瞬態(tài)平面熱源法熱常數(shù)分析儀的研制.pdf

1、熱常數(shù)（如導熱系數(shù)、熱擴散系數(shù)等），特別是導熱系數(shù)是評估材料絕熱和導熱性能重要熱物性參數(shù)，關系到材料在很多領域內(nèi)的應用。它的測量理論及測試技術已成為各國研究的熱點課題。平面熱源（Transient Plane Source）法是一種既可以測量導熱系數(shù)、也可以測量熱擴散系數(shù)的瞬態(tài)熱常數(shù)測量方法，具有測試迅速、測量范圍寬、適用材料種類多等優(yōu)點。目前，國內(nèi)尚未研制出利用瞬態(tài)平面熱源法測量導熱系數(shù)和熱擴散系數(shù)的產(chǎn)品。因此，研制瞬態(tài)平面熱源法熱常

2、數(shù)分析儀有重大意義。
　　本課題旨在研制一臺可同時測量導熱系數(shù)和熱擴散系數(shù)的高精度瞬態(tài)平面熱源法熱常數(shù)分析儀。論文在“分析Hot disk探頭溫升理論模型”的基礎上，提出了一種基于冪函數(shù)的新模型；設計了算法擬合，并詳細分析了新模型的系統(tǒng)誤差。通過實驗證明，儀器的測量準確度和重復性均達到設計要求。
　　本文完成的主要工作有：
　　1、介紹了熱量傳遞和熱物性的基本知識以及導熱系數(shù)的主要測量方法，闡述了國內(nèi)外瞬態(tài)平面熱源法熱

3、常數(shù)分析儀的發(fā)展狀況及應用；敘述了瞬態(tài)平面熱源法的理論分析，Hot disk探頭溫升模型的推導和修正。
　　2、進行了總體硬件設計，主要包括Hot disk探頭的設計加工、直流穩(wěn)壓源控制電路的設計。
　　3、利用冪函數(shù)對復雜的無量綱時間函數(shù)進行擬合，提出一種基于冪函數(shù)的新模型，并詳細分析了新模型的系統(tǒng)誤差。
　　4、設計了軟件程序，編寫了儀器的主程序和子程序，并進行了調(diào)試。
　　5、對儀器進行了系統(tǒng)的標定，包括探