导热系数测定仪护热平板说明书

一、 概述：

该仪器基于单向稳定导热原理，当试样上、下两面处于不同的稳定温度下，测量通过试样有效传热面积的热流及试样两表面间温差和厚度，计算导热系数。满足了材料检测研究部门对材料导热系数的高精度测试要求。仪器参考标准：GB/T3392-82《塑料导热系数试验方法，护热平板法》、GB/T3139-2005（纤维增强塑料导热系数试验方法）(玻璃钢导热系数试验方法)、GB/T10294-2008（绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法）等。主要测试塑料、玻璃、纤维、泡沫、保温材料等材料。广泛应用在大中院校，科研单位，质检部门和生产厂的材料分析检测。

二、主要技术性能

1、导热系数范围：0.0010～2.0w/m·k；分 辨 率：0.0005 W/(m·K);

2、热面温度范围：室温—100.00℃，温度分辨率0.01℃；

3、冷面温度范围：0～60℃，温度分辩率0.01℃；(配-5℃至99℃高精度恒温水槽，做负温时介质需换成酒精)

4、试样尺寸要求：300×300×（10-50）(mm)单试样；

5、测量准确度： ±3%；

6、加压方式：电动加载；

7、自动加压范围：0-1000N；

8、采用高精度位移传感器并连接电脑自动测厚，自动测厚范围：0-50mm，分辨率0.01mm；

9、连接上位机实现计算机自动测试，并实现数据打印输出。

10、电源：220V/50HZ，功率<1000W;

11、工作条件

①环境温度    10°～35℃

②相对湿度    ≤80%RH　

三、测量装置简介

  仪器主要由热板温度测控系统、量热功率测控系统、冷板温度测控系统、试样装夹系统、计算机数据测控系统组成。仪器还可选配试样厚度测量系统、压力测量系统、电动加压系统和外护热环境温度控制系统。                                                      

热板由量热板和护热板组成，内装有量热平板加热器（或水路外恒温槽控制）、护热平板加热器、量护温差热电硅和测温探头。护热板由高精度温控表控温，提供稳定的护热温度；量热板由高精度温控表控制直流稳压电源加热，根据量护温差热电堆信号控制量热温度，测得量热功率为热流值；热面温度由内嵌测温探头或外接测温探头测温。

冷板内有水路和测温探头，通过管道与外恒温水槽相连，利用外恒温槽与冷板的介质循环，在冷板中形成第二恒温场，提供冷端面稳定温度，冷面温度由内嵌测温探头或外接测温探头测温。因使用温度不同，有半导体制冷控温；电加热控温等方式。

试样装夹装置有手动和自动两种。

自动装置组成：

1、试样测厚装置由位移传感器和数字显示仪表组成，可实时检测试样厚度；

2、压力测量系统由压力传感器和数字显示仪表组成，可实时检测试样压力；

3、电动加压系统由电机、直线减速机（或步进电机）、电子调速器和控制电路组成，实现自动加压和卸载。

计算机系统完成数据采集、数据处理、仪器控制，实现全自动测试。

四、仪器安装

1、仪器放置在坚固的地面上，调节仪器的地脚调节螺丝，使上下测量面基本平行。

2、如外接恒温槽，请连接好恒温槽与测试主机的水管，并用管卡卡紧，在恒温槽中加满适用所需温度的介质。

3、接上仪器的电源线（220V 50Hz)，注意电源必须有接地线。仪器通讯线连接到计算机COM串口。如计算机没有COM串口时还需安装PCI串口板卡或USB转COM串口硬件和相应的驱动。

4、在计算机中安装导热系数测试软件(将随机光盘放入光驱中找到应用文件夹,打开文件夹找到 “Setup"文件,用鼠标点击Setup;根据提示安装到自定义文件夹或系统默认文件夹。)，如需打印报表还要安装打印机。

5、打开仪器电源开关，启动导热系数测试应用程序，软件第一次运行会提示“仪器规格配置"，请选择与仪器相符的仪器规格参数库，如选择错误仪器将不能正常使用。如需更改仪器规格参数库，在测试界面按“菜单→参数设置→仪器配置"，可进行仪器规格参数库重新选择。

6、仪器配CT-2压力表并采用步进电机控制方式时，软件第一次运行可能会提示“电机参数初始化"，请“确认"更新，将电机设置参数写入软件。

7、运行软件（仪器通电并连好通信线），可能弹出“通信端口设置"界面，请选择与仪器相连端口，测试正确后进入导热系数测试系统界面。在导热系数测试系统界面中如显示通信故障时，在测试界面按“菜单→通信设置"，进入“通信端口设置"界面重新配置通信端口。

8、在测试界面按“菜单→参数设置→基本参数"键，弹出“用户验证"界面，输入用户名和密码（默认用户名称“xt"；默认用户密码“808"），进入基本参数设置界面，修改仪器出厂时提供的需修改的参数。

五、操作使用

（一）实验前准备

1、如外接恒温水槽，打开恒温水槽电源开关，设置好所需冷面温度。打开循环开关，建立仪器测试冷端第二恒温场，再打开制冷开关，水槽进入恒温状态。

2、打开仪器主机电源开关，启动计算机，运行DRH导热系数测试系统程序，如弹出通信端口设置窗体，说明仪器使用的通信端口与软件设置不一致，请从下拉框中选择与仪器对应的端口号，按“测试"键，如仪器数据能进入软件，说明通讯端口设置正确，按“停止"键，然后接“确认"键，进入实验主窗体。否则，重设通讯端口，保证仪器数据进入软件。

3、压力清零（配压力测量的仪器）：上下测试面相距10mm左右不受力自然状态下按“菜单→压力位移→压力清零"键，完成压力清零。

4、位移清零（配厚度测量的仪器）：上下测试面耦合并加到实验所需压力，按“菜单→压力位移→位移清零"键，完成位移清零。

5、仪器配CT-2压力表并采用步进电机控制方式时，电机速度用软件设置，按“菜单→调试操作→手动速度设置"，可设置不受压时“加载"和“卸载"速度；按“菜单→调试操作→自动速度设置"，可设置受压时“加载"速度；按“菜单→调试操作→稳压回差设置"，可设置恒压时压力偏差值。如仪器面板有调速旋钮的仪器，则“加载"和“卸载"速度由此旋钮调节。

（二）导热系数测试

  1、制样：试样尺寸按仪器规格要求制备，并要求上下测试表面平整。粉状材料用围框的办法进行测试。

2、在软件测试界面“测试温度设置"栏目中，输入“热板温度设置值"和“冷板温度设置值"，按“启动"键，自动设置并启动所有内控的控温系统（热板温控、冷板温控、量护温控和外护套温控），如有外接温控器（如恒温槽）的仪器，会提示设置外接温控器。

  3、装样：手动仪器拔手轮，让热板和冷板分开到可放进试样的开度，将样品放置在下板上，再拔手轮压合好试样。自动仪器主机上手动/自动开关拔向手动位置（配CT-2压力表的仪器没此开关），按“卸载"按扭，让热板和冷板分开到可放进试样的开度（可调大电机速度），然后按“停止"按扭。将样品放置在下板上，然后按“加载"按扭，在快要接触位置时，按“停止"键停止加载，把手动/自动开关拔到自动，调小电机上升速度（配CT-2压力表的仪器在软件中已预设好速度）。

4、手动测厚仪器用卡尺或百分表测量试样厚度，输入软件“手动测量试样厚度"文本框中；自动测厚仪器在“测试操作"栏目中， 选择“自动测量试样厚度"或“手动测量试样厚度"，“手动测量试样厚度"方式需输入试样厚度值。

5、如有自动加压配置的仪器时，按“菜单→压力位移"，可选择“手动加载方式"或“设定压力加载方式" 或“设定压强加载方式" 或“设定厚度加载方式"，并输入相应的实验设置压力或设置厚度（软性样品才能选择定厚度测试）值。

6、按“开始测试"键，仪器进入自动测试状态，在测试界面状态栏中显示仪器工作的实时信息。如按“停止测试"可中止测试。如按“菜单→显示曲线"，打开“检测曲线"界面，可观察实时检测曲线，并可导出实时数据进行另存和打印。

7、测试完成后自动弹出“输入报告信息"界面，请输入相关信息后，按“确认"键后自动生成报表，可另存到用户指定的位置和文件名或打印，实验完毕。

8、重复上述3、4、5、6、7、步骤，可检测其它试样。

9、按“退出程序"键，退出程序，然后关闭仪器电源开关。如外接恒温槽，关闭恒温槽。

（三）仪器校验

1、把标样（参比板）当作试样，按照导热系数测试2、3、4、5、6、7、步骤，测出标样的导热系数。

2、按“菜单→参数设置→仪器校验"，弹出校验界面，输入标样导热系数值，按“确认"键，自动修改仪器“修正系数"值，完成校验。

（四）实验后的工作

1、停止加热，退出程序。

2、关闭测试主机电源开关。

3、如配恒温槽的仪器，关闭恒温槽电源开关。

4、保护好测试头接触面，可经常用清洗测试头接触面。

六、计算公式：

导热系数计算：

                 Q*H

          λ=-----------------

               A*( T_A - T_D )

热阻计算：

                 A

              R=(T_A-T_D) * ------

                           Q

     R ：热阻,km²/w

     T_A ：试样热面温度，k

     T_D ：试样冷面温度，k

     A ：试样截面积，m²

     Q：热流，w

 H：试样厚度，m

七、注意事项

1、详细操作请参阅调节器说明书。

2、电源插座必须有接地线。

3、测试软件内部参数修改用户名“xt"，密码“808"，请不要随便更改参数，否则仪器不能正常工作。

4、试样的取样总的规律是：导热系数低的试样取薄、冷热温差大；导热系数高的试样取厚、冷热温差小，试样与测试面用导热硅脂减小接触热阻或更换冷热面测量热电偶。

5、测试材料如有标准要求的，请按标准要求操作本仪器。

八、成套仪器

1、导热系数测试仪主机         1台

2、计算机                     1套（按合同要求配置）

3、测试软件（含通信接口）     1套

4、恒温槽                     1台（按合同要求配置）

5、使用说明书                 1份

6、配套说明书                 1套

7、合格证                     1份