固体绝热材料导热系数的防护热板法实验探究.doc

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1、固体绝热材料导热系数的防护热板法实验探究摘要：随着经济的发展，社会的进步，人们对能源的需求量也在H益的增加。节能成为人们不得不重视的-个问题，各类管道、设备以及建筑物的导热能力对节能有•定程度的影响。因此对固体绝热材料的实验和研究也引起人们越来越多的重视，本文生要介绍了用防护热板法测量固体绝热材料导热叙述的具体设计方法，希望能够在固体绝热材料的探索和使用I:给人们提供…些帮助。关键字：固体绝热材料防护热板法实验探究导热系数PWM根据相关数据显示，我国每年的建筑耗能已经接近我国每年总耗能的三分之…。

2、因此减少建筑建筑屮的耗能能够有效的降低能源的消耗。随着我国在建筑行业的节能工作的深入，各种类型的新型节能材料不断的涌入建筑山场，为了更好的检测这些新型材料的节能效果，制定完善的固体绝热材料导热系数的防护热板法实验探究就显得尤为重要。虽然在我国对固体材料的导热系数的测量方法有很多，但是还不够完整，在测量方法上不够完备，测量标准也不统一•。再加丄一些测量人员并没有经过专业的培训，测量出来的数据与实际的导热系数有-•定差异，这样就不能真实的反映建筑材料的性能，从而对建筑工程的质量造成-•定的影响。导热系

3、数是材料的重婆物理性质参数，其测量是传热学屮的…个重要研究方向。根据相关的传热学理论可以知道，物体在温度不平衡的情况下，物体的内部存在异地的温差,热能分布不均，物体内部的粒子没有进行広观位移的情况下，热量将会从温度高的部分向温度低的部分进行传递，不同温度的物体相接触时，这时即使不存在粒子的位移,热量也会从高温的物体向低温物体进行传递。这些热量传递现象，在传热学屮统-•的称之为热传导，而导热系数就是热传导性能的「个物理量。导热系数的计算方法是在稳定的条件下，用通过垂直于热流的单位横截面积、单位温度梯

4、度下的热流量来进行计算。从理论上来说，某种特定材料的导热系数不应该因为测量条件和测量方法的不同而发牛改变，但是在实际的测量导热系数试验屮，不同的测量仪器和测量方法所测量出来的结果都有很大的差异，这是因为不同仪器的测量原理不相同,其测量范围和准确度就会存在…定的差异，从而导致实验的结果的不同。二、当今我国防护热板法测量固体绝热体的导热系数现状分析防护热板法是…种标准的稳态的测量方法，适用于测量干燥的测量元件，因此被广泛的应用到建筑工程、国防和高等院校的教学实验半屮。这种方法，在我国普遍采用简单的整流

5、调丿*控制电炉丝进行加热功率，单个试件、上置冷却水套的配置发展，对绝热材料采用主副薄膜式加热片，并且使用温度跟踪控制器使得副加热温度与主加热温度想接近,趋于…致的双试件、双冷却的测试装置。不少厂家在系统的设置上人多数采用的是嵌入式的系统结构。不论是进行实验使用的测试装备还是进行实验所使用的方法，同我国的以往的测试方法和设备相比较都有了非常大的提高和进步，但是任然存在着-•定的问题,需要进行进-•步的修改和完善。(1)、由于进行测量的实验设备，整个圭加热器的加热面以设置了-支热电偶，因此，在进行测量

6、时，得出的测量温度并不能准确的代表整个表面的平均温度，导致测量出的温度与实际温度存在…定的误差。(2)、对于检测和控制系统来说，大多数设备任然属于模拟式的仪表，因此其信号的识别能力、可比性和测度值的离散程度以及检测和处理的方式都在-•定程度上与嵌入式的计算机测控系统存在着…定的差距。(3)、在实验设备的设计屮，上下水套都在均热热板和进、出水处，因为水流速度存在着…定的差杲，就会导致测量的各点的热度系数各不相同，导致测量出来的导热系数与实际的导热系数不同。(4)、针对测量设备的副加热器，其设计的方式

7、是两两进行并联后再进行屮联，并且只配备了…支热电偶，装置不具备单支副加热器的微调功能。这样在进行导热系数的测量的时候,就会出现温升便不-•致的现象，导致实验得出的结果存在较大的误差。另外,如果并联的副加热器出现短路的情况,便会引发下面两种不良现象的发生：1•剩下的两组副加热器出现加热不均匀的现象；2.给温度跟踪控制器传递低温或高温的假信号，从而引发英他几组加热器的温度异常，最后导致整个导热系数实验的测量的最终导热系数出现较人的偏差，戻至引发实验事故。三、针对现如今防护热板发中存在的问题和不足，提出

8、的相关建议和改进方法(1)、实验装置上的改进主、副加热装置屮采用可连续调节电用输出值的开关电源供电，并结合PWM方式程控,可以主、副加热器的屯炉丝功率分别进行快速准确的控制，从而能够快速的将热板的温度调整到设定值；并在转置屮配备跟踪信号，联合嵌入式数字测试系统监控，可以及吋的发现实验故障，减少实验事故的发生。冷板的改进上，采用半导体制冷器控制，这样可以根据实验的需要进行温度的升降，并II不受环境温度的影响。冷板外部的水浴温度有嵌入式数字测试系统监控，如果水浴出现断水等情况，可以及吋