颗粒状材料的导热系数测定实验台
2024-07-11 16:28
颗粒状材料的导热系数测定实验台是一种用于准确测定颗粒状材料导热系数的设备。以下是对该实验台的详细解析：
一、实验台概述
颗粒状材料的导热系数测定实验台通过模拟和控制实验条件，利用特定的测试方法（如球体法、圆法等）来测定颗粒状材料的导热系数。这些实验台通常配备有加热器、温度传感器、冷却系统、数据采集与处理系统等关键部件，以确保实验的准确性和可靠性。
二、实验目的
测定导热系数：用于准确测定颗粒状材料的导热系数，这是材料热物性参数的重要指标之一。
了解温度测量过程：通过实验过程，学生可以了解温度测量的基本原理和温度传感元件的工作方式。
绘制关系曲线：通过改变加热器热量工况，整理实验数据，从而绘制出材料的导热系数与温度之间的关系曲线，进一步分析材料的热物性特性。
三、技术参数与配置
工作条件：
通常在常温、常压下运行。
电源电压一般为AC220V，功率根据实验台型号不同而有所差异，如500W、220W、100W等。
热源与球体参数：
热源球体直径一般为60mm±0.05mm，加热功率≦100W。部分实验台可能采用不同直径的球体，如Φ80不锈钢体。
内球体内外直径、外恒温球体内外直径等参数也根据实验台型号不同而有所变化。
温控系统：
采用高精度温控系统，如Pt100温度传感器配合PID控制算法，控制精度可达±0.1℃。
测量范围与精度：
测量材料一般为颗粒状固体材料，实验温度范围通常在0-80℃之间，部分实验台可扩展到更高温度范围。
温度传感器在特定温度范围内（如-20~300℃）的精确度可达±1℃。
外形尺寸：
实验台的外形尺寸根据型号和配置不同而有所差异，如1200×500×1300mm、500×1000×500mm、1000×400×500mm等。
主要配置：
包括移动式不锈钢实验台、球型加热器、双层双冷却球体、DS18B20温度测试系统等。部分实验台还可能配备有八路温度巡检仪、稳压直流电源等辅助设备。
四、实验步骤与注意事项
实验步骤：
准备实验样品并放置于实验台上。
连接好所有设备并检查其工作状态。
设定实验参数（如加热功率、实验温度等）。
开始实验并记录数据。
实验结束后整理数据并绘制关系曲线。
注意事项：
在实验过程中应严格遵守操作规程和安全规范。
注意观察实验现象并及时记录数据。
实验结束后应对设备进行清洁和维护保养以延长其使用寿命。
五、应用与意义
颗粒状材料的导热系数测定实验台在材料科学、能源工程、建筑工程等领域具有广泛应用。通过准确测定材料的导热系数，可以为材料的选择、设计、制造和应用提供科学依据和技术支持。同时，该实验台也是教学和科研的重要工具之一，可以帮助学生和科研人员深入了解材料的热物性特性及其影响因素。
一、工作条件
常温、常压下运行,电源电压AC220V，功率：500W。
二、实验目的
1、用球体法测定颗粒状材料的导热系数λ，并确定颗粒状材料的导热系数和温度之间的近似关系λ=λ。（1+bt）；
2、了解温度测量过程及温度传感元件；
3、利用牛顿冷却公式计算球体外表面和空气之间的对流换热系数ｈ。
三、技术参数
1、检测标准：检测标准：GB/T 2423.1-2008、GB/T 2423.2-2008、GB/T 2423.3-2016、GB/T 2423.4-2008；
2、热源球体直径：60mm±0.05mm，加热功率≦100W；
3、内球体内直径150mm；内球体外直径200mm；外恒温球体内直径250mm；外恒温球体外直径300mm；
4、温控系统： Pt100，PID控制，控制精度±0.1℃；
5、测量材料：颗粒状固体材料，实验温度0-80℃;
6、外形尺寸：1200×500×1300mm。
四、产品规格与配置
| 序号 | 名称 | 型号（品牌） | 数量 |
| 1 | 加热器 | 黄铜球体 | 1 |
| 2 | 恒温球体 | 304不锈钢 | 1 |
| 3 | 温度传感器 | PT100 | 9 |
| 4 | 调压器 | 10A | 1 |
| 5 | 电位器 | 10K | 1 |
| 6 | 巡检仪 | 8路 | 1 |
| 7 | 热水泵 | PVC | 1 |
| 8 | 水箱 | 2 | |
| 9 | 电箱 | 标准基业箱 | 1 |
| 10 | 电压表 | 数显 | 1 |
| 11 | 电流表 | 数显 | 1 |
| 12 | 实验台 | 可移动不锈钢台架，带万向轮 | 1 |
