[发明专利]一种基于热线法在线测量导热系数的耐高温热探针装置

权利要求书

1.一种基于热线法在线测量导热系数的耐高温热探针装置，其特征在于：

包括有热探针本体、热线控制系统和数据采集系统，所述热探针本体包括合金套管、合金丝、微型铠装热电偶和纳米复合陶瓷涂层，所述合金套管根据热线法探针测量要求满足长径比L/D大于25，L代表合金套管长度，D代表外径，所述合金丝以U型布置在整个合金套管内，所述微型铠装热电偶布置在合金套管的轴心位置处，且热电偶温度测量点布置在合金套管L/2位置处，用于测量合金丝的温度变化，所述纳米复合陶瓷涂层是由纳米复合陶瓷涂料凝固而成，布置在合金丝表面、合金套管内表面、高温微型铠装热电偶表面，并且均匀填充合金套管内的空隙；所述热线控制系统包括恒流直流电源、合金丝和电控开关，所述恒流直流电源为合金丝提供一个可调且恒定的电流，使合金丝温度升高，所述电控开关与恒流直流电源、合金丝串联；所述数据采集系统用于信号采集与可视化，将探针插入待测材料中，给合金丝供电后，合金丝的温度变化会引起热电偶电信号的变化，数据采集系统将实时采集到的热电偶信号可视化为曲线图，结合热线法原理，经过数据处理即可计算出待测材料的导热系数。

2.根据权利要求1所述的一种基于热线法在线测量导热系数的耐高温热探针装置，其特征在于：

所述热探针本体集成了合金丝和微型铠装热电偶，并采用纳米复合陶瓷涂层作为合金套管-合金丝、合金丝-微型铠装热电偶之间的电绝缘和合金套管内的空隙填充物。

3.根据权利要求1所述的一种基于热线法在线测量导热系数的耐高温热探针装置，其特征在于：

所述恒流直流电源用于为合金丝提供一个恒定可控的电流，使其能满足热线法测量导热系数的要求。

4.根据权利要求1所述的一种基于热线法在线测量导热系数的耐高温热探针装置，其特征在于：

所述数据采集系统能够实时记录恒定电流下合金丝温度随时间的变化，用于计算所测量材料的导热系数。

5.根据权利要求1所述的一种基于热线法在线测量导热系数的耐高温热探针装置，其特征在于：所述微型铠装热电偶为微型高温铠装热电偶，所述高温是指RT-800摄氏度，温度范围是室温到800摄氏度。

6.根据权利要求1所述的一种基于热线法在线测量导热系数的耐高温热探针装置，其特征在于：所述纳米复合陶瓷涂层为高温纳米复合陶瓷涂层，所述纳米复合高温陶瓷涂层能在高温下绝缘，所述涂层材料包括高电阻无机晶体材料氧化铝、氮化硅、云母片之一或其组合，所述高温是指800摄氏度以上。

7.根据权利要求1所述的一种基于热线法在线测量导热系数的耐高温热探针装置，其特征在于：

采用上述探针装置测量颗粒材料、固体材料和液体材料的导热系数。