[发明专利]一种导热系数测量仪

说明书

技术领域

本发明属于测量技术领域，具体涉及一种导热系数测量仪。

背景技术

导热系数的测量方法有很多种，其中热线法是国际导热系数研究领域内公认的最好的测试方法，但现有的热线法仪测量范围较窄，只能测定气体或者液体等单一的物质材料，操作复杂，测量精度也得不到保证。基于热线法原理的热探针法解决了测量范围窄的问题，而且易于操作，准确度高，节约测量时间。但是，用热探针法测量时，需要稳压电源和数据采集器，一般的数据采集器相对较大，而且不能直接读出结果，携带更不方便。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，提出了一种导热系数测量仪，所述测量仪携带方便，能用来测量各种软体材料导热系数，能通过单片机显示屏直接读取结果。

本发明的技术方案为：一种导热系数测量仪，包括稳压电源、单片机和热探针，所述单片机和热探针通过电源线分别与稳压电源相连接，单片机与热探针通过信号线相连接。

所述热探针包括金属套管和加热单元，金属套管为圆柱形，金属套管的高度与外径的比值范围为40-42，所述加热单元位于金属套管内，在金属套管的一端设有绝缘封头，在其另一端的外表面涂有环氧树脂胶。

在加热单元的内部设有导热硅脂。

在所述单片机上设有显示器。加热单元内设有加热铜丝。

本发明具有如下有益效果：

1）本发明附有计算程序的单片机取代数据采集系统，操作简单，读取数据更加方便；

2）本发明适用于各种软体材料，不局限于某一种特殊软体材料；

3）本发明测量装置简单，方便快捷，便于携带。

附图说明

图1为本发明的原理示意图；

图2为本发明的热探针的中间剖面图；

图3为本发明工作时的连接示意图。

图中：1、稳压电源；2、单片机；3、金属套管；4、加热单元；5、引线；6、环氧树脂胶；7、导热硅脂；8、绝缘封头；9、软体材料。

具体实施方式：

参见图1至图3所示，本发明包括稳压电源1、单片机2和热探针，所述单片机2和热探针通过电源线分别与稳压电源1相连接，单片机2与热探针通过信号线相连接。所述热探针包括金属套管3和加热单元4，所述加热单元4位于金属套管3内，在金属套管3的一端设有绝缘封头8，在其另一端的外表面涂有环氧树脂胶6。所述电源线通过绝缘封头8与加热单元4相连接。在加热单元4的内部设有导热硅脂7。在所述单片机2上设有显示器。图1所示的加热单元4内设有加热铜丝。稳压电源1给加热铜丝提供恒定的电压，保证热探针单位长度的加热功率保持不变。热探针主要作用是刺入软体材料9，传送温度信号，将加热铜丝装入金属套管3内，其间隙用导热硅脂7填满。当进行测量时，热探针将温度信号传送给所连接的单片机2，单片机2接受此信号并通过内部已编订的程序进行计算并显示出结果。金属套管为圆柱形，金属套管的高度与外径的比值范围为40-42，图2选取热探针的金属套管3的高度为30mm，外径为0.7mm，内径为0.3mm，长径比为42，极大降低了轴向热流；制作时，加热铜丝采用直径为0.05mm的漆包铜丝，加热铜丝涂抹导热硅脂7，绕制20匝后插入金属套管3内，其间隙用导热硅脂7填满。加热铜丝的两个线头用电焊与引线5焊接，从而保证良好的导电性。焊接之后用环氧树脂胶6将热探针的两端固定并封装在热探针的绝缘封头8内，防止引线折断。

图3是连接示意图，按照连接示意图连接好电路，将热探针刺入软体材料9内部，过了20±5s后，从单片机2的显示屏中读取结果。如果要继续测量，需将热探针拔出，冷却3min左右（自然冷却即可）再进行下一个测量。