[发明专利]一种热流率测量仪和测量方法

权利要求书

1.一种热流率测量仪，其特征在于：

包括：热源、地表温度传感器(5)、大气温度传感器(6)、第一 温度传感器(7)、第二温度传感器(8)、加热套管表面温度传感器(9)、 加热套管内壁温度传感器(10)、信号处理器(11)和温度控制器(12)， 其中，

所述热源包括：加热棒(1)、加热套管(2)、增强填充剂(3) 和锥形钻头(4)，其中，加热棒(1)位于加热套管(2)的内部，增 强填充剂(3)位于加热套管(2)内部除加热棒(1)以外的空间中， 锥形钻头(4)设置在加热套管(2)的下端；

所述温度控制器(12)，与热源的加热棒(1)相连；

地表温度传感器(5)的温度感应探头位于地表；大气温度传感器 (6)的温度感应探头位于空气中；第一温度传感器(7)和第二温度 传感器(8)的温度感应探头位于被测材料中；加热套管表面温度传感 器(9)的温度感应探头紧贴于加热套管(2)的外壁；加热套管内壁 温度传感器(10)与温度控制器(12)连接，其温度感应探头固定于 加热套管(2)的内壁；

所述信号处理器(11)与地表温度传感器(5)、大气温度传感器 (6)、第一温度传感器(7)、第二温度传感器(8)、加热套管表面温 度传感器(9)和加热套管内壁温度传感器(10)相连，所述信号处理 器(11)包括数据采集模块(14)、数据存储与处理模块(15)、人 机交互模块(16)、电源模块(17)以及辅助装置(18)，数据采集模 块(14)、人机交互模块(16)、电源模块(17)以及辅助装置(18) 通过数据存储与处理模块(15)彼此互相连接。

2.如权利要求1所述的热流率测量仪，其特征在于：

所述加热套管(2)外径D与加热套管(2)的长度H之比小于0.1。

3.如权利要求1所述的热流率测量仪，其特征在于：

所述增强填充剂(3)为导热树脂。

4.如权利要求1所述的热流率测量仪，其特征在于：

所述加热棒(1)的温度高于环境温度20℃-30℃。

5.如权利要求1所述的热流率测量仪，其特征在于：

所述信号处理器(11)还具有外部通信接口，与上位机(13)连 接。

6.如权利要求1所述的热流率测量仪，其特征在于：

所述数据采集模块(14)包括抗混叠滤波模块(19)、多路切换开 关(20)、A/D转换模块(21)和电压采集模块(22)，其中，抗混叠 滤波模块(19)依次连接多路切换开关(20)和A/D转换模块(21)， 电压采集模块(22)连接A/D转换模块(21)；

所述数据存储与处理模块(15)包括MCU核心控制器(23)、FLASH 存储模块(24)和晶振及复位电路(25)，MCU核心控制器(23)分 别与FLASH存储模块(24)和晶振及复位电路(25)连接；

人机交互模块(16)包括液晶显示模块(26)和键盘接口模块(27)， 两者分别与数据存储与处理模块(15)的MCU核心控制器(23)连接；

电源模块(17)包括5V电源转换模块(28)；

辅助装置(18)包括内部温度传感器(29)、时钟模块(30)和串 口通信模块(31)，三者分别与数据存储与处理模块(15)的MCU核 心控制器(23)。