SNTCM-2S瞬態(tài)平面熱源法導(dǎo)熱系數(shù)測試儀 SNTCM-2S瞬態(tài)平面熱源導(dǎo)熱儀使用說明書

SNTCM-2S瞬態(tài)平面熱源法導(dǎo)熱儀

材料的熱導(dǎo)率是研究材料物理性能的一個(gè)重要參數(shù)指標(biāo)，在航空、原子能、建筑材料、非金屬材料等工業(yè)部分都要求對(duì)有關(guān)材料的熱導(dǎo)率，進(jìn)行預(yù)測或?qū)嶋H測定。該儀器基于瞬態(tài)平面熱源法的原理，以及相關(guān)國-標(biāo)要求，并做出了相應(yīng)的改進(jìn)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成測試工作。滿足了材料檢測部門對(duì)材料導(dǎo)熱系數(shù)的高-精-度測試要求。儀器參考標(biāo)準(zhǔn)：ISO 22007-2 2008

一、儀器簡介

SNTCM-2S是利用瞬態(tài)平面熱源技術(shù)（TPS）開發(fā)的導(dǎo)熱系數(shù)測試儀,可用于各種不同類型材料的熱傳導(dǎo)性能的測試。瞬態(tài)平面熱源法是研究熱傳導(dǎo)性能中精-確、方便、快速的一種方法。它是一種新技術(shù)，在研究材料時(shí)能夠快速準(zhǔn)確的測量熱導(dǎo)率。該方法采用雙螺旋結(jié)構(gòu)的平面探頭（如下圖），用合金薄片刻蝕而成。測量時(shí)，平面探頭要放置在兩個(gè)樣品之間（如下圖），探頭既是熱源，又是傳感器。測量樣品時(shí)，利用惠斯通電橋的原理來檢測探頭上電壓的變化，然后把采集的數(shù)據(jù)送給上位機(jī)軟件分析處理，zui后得到導(dǎo)熱系數(shù)。

二、主要技術(shù)參數(shù)和測試要求              

1、測試范圍：0.005—300 W/(m*K)

2、探頭直徑：7.5mm和15mm

3、測試精度：±5%

4、重復(fù)性誤差:≤5%

5、測試時(shí)間：5~160秒

6、電源電壓：AC 220V

7、整機(jī)消耗功率：﹤500W

8、測量溫度范圍:室溫～130℃（可以根據(jù)需求選配zui低達(dá)-20℃的低溫系統(tǒng)）

測試要求：

1，   樣品制樣 要求平整光滑，樣品直徑大于3cm；

2，  樣品放在夾具并夾緊，探頭處在中間位置；

3，  如果有標(biāo)準(zhǔn)樣品可進(jìn)行儀器系數(shù)的校準(zhǔn)，然后再測試；

4，  每次試驗(yàn)zui-好設(shè)置相同的功率和基準(zhǔn)；

5，  每次實(shí)驗(yàn)zui-好間隔20分鐘以上；

相同測試條件下記錄5組數(shù)據(jù)，去掉zui-大和zui-小值，剩下3組取平均值測得樣品的導(dǎo)熱系數(shù)。

三、儀器特點(diǎn)

1：測試材料范-圍廣-泛，可用于固體、液體、膏體等材料的測定，測試性-能-穩(wěn)-定；

2：無須特別的樣品制備，對(duì)樣品形狀并無特殊要求，只需相對(duì)平滑的樣品表面并且滿足長寬至少為探頭直徑的兩倍即可，至于單片樣品的厚度可以參考表2；

3：先-進(jìn)的控制系統(tǒng)。內(nèi)部采用ARM微處理器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，儀器工作效率更加高效。

測量完成時(shí)，設(shè)備向PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，軟件接收數(shù)據(jù)，如下圖所示

六、實(shí)驗(yàn)步驟

1、預(yù)熱

shou先觀察拿到的樣品，要使被測樣品的表面保持平整光滑。

預(yù)熱過程：把探頭放置在兩個(gè)待測樣品之間，利用彈簧架將探頭壓緊，且確保探頭置于樣品中心位置。

將主機(jī)的電源線和與電腦之間的連接線接好。

把功率旋鈕逆時(shí)針旋到底，然后打開主機(jī)電源通電30分鐘，在軟件中設(shè)置與儀器的通信連接，并連接成功。

這段時(shí)間內(nèi)不作任何操作；

2、預(yù)測試

預(yù)測過程：預(yù)熱過程結(jié)束以后，可先對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)測，從而確定樣品導(dǎo)熱系數(shù)的大致范圍。shou先用2號(hào)探頭對(duì)被測樣品進(jìn)行預(yù)測。測量時(shí)間設(shè)置為160S，然后單擊OK，時(shí)間設(shè)置完成；設(shè)置計(jì)算探頭電阻，然后把功率調(diào)到zui-小，再調(diào)節(jié)曲線基準(zhǔn)（測試時(shí)間為160S時(shí)，調(diào)至0.02-0.03之間；測試時(shí)間為40S時(shí)，調(diào)至0.03-0.05之間；測試時(shí)間為10S時(shí)，調(diào)至0.05-0.07之間；測試時(shí)間為5S時(shí)，調(diào)至0.07-0.10之間；）

待主機(jī)參數(shù)設(shè)置后，不斷點(diǎn)擊探頭阻值后的計(jì)算按鈕直至探頭阻值不發(fā)生變化并保持穩(wěn)定為止；

（設(shè)置樣品的測試參數(shù)）

在計(jì)算機(jī)軟件中將儀器設(shè)置的數(shù)據(jù)輸入進(jìn)計(jì)算機(jī)中。根據(jù)預(yù)測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定所用探頭型號(hào)，如果樣品大致的導(dǎo)熱系數(shù)小于0.2就用1號(hào)探頭進(jìn)行測試，如果樣品的導(dǎo)熱系數(shù)大于0.2可以使用2號(hào)探頭進(jìn)行測試。用1號(hào)探頭測試的樣品其測試軟件中的TCR設(shè)置為0.009，用2號(hào)探頭測試的樣品其測試軟件中的TCR設(shè)置為0.005。為保證探頭的安全性，1號(hào)探頭的功率不能超過0.4W，2號(hào)探頭的功率不能超過14W。

按主機(jī)上功能鍵設(shè)置的參數(shù)填寫軟件,；然后開始測量，等到主機(jī)的蜂鳴器響起，此時(shí)主機(jī)上傳數(shù)據(jù)結(jié)束；測試結(jié)束靜置10分鐘以后，即可進(jìn)行正常的實(shí)驗(yàn)測試；

3、測試

預(yù)測試結(jié)束后，多次重復(fù)上述測試步驟，得出有關(guān)結(jié)果。

注：在軟件設(shè)置中1號(hào)探頭設(shè)置TCR為0.009；2號(hào)探頭設(shè)置TCR為0.005。

4、結(jié)果

根據(jù)要求操作上位機(jī)軟件，分析得到待測材料的導(dǎo)熱系數(shù)。

探頭使用注意事項(xiàng)：

1、探頭不能在沒有接觸樣品的情況下測試，以免造成探頭永-久-性損壞；

2、測試中功率不能無-限加大，否則會(huì)有燒毀探頭的風(fēng)險(xiǎn)。

3、儀器在使用前和結(jié)束后都應(yīng)當(dāng)將功率調(diào)節(jié)zui-小，防止儀器開啟時(shí)功率過大損傷探頭

注  1、多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，前后時(shí)間間隔不少于5分鐘；

2、實(shí)驗(yàn)開始前功率旋鈕一定要逆時(shí)針旋到底，遵循功率由低到高進(jìn)行調(diào)節(jié)；

3、由于上位機(jī)軟件自身算法的需要，建議軟件連續(xù)運(yùn)行不超過3小時(shí)，如超過需關(guān)閉軟件然后重新打開運(yùn)行。