基于飞思卡尔和TPS技术的导热仪测控系统的开发

导热系数是衡量材料热物理性质的重要参数,关系到材料在化工、能源、生物等很多领域内的应用,尤其在节能材料的研究中起着重要的作用。导热系数的常见测定方法有稳态法和瞬态法,瞬态平面热源法是一种新的瞬态测试方法,具有可测试的试样种类多,导热系数范围大,测试时间短,测试精度高且试样制备简单等优点。本文旨在设计一种测试系统,以飞思卡尔单片机为数据采集、计算和控制单元,利用瞬态平面热源法测量材料导热系数,针对现有的防护热板法、热线法和热带法等的固有缺点进行了改进。该方法中,探头既被用作加热的热源,又被用作温度传感器,通过测试探头电阻的变化,就可得到探头表面温升值,从而计算出试样导热系数。     

瞬态热带法和瞬态平面法测量材料热传导系数

介绍两种新的测量材料热传导系数的方法-瞬态热带法(THS)与瞬态平面热源法(TPS).重点介绍其实验原理、实验装置、电路以及其他参数的测定,并阐述这些方法的优点.     

热色液晶瞬态测量全表面换热系数的技术研究

建立了基于瞬态实验技术的风洞和测试系统,用HSV色彩模型对颜色进行描述,得到颜色-温度关系;用半无限大导热理论对瞬态导热过程进行换热系数求解.测量了平板表面的换热系数分布,并与理论解进行了对比,两者相吻合.     

铝基覆铜板导热系数测试方法

铝基覆铜板(即铝基板)是电子产品的基板材料,其低导热率是设备器件可靠性、稳定度和使用寿命的保证,因此关于其导热系数测试方法的研究有着重要的意义.针对传统测试方法的不足,提出一种基于标准样本参比法和温度场函数法的新的导热系数测试方法——综合法.参比法让待测试件以样本试件为参照,利用两者已知的导热系数比值,求出待测试件导热系数;函数法根据传感器反馈的温度值建立此时的测试环境内温度分布函数模型,进而求出待测试件导热系数.两者的均方根值即为综合法所求值.基于该方法,设计了一套铝基板导热系数测试仪.实验表明该方法测试精度较高,能满足生产实践的需求.     

一种全自动的准稳态法导热系数测量装置

在对准稳态法测量导热系数原理分析的基础上,研制了一套用准稳态法测量导热系数的实验装置,克服了以往准稳态法导热系数测量装置中存在的一些不足,同时开发了运行于Windows环境下的全自动测量软件。最后利用已知热物性数据的标准试样有机玻璃对装置进行了检验。实验结果表明,所研制的实验装置能够准确地测得一定范围内固体试样的导热系数,并可满足实际工程导热系数测量的需要。     

薄板材料导热系数自动测试仪

介绍采用微控制器应用技术实现导热系数自动测量的仪表，是集时间、温度、电压、电流测量、计算与存储为一体，并具有自动控制加热操作功能的系统。     

基于LabVIEW的不良导体导热系数测量系统

为了简易、快速、高精度地测量不良导体的导热系数,在改进传统稳态测量方法的基础上开发了一套基于LabVIEW图形化编程语言的虚拟测量系统,利用PC机强大的数据处理能力和LabVIEW软件快捷的编程方法对采集到的数据进行实时处理,并在PC机上直观地显示处理结果,极大地简化了测量设备的硬件和所需的操作步骤,由此降低了测量成本并提高了测量设备的自动化的程度;将此系统应用于某实验材料导热系数的测量,达到了比传统测量仪器更高的精度和更快的速度。     

基于LabVIEW的不良导体导热系数测量系统

在改进传统稳态测量方法的基础上,开发了一套基于LabVIEW图形化编程语言的虚拟测试系统,利用PC机强大的数据处理能力对采集的数据进行实时处理并直观地显示处理结果.极大地简化了测量设备和操作步骤.将此系统应用于某实验材料导热系数的测定,达到了比传统测量仪器更高的精度和更快的速度.     

智能式导热系数测定仪

本文介绍依据不稳定的导热原理，应用微控制器制成的瞬态热丝法智能式导热系数测定仪，包括高精度的测试技术，数据处理方法，智能化测试与控制方法，样机测试表明，其性能揸示达到同类外国导热仪的八十年代初的水平。     

用微弱信号检测方法测量高导热系数

用热线法测量建筑、保温材料的导热系数是当前评价建材制品导热性能的一种快速、有效的方法,受到了各国的重视。针对该方法在测量高导热系数材料或制品时遇到热电势过小,干扰噪声影响测量精度的困难,采用微弱信号检测中一些行之有效的方法(包括多次积累平均方法),成功地解决了对高导热系数的测量,使导热系数的测量上限达到1W/m·K,满足了高导热系数建材及制品的测量要求。     

A miniaturized transient hot-wire device for measuring thermal conductivity of non-conductive fluids

This paper presents the design, fabrication and characterization of a novel transient hot-wire device for measurement of thermal conductivity of non-conductive fluids. The key features of the cell are small sample amount, simple fabrication, accurate measurement and transparency, which allows the study of both thermal and optical properties of the fluids. A 20 μm-diameter platinum hot wire is symmetrically suspended along the central axis of the capsulated cell to avoid the effect from the walls. A four-point resistance measurement method was used to measure the transient resistance with high accuracy. The accuracy of the thermal conductivity measurement was validated with reference values and very good agreement was achieved.     

便携式热棒温度采集仪的设计与实现

为满足目前国内热棒检测的需求,设计并实现了一种能应用于热棒使用现场的便携式热棒温度采集仪;该采集仪以MSP430单片机为核心,具有温度采集、保存和数据上传功能;根据热棒使用环境气温较低、气象恶劣的特点设计了能够适应环境的信号调理电路和供电电源电路,使采集仪在恶劣的环境下能可靠工作并保持较高的采集精度;文章介绍了采集仪的硬件构成和软件设计,并对现场实验结果进行了分析;实验表明,该采集仪完全满足热棒温度采集的要求,有较高的实用价值.     

基于多场耦合的蒸汽驱生产井流体温度值测量研究

在蒸汽驱生产井的流体温度测量中,使用传统的温度值测量方法存在着精度低的问题,为了解决此类问题,在传统测量方法的基础上引入多场耦合的概念,对蒸汽驱生产井流体温度值的测量方法进行优化。首先建立蒸汽驱生产井温度分布的数学模型,由该模型可以直接依据井口温度、产量等数据计算出生产井内的流体分布,在此基础上设计安装在生产井内的耦合温度测量传感器结构,借此对生产井中的初始数据进行采集,通过对生产井内部热阻的分析,得出多场耦合下的流体传递唯象方程表达式,进而得出综合传热系数,并输出最终的温度值测量结果。经过与传统方法的对比实验,发现多场耦合流体温度测量方法的平均误差值比传统方法低87.84,且测量结果可以精确到小数点后两位,因此可以得出结论:设计出的多场耦合蒸汽驱生产井流体温度测量方法的精度更高。     

基于LabVIEW 的比色温度测量的实现

传统的测温方法不能对高温物体进行测量,但是不同温度下物体的热辐射特性不一样,因此可以根据测量辐射光线来计算物体的温度。比色测温通过两个不同波长光的辐射强度来计算物体的温度,减小了发射率以及信号传输等因素造成的误差。采用虚拟仪器技术开发测量系统可以大大缩减开发周期,同时也可以提供良好的人机交互界面。在虚拟仪器技术平台上开发的比色测温系统不仅能对温度实行实时监控,还能够通过以太网接口接入网络,传输温度数据和控制信号。     

一种新型气体导热系数测定装置的研制

探讨的是一种用热线法测定气体热系数的装置，该装置巧妙利用测量室钨丝的温度和加热功率之间的关系，避开了温度测量，并且设计了一个非平衡电桥，从而保持整个测量室温度梯度不变，为了减少气体对流对传热的影响，测量必须在低气压下进行，然后通过线性外推求算结果，用该装置通过对空气导热系数的测量，理论值和实验值符合得相当好。     

基于微波光电导衰退法的新型少子寿命测量仪

本文在传统微波光电导衰退法的基础上,提出了一种可用于测量半导体少数载流子寿命的新型少子寿命测量仪。通过增加频移器和混频器,对高频微波探测信号进行调制和解调,得到包含了样品少子浓度信息的低频信号。同时介绍了测量仪的基本原理和测量装置的结构,并分别对仪器内部的微波源、激光器、频移器和混频器的原理和参数选择进行了探讨。实验表明:测量结果波形与理论预期波形相吻合,证实了测量仪的可行性;新的测量仪保持了传统方法非接触、无损伤的优点,并降低了系统检测设备的性能要求,提高了测量信噪比。     

土壤源热泵中土壤导热系数测定系统设计

土壤导热系数是土壤源热泵中地下埋管换热器设计的重要参数,其大小对钻孔深度与个数有显著影响;针对土壤导热系数的测定对土壤源热泵系统设计的重要性,利用电加热法研制了土壤导热系数测定系统;系统的控制部分基于先进的LonWorks现场总线技术,并结合DDE标准与Visual Basic数据库开发技术构建;整个系统包括控制器的软硬件设计以及上位机监控软件设计;系统根据实验条件对输入功率进行了精确地控制,实验获得的数据满足进行土壤导热系数计算的需要。     

采用热导传感器检测气体浓度的新方法研究

为了克服传统热导传感器气体检测方法的诸多缺陷,提出了一种使传感器保持在恒温状态的气体浓度检测的新方法.介绍了该方法的检测原理,并根据传热学理论证明了该方法的可行性.理论与实践表明,该方法具有许多传统检测方法所不具备的突出优点,具有良好的应用前景.     

Thermal conductivity measurement of liquids in a microfluidic device

A new microfluidic-based approach to measuring liquid thermal conductivity is developed to address the requirement in many practical applications for measurements using small (microlitre) sample size and integration into a compact device. The approach also gives the possibility of high-throughput testing. A resistance heater and temperature sensor are incorporated into a glass microfluidic chip to allow transmission and detection of a planar thermal wave crossing a thin layer of the sample. The device is designed so that heat transfer is locally one-dimensional during a short initial time period. This allows the detected temperature transient to be separated into two distinct components: a short-time, purely one-dimensional part from which sample thermal conductivity can be determined and a remaining long-time part containing the effects of three-dimensionality and of the finite size of surrounding thermal reservoirs. Identification of the one-dimensional component yields a steady temperature difference from which sample thermal conductivity can be determined. Calibration is required to give correct representation of changing heater resistance, system layer thicknesses and solid material thermal conductivities with temperature. In this preliminary study, methanol/water mixtures are measured at atmospheric pressure over the temperature range 30–50°C. The results show that the device has produced a measurement accuracy of within 2.5% over the range of thermal conductivity and temperature of the tests. A relation between measurement uncertainty and the geometric and thermal properties of the system is derived and this is used to identify ways that error could be further reduced.     

PT100热电阻动态特性试验研究与分析

以火电厂常用热电阻PT100为研究对象,采用泓格I-7033温度采集模块、德国SiKA TP17650M检验仪设计了动态试验系统,通过Visial Basic和DCON Utility软件实现了实验数据的自动采集,完成了PT100热电阻的动态特性试验,并使用MATLAB软件对实验数据进行了可视化研究,得出了该类型热电阻在不同电阻丝直径、不同插入深度以及不同被测温度下的数学模型,为该类型热电阻在火电厂安装、检修时提供必要的理论基础与实践指导。