一種穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種廣泛適用于本科院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，熱工教學(xué)與科研所用的實(shí)驗(yàn)裝置都為手動(dòng)操作型，只能在不同的人為誤差下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究，不同的人很難在同一裝置上得到同樣的研究數(shù)據(jù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服上述技術(shù)上的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置。
[0004]本實(shí)用新型的采用的技術(shù)方案:主要由實(shí)驗(yàn)臺(tái)本體、測(cè)量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成；
[0005]所述的實(shí)驗(yàn)臺(tái)本體主要由第一鋁板冷卻水套、第二鋁板冷卻水套、第一換熱器、第二換熱器、第一液冷循環(huán)栗、第二液冷循環(huán)栗、加熱器、第一銅板、第二銅板、第三銅板、第四銅板、第一試件、第二試件、壓緊裝置及硅膠管組成，所述的第一鋁板冷卻水套、第一銅板、第一試件、第二銅板、加熱器、第三銅板、第二試件、第四銅板、第二鋁板冷卻水套從下往上依次安裝在壓緊裝置上并進(jìn)行壓緊處理，所述第一鋁板冷卻水套、第二鋁板冷卻水套兩端通過(guò)硅膠管分別連接第一換熱器、第二換熱器，在第一換熱器、第二換熱器上分別設(shè)置第一液冷循環(huán)栗、第二液冷循環(huán)栗；
[0006]所述的測(cè)量系統(tǒng)至少包括六個(gè)溫度傳感器、第一溫度控制儀、第二溫度控制儀、溫度顯示儀、直流功率表，所述的六個(gè)溫度傳感器依次安裝在第一銅板的中上部、第二銅板的中下部、第二銅板的右下部、第三銅板的中上部、第三銅板的左上部、第四銅板的中上部，所述的直流功率表、溫度顯示儀、第一溫控儀、第二溫控儀對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)本體的加熱器溫度、第一鋁板冷卻水套冷面溫度、第二鋁板冷卻水套冷面溫度及加熱器功率進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量及控制；
[0007]所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)至少包括通訊接口、通訊線和數(shù)據(jù)采集裝置，對(duì)所述的加熱器溫度、第一鋁板冷卻水套冷面溫度、第二鋁板冷卻水套冷面溫度、加熱器功率參數(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行米集；
[0008]所述的控制系統(tǒng)至少包括電源指示燈、漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)、單相整流調(diào)壓模塊、控制開(kāi)關(guān)，為實(shí)驗(yàn)裝置提供電源，及通過(guò)操作對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置器件進(jìn)行控制。
[0009]所述的穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的第一換熱器、第二換熱器上設(shè)有換熱器風(fēng)扇。
[0010]所述的穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的加熱器為薄膜式加熱器，且采用雙電源電路。
[0011]所述的穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的六個(gè)溫度傳感器采用PT100鉑電阻。
[0012]所述的穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的第一溫控儀、第二溫控儀配套單相整流調(diào)壓模塊對(duì)加熱器進(jìn)行溫度控制和功率調(diào)節(jié)。
[0013]所述的穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的加熱器的上下面與第一鋁板冷卻水套、第二鋁板冷卻水套、第一試件、第二試件的接觸面設(shè)有銅板。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)在于:一定程度上解決了系統(tǒng)的人為操作誤差，采用精密儀表及數(shù)據(jù)采集軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量控制和計(jì)算，實(shí)驗(yàn)效果更精確。其中采用的加熱器為航天材料的薄膜加熱器(雙電源電路)，既能保證系統(tǒng)穩(wěn)定安全的運(yùn)行，又可提高實(shí)驗(yàn)測(cè)量精度。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)一種測(cè)量不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的方法；了解導(dǎo)熱系數(shù)，掌握其測(cè)量原理；了解一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)及測(cè)量時(shí)如何保證系統(tǒng)處于一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)。適合《工程熱力學(xué)》、《傳熱學(xué)》、《熱工學(xué)》等相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)流程結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型的穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，它由實(shí)驗(yàn)臺(tái)本體、測(cè)量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成。
[0017]所述的實(shí)驗(yàn)臺(tái)本體由第一招板冷卻水套1、第二招板冷卻水套10、第一換熱器11、第二換熱器13、有機(jī)水冷液、第一液冷循環(huán)栗12、第二液冷循環(huán)栗14、加熱器5、第一銅板2、第二銅板4、第三銅板6、第四銅板9、第一試件3、第二試件7、壓緊裝置8及硅膠管20組成。所述的第一鋁板冷卻水套1、第一銅板2、第一試件3、第二銅板4、加熱器5、第三銅板6、第二試件7、第四銅板9、第二鋁板冷卻水套10從下往上依次安裝在壓緊裝置8上并進(jìn)行壓緊處理。所述第一鋁板冷卻水套1、第二鋁板冷卻水套10兩端通過(guò)娃膠管20分別連接第一換熱器11、第二換熱器13。在第一換熱器11、第二換熱器13上分別設(shè)置第一液冷循環(huán)栗12、第二液冷循環(huán)栗14。所述的第一鋁板冷卻水套1、第二鋁板冷卻水套10、第一液冷循環(huán)栗12、第二液冷循環(huán)栗14、第一換熱器11、第二換熱器13及硅膠管20內(nèi)充有有機(jī)水冷液。
[0018]所述的測(cè)量系統(tǒng)包括六個(gè)溫度傳感器、第一溫度控制儀17、第二溫度控制儀18、溫度顯示儀16、直流功率表15，所述的六個(gè)溫度傳感器依次安裝在第一銅板2的中上部、第二銅板4的中下部、第二銅板4的右下部、第三銅板6的中上部、第三銅板6的左上部、第四銅板9的中上部。所述的直流功率表15、溫度顯示儀16、第一溫控儀17、第二溫控儀18對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)本體的加熱器溫度、第一鋁板冷卻水套冷面溫度、第二鋁板冷卻水套冷面溫度及加熱器功率進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量及控制。
[0019]所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)19包括通訊接口、通訊線和數(shù)據(jù)采集裝置(或軟件)，對(duì)所述的加熱器5溫度、第一鋁板冷卻水套1冷面溫度、第二鋁板冷卻水套10冷面溫度、加熱器5功率等七種參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并自動(dòng)擬合繪制導(dǎo)熱系數(shù)與平均溫度的關(guān)系曲線。
[0020]所述的控制系統(tǒng)包括電源指示燈、漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)、單相整流調(diào)壓模塊、控制開(kāi)關(guān)，為實(shí)驗(yàn)裝置提供電源，及通過(guò)操作對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置器件進(jìn)行控制。
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