[发明专利]一种基于热电半导体的导热系数自动测量设备

权利要求书

1.一种基于热电半导体的导热系数测量设备，包括：试样管、试样管支撑、控制器，其特征在于，

所述试样管包括：绝热套、加热装置、第一温度传感器、第二温度传感器、热电半导体以及电势测量装置；

所述绝热套为由绝热材料制成的中空的桶状结构，其一端封闭，另一端开口，所述绝热套固定在所述试样管支撑上并且容纳所述加热装置、所述试样和所述热电半导体；

所述加热装置置于所述绝热套的封闭的一端的内部，能够以恒定功率发出热量；

所述试样置于所述绝热套内并且其一端与所述加热装置相接触，另一端与所述热电半导体相接触；

所述第一温度传感器置于所述加热装置与所述试样相接的界面处，用于测量该处的温度T1；

所述第二温度传感器置于所述试样的另一端与所述热电半导体相接的界面处，用于测量该处的温度T2；

所述电势测量装置分别与所述热电半导体的两端相连，用于测量热电半导体两端的电势差；

所述控制器接收所述第一温度传感器、所述第二温度传感器所测得的温度以及所述电势测量装置测得的电势差，并且基于所述第一温度传感器、所述第二温度传感器所测得的温度以及所述电势测量装置测得的电势差确定所述试样的导热系数。

2.如权利要求1所述的导热系数测量设备，其特征在于，所述热电半导体为圆柱状结构，包括两个端面和圆柱状的外侧壁，所述外侧壁与所述绝热套的内壁匹配。

3.如权利要求2所述的导热系数测量设备，其特征在于，所述热电半导体置于所述绝热套内部，并且一个端面与所述试样相接触，另一个端面处设置有散热块。

4.如权利要求1所述的导热系数测量设备，其特征在于，所述控制器基于如下公式确定所述试样的导热系数λ2，

λ2=[λ1(ΔT)/(ΔX)]*L/(T1-T2)

其中，L为试样的长度，单位为m；λ1为热电半导体的导热系数，单位为W/(m*K)；ΔX为热电半导体的厚度，单位为m；ΔT为热电半导体的热面和冷面的温差，其可以通过热电半导体两端的电势差而确定。

5.如权利要求1所述的导热系数测量设备，其特征在于，所述加热装置的输出功率能够调节，所述控制器采用PID自动控制系统控制所述加热装置的输出功率。