[实用新型]测试材料热物性参数的装置

权利要求书

1.一种测试材料热物性参数的装置，其特征在于，包括：样品密度调节容器，包括：

填充待测样品的容器壳，其左右两侧开口；

可滑动的密封于所述容器壳两侧的两运动型活塞；

分别抵接于所述两运动型活塞上的两液压驱动部件，该两液压驱动部件驱动两运动型活塞沿容器壳内壁滑动，从而改变容器壳内样品的密度；

贯穿所述样品密度调节容器的温度传感器，该温度传感器采用加热电流对待测样品进行加热，并探测样品温度升高而产生的基波电压和三次谐波电压；

与所述温度传感器的相应端连接的谐波测量单元，谐波测量单元产生加热电流，测量并记录多个频率下线探测器两端的三次谐波电压与自然对数频率数据及基波电压平均值；以及

数据处理单元，该数据处理单元利用多个频率下线探测器两端的三次谐波电压与自然对数频率数据及基波电压平均值，计算待测样品的热物性参数。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

腔体，所述样品密度调节容器容置于该腔体内；

超声系统，所述腔体容置于该超声系统内，由该超声系统对容器壳内填充的待测样品进行超声以使其均匀化。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温度传感器包括：

固定塞，固定于所述容器壳的圆孔上，贯穿所述容器壳；

两引线件，贯穿所述固定塞，该两引线件将加热电流传输至容器壳内的线探测器；

所述线探测器，埋设于容器壳内的待测样品中，线长的方向垂直于两运动型活塞的运动方向，其两端分别与所述两引线件伸入待测样品的一端相连接，该线探测器利用加热电流对待测样品进行加热，同时将探测获取的基波电压和三次谐波电压通过两引线件传输至谐波测量单元。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述容器壳的顶面、底面或者侧面沿两运动型活塞的运动方向具有刻度。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述谐波测量单元包括：

加热电流提供电路，该加热电流提供电路产生加热电流，包括：函数发生器、转换器和可调电阻，其中，函数发生器的第一输出端输出角频率为ω的交流电压信号；该交流电压信号经转换器转换为电流信号，该电流信号依次驱动可调电阻和温度传感器的线探测器；

信号测量电路，该信号测量电路测量线探测器的基波电压及三次谐波电压，包括：

第一差动放大器，其第一输入端和第二输入端分别连接至可调电阻的两端，将可调电阻两端的电压信号转换为第一差动信号；

第二差动放大器，其第一输入端和第二输入端分别连接至线探测器的两端，将线探测器两端的电压信号转换为第二差动信号；

前置放大器，其两端分别连接至第一差动放大器和第二差动放大器的输出端，分时输出以下两个信号：第一差动信号、第一差动信号和第二差动信号的差；

锁相放大器，其第二输入端连接至前置放大器的输出端，该锁相放大器计算基波电压，该基波电压为第一差动信号的一次谐波的有效值；并计算三次谐波电压，该三次谐波电压为第一差动信号和第二差动信号的差值的三次谐波分量的有效值；

微机控制与数据采集系统，其输入端连接至锁相放大器的输出端，该微机控制与数据采集系统对锁相放大器输出的一次谐波的有效值和三次谐波分量的有效值进行数据采集。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述可调电阻的阻值：

R9＝α×R_m

其中，R_m为线探测器的阻值，α＝0.95～1.05。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：

第一差动放大器的第一输入端和第二输入端分别通过第一低温漂电阻和第二低温漂电阻连接至可调电阻的两端，且第一输入端通过第三低温漂电阻连接至地，第二输入端通过第四低温漂连接至其输出端；

第二差动放大器的第一输入端和第二输入端分别通过第五低温漂电阻和第六低温漂电阻连接至金属线探测器的两端，且第一输入端通过第七低温漂电阻连接至地，第二输入端通过第八低温漂连接至其输出端。