[实用新型]一种导热系数测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种导热系数测定装置，用以测量固液相变介质、颗粒材料、粘稠介质的导热系数；对固液相变介质分别处于固相、液相的导热系数可连续测量。

背景技术

相变材料(Phase Change Material)广泛运用在储能系统中，导热系数是PCM最重要的一种热物性，在研究利用PCM时首先要获得它的热物性数据。导热系数一般通过实验装置测得。

通常基于一维稳态导热理论的稳态平板法测PCM的导热系数会有如下缺点而不能使用：①PCM处于固液两相的变化中，加热过程进行，液相易渗漏，不易制备测试仪器要求的成型条件等，实验结果误差极大，尤其不利于液体的测量，对固液二相的综合比较测试不能在同一仪器中进行；②要得到可靠的试样表面平均温度，需要用相当数量的热电偶；③稳态法准备测试记录前的温差稳定条件耗时长，实验测试过程也耗时长。

现有技术中基于非稳态无限大平板法测PCM导热系数存在如下缺陷：①PCM处于固相尚可以快速测试，但无法对液相进行测量，对固液二相的测试不能在同一仪器中进行；②非稳态法导热理论模型复杂；③要求测试件较难满足。

但随着技术进步要求，必须有合适的便捷的测试仪器以满足生产需要。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种导热系数测定装置，它可以方便地测试相变材料固相与液相的导热系数，也可测量粘稠液体及颗粒材料的导热系数。

为了达到本实用新型的目的所采取的技术方案，包括外壳，设在该外壳上的冷媒进口1和冷媒出口2，其特征在于，该外壳为冷却套管3，该冷却套管3为两端密封的中空圆柱形，该圆柱外壁开孔与冷媒进口1和冷媒出口2相通，冷媒在冷却套管3的夹层间循环流动冷却；在该冷却套管3内同轴设有紫铜套管5，在该紫铜套管5内同轴设有加热棒6，该加热棒6通过加热棒接线9与精密加热源17连接；在所述冷却套管3和紫铜套管5上设有壁温热电偶10，壁温热电偶10与热电偶数据采集器16连接。

上述的导热系数测定装置中，所述的冷却套管3的两端是分别通过带外螺纹套管端盖7和套管端盖8密封的，冷却套管3内壁一端加工内螺纹与带外螺纹的套管端盖7相配合，冷却套管3的另一端与套管端盖8用胶粘接。

上述的导热系数测定装置中，带外螺纹的套管端盖7与套管端盖8中心钻有孔，紫铜套管5的外径与该孔的内径配合，紫铜套管5穿过带外螺纹的套管端盖7与套管端盖8的中心孔，对称安装。

上述的导热系数测定装置中，所述加热棒6的外径与紫铜套管5的内径配合轴向对称安装，它们之间的间隙填充导热硅脂；紫铜套管5的两端部与加热棒6的两端部围成的空间分别填充有绝热棉。

上述的导热系数测定装置中，在冷却套管3内侧开有槽，埋入壁温热电偶10至少3对；在紫铜套管5外壁开槽，埋入壁温热电偶10至少3对。

上述的导热系数测定装置中，所述冷媒进口1与一恒温槽15的出口相连通，所述冷媒出口2与恒温槽15的入口相连通。

上述的导热系数测定装置中，所述带外螺纹的套管端盖7上焊接有手柄，便于拆卸。

上述的导热系数测定装置中，所述精密加热电源17为直流精密稳压电源。

上述的导热系数测定装置中，所述恒温槽15设有温度调节装置。

本实用新型的有益效果是，对PCM介质在一次测试安装过程中，既可以测量固相的导热系数，又可以在测量粘稠介质、升温后PCM液相的导热系数；测试过程介质是密封的，不会泄露。对不同PCM介质冷媒温度可调节；加热棒负荷可调节；电路、冷媒循环简单，系统调试简单，各元件可拆卸，易维护。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例的加热管及热电偶布置图剖视图；

图3是本实用新型的一个实施例冷却套管3及热电偶布置剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。