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導(dǎo)熱系數(shù)儀在檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用的比較廣泛，關(guān)于它的校準(zhǔn)知識(shí)，有多少人知道呢?
不了解也沒(méi)關(guān)系，本文小編就講為您揭曉。在說(shuō)校準(zhǔn)知識(shí)之前，我們先說(shuō)說(shuō)導(dǎo)熱系數(shù)的含義以及原理。
導(dǎo)熱系數(shù)是表示一種材料傳導(dǎo)熱量能力的一個(gè)物理量。如兩塊同樣厚的材料，一塊是銅塊，一塊是軟木塊，把它們放在比本身溫度高的環(huán)境中，可立即感覺(jué)到銅塊溫度升高，而對(duì)軟木塊則在短時(shí)間內(nèi)感受不到。這說(shuō)明兩種材料對(duì)熱量傳導(dǎo)的能力不同，把這種材料對(duì)熱量的不同傳導(dǎo)能力以數(shù)字表示就稱(chēng)為導(dǎo)熱系數(shù)。
不同材料有不同導(dǎo)熱系數(shù)，它與材料的成份、密度、分子結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。同一種材料，影響其的主要因素是密度和濕度。密度大則大，濕度大則亦大。
導(dǎo)熱系數(shù)儀是一種基于傅立葉導(dǎo)熱定律而進(jìn)行材料導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量的儀器，在導(dǎo)熱過(guò)程中，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)給定截面的熱量，與該截面的面積和垂直于該截面方向的溫度梯度成正比，在一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時(shí)。
實(shí)際應(yīng)用中的導(dǎo)熱系數(shù)儀通常由計(jì)量加熱單元、冷板單元、防護(hù)單元、控制系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、壓緊系統(tǒng)和制冷機(jī)構(gòu)組成。
通過(guò)以上原理可以得知，穩(wěn)態(tài)法測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù)的困難主要在于相關(guān)參量的準(zhǔn)確獲得。由于導(dǎo)熱系數(shù)是標(biāo)志一個(gè)過(guò)程(傳熱)的性質(zhì)的熱物性參數(shù)。因此不可能通過(guò)直接靜態(tài)對(duì)比而得出。
所以，可以將同樣尺寸規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)樣品放在導(dǎo)熱系數(shù)儀中，在某一外部條件下，經(jīng)歷一個(gè)傳熱過(guò)程，另外再通過(guò)測(cè)量冷熱板的表面溫度，就可根據(jù)測(cè)量結(jié)果的比較而得到被測(cè)導(dǎo)熱系數(shù)儀的測(cè)量準(zhǔn)確度。
校準(zhǔn)導(dǎo)熱系數(shù)儀用的主要標(biāo)準(zhǔn)器有導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)參比板和精密表面溫度計(jì)。其中導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)參比板由國(guó)家建材研究院研制，這是一種通過(guò)多臺(tái)精密導(dǎo)熱系數(shù)儀比對(duì)定值的已經(jīng)通過(guò)國(guó)家審核認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)樣品，使用溫度范圍在(270~373)K之內(nèi)，具有很高的可靠性和穩(wěn)定性，測(cè)量不確定度2.5%(95%置信概率時(shí))。
導(dǎo)熱系數(shù)儀基本示值誤差的校準(zhǔn)方法
測(cè)試前先將導(dǎo)熱系數(shù)參比板在105℃±5℃的烘箱中烘干48小時(shí)，再在濕度低于30%RH的干燥柜中冷卻至室溫，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量參比板的厚度。將導(dǎo)熱系數(shù)儀接入穩(wěn)壓電源，在測(cè)量過(guò)程中電源電壓的波動(dòng)應(yīng)在±10%以內(nèi)。
將導(dǎo)熱系數(shù)儀的電源開(kāi)啟，如果是自動(dòng)控制類(lèi)型的導(dǎo)熱系數(shù)儀同時(shí)也將控制軟件開(kāi)啟。充分預(yù)熱后將導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)參比板放入導(dǎo)熱系數(shù)儀測(cè)試腔中，再將精密表面溫度計(jì)分別放入加熱板和參比板之間以及參比板和冷板之間，感溫頭應(yīng)貼附在參比板表面上，放置位置位于參比板的中心。
自動(dòng)壓緊裝置的啟動(dòng)壓緊裝置，手動(dòng)壓緊的上緊裝置將參比板壓緊，壓緊程度以使參比板和冷熱板緊密接觸為宜。設(shè)置好測(cè)試時(shí)的熱板溫度、冷板溫度和試樣厚度，啟動(dòng)導(dǎo)熱系數(shù)儀進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)溫度和傳熱達(dá)到穩(wěn)定平衡時(shí)，測(cè)量此時(shí)的表面溫度計(jì)讀數(shù)，讀取熱板和冷板的4個(gè)表面溫度t1、t2、t3和t4(單位℃)。之后每間隔10min讀一次數(shù)，共讀取十次數(shù)據(jù)，分別計(jì)算其平均值，求出參比板平均溫度T。
基本示值誤差計(jì)算
導(dǎo)熱系數(shù)儀校準(zhǔn)的測(cè)量不確定度實(shí)際由兩部分組成：導(dǎo)熱系數(shù)參比板計(jì)算的不確定度和溫度測(cè)量的不確定度。
通過(guò)溫度基本示值誤差和導(dǎo)熱系數(shù)基本示值誤差的校準(zhǔn)，我們可以得到該導(dǎo)熱系數(shù)儀的綜合測(cè)量準(zhǔn)確度，提高導(dǎo)熱系數(shù)儀對(duì)材料熱物性測(cè)量的可靠性和準(zhǔn)確度。通過(guò)對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)儀的計(jì)量表面溫度的測(cè)量，對(duì)于導(dǎo)熱系數(shù)儀我們可以更加方便、準(zhǔn)確的測(cè)量其導(dǎo)熱系數(shù)基本誤差，達(dá)到校準(zhǔn)的目的。
以上是關(guān)于導(dǎo)熱系數(shù)儀的校準(zhǔn)方法，你了解了嗎?
