采用微机自动控制系统，具有试验过程自动控制、 自动完成数据采集和生成报表，智能化程度高，具有很高的测试精度。是目前国内生产此类产品中精度最高的测试仪器。

二、绝热材料稳态热阻特性导热测试原理及主要组成适用标准：

GB/T 10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法》

GB/T 10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 热流计法》

三、主要性能参数：

1、外型尺寸(长 x 宽 x 高)：600*460*715(mm)

2、总重量：85（kg）

3、试件规格（外形尺寸）： 300×300（mm）

4、试件厚度：10～37.5(mm) （厚度为 37.5～55mm 试样可测，结果准确性不保证）

5、导热系数测定范围：0.01～1W/(m.K)

6、冷板温度：5℃~60℃

7、热板温度：室温+5℃~80℃

8、冷板温度控制稳定度：0.01℃

9、热板温度控制稳定度：0.002℃

10、热板计量单元加热功率控制稳定度：0.001W

11、测试重复性： ≤1%

12、配带动力 1kW  220V

13、使用环境：恒温环境 23±2℃

14、试验时间：约 1 小时

四、设备原理及主要组成

仪器原理：在稳态条件下，防护热板装置的中心计量区域内，在具有平行表面的均匀板状试件中，建立类似于以两个平行匀温平板为界的无限大平板中存在的一维恒定热流。

由微机自动控制系统、计量加热单元、防护加热单元、背防护加热单元、冷板单元、外防护单元（保温系统）、测量系统、升降系统、位移检测系统、制冷系统、箱体等组成。

1 、微机自动控制系统：

计算机输出信号经 I/O 和 D/A 转换控制相应执行元件，实现控温、计算、温度采集、打印测试报告、显示过程曲线等功能。人机对话窗口显示各面温度值，并具备自诊断功能。

2 、计量加热单元：

采用优质导热材料作为加热面板，因其具有高导热性能，使加热板面温度更均匀、热惯性小，这样使测量结果更精确。

3 、防护加热单元：

采用与计量加热单元相同的面板材料，用热流平衡装置测量防护加热单元与计量加热单元之间热流，以便精确控制隔缝两侧的温差接近于零，保证仪器测试精度。

4 、背防护加热单元：

采用与计量加热单元相同的导热材料、优质保温材料，使计量加热单元、防护加热单元与背防护单元间的温差接近于零，保证检测精度。

5 、冷板单元：

采用优质导热材料作为导热面板，采用电子制冷方式控制冷板温度，冷板温度可设定，微机自动控制。

6 、外防护单元（保温系统）：采用优质、环保型保温材料，不但保温性能好，且无毒、无刺激性，此保温系统使测试环境条件更稳定，从而保证仪器测试精度。

7 、测量系统：

采用稳定性高、精度高的铂电阻温度传感器和高精度直流功率传感器，使数据采集结果更准确。

8 、热板升降系统：

目前国内生产的同类产品大多都采用气动技术，利用气缸自动压紧试件，或手动压紧试件；且被检试件垂直于操作平台放置。而 DR-FR3030-A 导热系数测定仪所测试件水平放在平台上面，热板部件中的加热单元、背防护单元

等由升降系统操作移动，试件的恒定夹紧力由热板部件的自重供给，升降采用电动升降机构来实现，其特点是体积小、传动平稳。

9 、位移检测系统

国标中规定测量试件厚度的准确度应优于±0.5% ，且建议在装置里、在实际的测定温度和压力下测量厚度，因为由于热膨胀和热板的压力，试件的厚度可能变化，降低了测试精度。为此本仪器中增加了导向、位移检测系统，系统中位移传感器输出信号为数字信号，其精度±0. 1%FS,可以保证测试精度。

10 、制冷系统：

采用电子制冷方式能够实现迅速降低冷板温度和试件测定平均温度低于室温的检测，冷板低温度为5℃。

11、箱体

仪器的箱体面板全部由优质碳钢板制作，表面做喷涂处理，环保、整洁、美观、大方，给人一种舒适的感觉。

五、设备主要特点

1、采用计算机控制方式，自动化程度高， 自动完成数据采集和生成报表，用户能方便查看温度随时间变化“实时曲线 "、查询试验数据；软件人性化设计，试验完成后，微机自动控制设备断电，并有电脑界面提示试验结束。

其他同类产品：有用触摸屏控制的，数据储存有限，响应速度慢。

2、设备为单试件检测装置，结构紧凑，外形美观，体积小，方便搬运；

3、经充分的测试表明，该设备重复性≤1%，且可长时间工作，仍具有很好的性能和可靠度。

4、设备冷板部分采用半导体片制冷，配以进口一体式散热器，制冷速度快，制冷均匀；热板部分采用特殊结构，制热精确高。冷热板的特殊结构形式使试验平衡时间短，大大缩短试验时间，提高试验效率。

5、测温元件采用高精度铂电阻PT100，配合高精度温度采集模块使热板、冷板温度控制精度更高。

6、设备配有自动测厚装置，只需对位移传感器进行零点校准，就能准确的测试试件厚度，使试验数据更精确；

六、绝热材料稳态热阻特性导热测试原理及主要组成主要配置

注：上述配置为制作前的设计，在实际采购制作中，未必逐项与此表吻合，

但 本 公 司 承 诺 ， 各 元 器 件 配 置 不 低 于 此 表 所 列 各 项 。