CN108037149B - 一种快速自动化测定相变材料冷热循环的多孔位装置及其测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种快速自动化测定相变材料冷热循环的多孔位装置及其测定方法,所述装置包括样品台、冷液槽、制冷***、控制***和测量输出***;样品台顶部开孔位作为样品室,样品台内包括电加热器、载冷剂管路、第一温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器,电加热器和载冷剂管路在样品台内部分布;电加热器与第一温度传感器相连;载冷剂管路的载冷剂入口和出口分别与分流器和合流器相连,分流器和合流器通过管路与冷液槽相连,第三温度传感器和第四温度传感器设置于样品台内测定样品台的温度。本发明装置能按照输入的程序自动控制升降温度,使相变材料反复相变,快速完成耐久性实验测试,能实时记录相变材料的温度及循环次数,省时省力。
Description
技术领域
本发明属于材料测试设备领域,涉及一种测定相变材料冷热循环的多孔位装置及其测定方法,尤其涉及一种快速自动化测定相变材料冷热循环的多孔位装置及其测定方法。
背景技术
相变材料是利用相变潜热来贮能和放能的。相变材料在相变过程中通过吸热、放热对能量进行存储和释放,达到控制周围环境温度的目的。由于其储能密度高且在相变过程中近似等温,在建筑节能、太阳能、电网“削峰填谷”、航空航天和生活用品等领域应用前景广阔。
耐久性及热稳定性是相变材料性能测试的一项重要指标,是相变材料实际应用价值的一个重要参考。常用的相变材料耐久性测试方法有人工手动操作和DSC设备测试。人工手动操作是将相变材料依次放入冷热环境中,使相变材料温度达到冷热循环温度上限和下限,进而实现相变材料耐久性测试。这样的实验方式易造成相变材料在循环过程中不稳定,实验结果误差大,耗时耗力。采用DSC设备测试,只能采用毫克级样品,与实际应用情况出入大,且设备精密,费用高。
CN 104677933A公开了一种定型相变材料存储/释放能量测试装置,包括测试容器,测试容器通过导线分别连接有信号调理模块和工控机,信号调理模块和工控机之间设置有A/D转换模块,工控机分别连接有时钟模块、显示屏和键盘。虽然该装置可以低成本的测定相变材料存储/释放能量,但其单次仅能测试少量相变材料,工作效率低,无法大批量对相变材料的存储/释放能量进行测试。
发明内容
针对现有技术中相变材料性能测试中存在的稳定性差、实验结果误差大、测定过程耗时费力以及工作效率低等问题,本发明提供了一种快速自动化测定相变材料冷热循环的多孔位装置及其测定方法。本发明所述装置可以按照输入的程序自动控制升降温度,使相变材料反复相变完成耐久性实验测试,并能实时记录相变材料的温度及循环次数,省时省力。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种测定相变材料冷热循环的多孔位装置,所述装置包括样品台、冷液槽、制冷***、控制***和测量输出***;
其中,所述样品台顶部开孔位作为样品室,所述样品台包括电加热器、载冷剂管路、第一温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器,所述电加热器和所述载冷剂管路在样品台内部分布;所述电加热器与第一温度传感器相连;所述载冷剂管路的载冷剂入口与分流器相连,所述载冷剂管路的载冷剂出口与合流器相连,所述分流器和合流器均通过管路与冷液槽相连,所述第三温度传感器和第四温度传感器设置于样品台的内部以测定样品台的温度;
所述制冷***置于冷液槽内,冷液槽内部设有第二温度传感器;
所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器与控制***相连;
所述测量输出***与样品台中的样品室相连。
本发明中,所述电加热器和载冷剂管路在样品台内部分布是指电加热器和载冷剂管路在样品台内部交错设置,但彼此并不相连,互不影响。其用于向样品室内的相变材料提供所需的热量和冷量。
本发明中,所述“多孔位”是指有两个或两个以上孔位。
所述第一温度传感器用于测量电加热器的加热温度,第二温度传感器用于测量冷液槽中液体的温度,控制***则通过第一温度传感器和第二温度传感器控制电加热器加热上限温度及保温时间和冷液槽内制冷***制冷下限温度及保温时间;所述第三温度传感器和第四温度传感器用于测量样品台内待测相变材料的温度的上限和下限,第三温度传感器和第四温度传感器通过控制***进行控制,以保证样品台内温度均一,任一传感器温度超出测量相变材料温度的上限和下限,启动电加热器或制冷***。
所述测量输出***用于记录待测相变材料样品的温度。
本发明所述多孔位装置通过特殊的样品台结构,可以测定一个样品或同时测量多个试样,也可测定任意样品不同部位的温度,并能按照输入的程序自动控制升降温度,使相变材料反复相变完成耐久性实验测试,并能实时记录相变材料的温度及循环次数,省时省力,可以保证相变材料在循环过程中的稳定性,提高实验结果的准确率,降低误差。
以下作为本发明优选的技术方案,但不作为本发明提供的技术方案的限制,通过以下技术方案,可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案,所述样品室的深度为≥5cm,例如5cm、7cm、10cm、13cm、15cm或17cm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。所述样品室的直径为≥0.5cm,例如0.5cm、1cm、1.5cm或2cm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,以通过测量输出***测定样品室内放置样品的不同部位的温度。其深度和直径以满足承载试样的试管或其他容器的深度和直径为准,并不仅限于所列举数值,所述电加热器和载冷剂管路在样品室内部不穿过孔位设置,即电加热器和载冷剂管路的设置避开孔位设置。
优选地,所述样品室的个数≥2,例如2、3、4、5、6、7或8以及更多,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用,以通过测量输出***测定至少2个样品的温度。本发明中,所述样品台上开设多个样品室,可同时测量多个试样,提高工作效率。
优选地,所述单个样品室中承载的样品重量≤50g,例如50g、45g、40g、35g、30g、25g、20g或15g等以及小数值,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中,所述样品台上开设的样品室中单个样品室的的形状没有特殊限制,只要可承载待测相变材料即可。
优选地,所述样品台的材质为金属和/或碳材料。
优选地,所述金属材料包括铝和/或铜。
优选地,所述碳材料包括碳化硅和/或碳纤维,但并不仅限于所列举的碳材料。
优选地,所述样品台材质的热导率≥50W/(m·k),例如50W/(m·k)、70W/(m·k)、100W/(m·k)、130W/(m·k)、150W/(m·k)、170W/(m·k)、200W/(m·k)、230W/(m·k)、250W/(m·k)、270W/(m·k)、300W/(m·k)、350W/(m·k)或400W/(m·k)等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,所述电加热器包括至少两根电加热管,例如2根、3根、4根、5根、6根、7根、8根、9根、10根、12根、14根、16根或18根等以及更多,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述电加热管呈阵列排列。
优选地,所述载冷剂管路包括至少两个管路,例如2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、12个、14个或16个等以及更多,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述管路为蛇形管。
优选地,所述载冷剂管路包括至少两个管路,且管路呈阵列排列。
本发明中,所述样品台内的电加热管和载冷剂管呈阵列组合式排列,有利于实现快速加热和冷却。
作为本发明优选的技术方案,所述样品台呈立方体结构,所述电加热器设置于样品台的一个侧面并贯穿样品台,所述载冷剂管路设置于样品台的另一个侧面并贯穿样品台设置(即是指电加热器和载冷剂管路分别设置于样品台相连的两个侧面),设置有载冷剂管路的样品台的两个相对侧面中一个侧面顶部设置有与载冷剂管路的载冷剂入口相连的分流器,另一个的底部设置有与载冷剂管路的载冷剂出口相连的合流器。此处,是对样品台为立方体结构时,其各个组件位置的进一步限定。
作为本发明优选的技术方案,所述分流器和冷液槽相连的管路上设置第一阀门和动力输送装置,其用于控制冷液槽中的液体进入分流器。
优选地,所述合流器和冷液槽相连的管路上设置第二阀门,其用于控制液体回流进入冷液槽中。
本发明中,所述“第一”和“第二”并不是对装置使用顺序进行限定,而仅仅是从命名方式上对其进行区分。
优选地,所述第一阀门和第二阀门均独立地为电磁阀和/或电动阀。
优选地,所述动力输送装置为磁力泵和/或电动泵。
作为本发明优选的技术方案,所述冷液槽的上部设有进液口,下部设有排液口,冷液槽内部盛装制冷液体。
优选地,所述制冷***包括压缩机、搅拌器和与搅拌器相连的电机,即电机驱动搅拌器进行运动。
优选地,所述搅拌器为机械搅拌器。
作为本发明优选的技术方案,所述控制***包括第一温度控制器、第二温度控制器、程序控制器和触摸屏,所述第一温度控制器与第一温度传感器和第二温度传感器相连,所述第二温度控制器与第三温度传感器和第四温度传感器相连,所述程序控制器同时与第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器相连。
即第一温度控制器通过与第一温度传感器和第二温度传感器相连控制电加热器加热上限温度及保温时间和冷液槽内制冷***制冷下限温度及保温时间;第二温度控制器通过与第三温度传感器和第四温度传感器相连控制样品台内测量相变材料温度的上限和下限,保证样品台内温度均一;所述程序控制器同时与第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器相连用于设定电加热器加热上限温度及保温时间、冷液槽内制冷***制冷下限温度及保温时间、测量相变材料温度的上限和下限;所述触摸屏显示并记录冷液槽、加热器和样品台的温度及循环次数。
作为本发明优选的技术方案,所述测量输出***为数据采集仪,其可以实时记录相变材料温度并形成“时间-温度”曲线直观图像。
优选地,所述多孔位装置还包括支撑样品台的架台。
优选地,所述冷液槽设置于架台的下方。
第二方面,本发明提供了上述多孔位装置的测定方法,所述方法包括以下步骤:
(a)通过控制***设定样品台中电加热器温度上限、冷液槽的温度下限、样品台温度的上限和下限以及需要保温的时间;
(b)启动多孔位装置,使其自动运行;自动运行过程中,当电加热器的温度低于设定的电加热器温度上限,启动电加热器进行电加热;当冷液槽中液体温度高于设定的冷液槽温度下限,启动制冷***对冷液槽进行制冷;
在制冷过程中,当冷液槽内液体温度达到设定的冷液槽温度下限,连通冷液槽和分流器中的管路,使冷液槽内液体进入载冷剂管路;
通过控制***判断第三温度传感器和第四温度传感器传来的样品台内温度,当样品台内温度达到设定的样品台温度的上限和下限,停止电加热器和制冷***的工作或进入保温模式,其中电加热器和制冷***各停止一次为一次相变循环;
通过触摸屏显示记录运行过程中样品台的温度和循环次数,通过测量输出***显示记录相变材料样品温度,并显示“时间-温度”曲线。
作为本发明优选的技术方案,步骤(a)中样品台温度的上限高于待测相变材料的相变温度,样品台温度的下限低于待测相变材料的相变温度,电加热器的加热温度不低于样品台温度的上限,冷液槽的制冷温度不高于样品台温度的下限,以便实现快速加热冷却循环,提高工作效率,缩减实验时间。
优选地,步骤(b)中通过控制***判断电加热器的温度和冷液槽中液体温度,并独立地启动电加热器和冷液槽。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明所述装置可同时加热或冷却多个相变材料样品,电加热器和载冷剂管路均设置于样品台内,结构紧凑;
(2)本发明所述装置对所测相变材料的形态没有要求,相变材料样品量可大可小,最大可达50g,可测量各种形态相变材料加热和冷却过程中内部温度分布变化情况;
(3)本发明所述装置可以设定样品台的上下限温度和保温时间,自动快速的对相变材料进行冷热循环测试,省时省力;
(4)本发明所述装置的实验温度范围为-80℃~200℃,温度测试精度为0.1℃,适用于多种具有不同相变温度的相变材料;
(5)本发明所述装置可实时采集试样温度并形成“时间-温度”曲线直观图像,且数据可输出。
附图说明
图1是本发明实施例1中所述测定相变材料冷热循环的多孔位装置的结构示意图;
图2是本发明实施例1中所述样品台的结构示意图;
图3是本发明实施例1中所述样品台内部结构示意图;
其中,1-样品台,2-架台,3-冷液槽,4-样品室,5-电加热器,6-载冷剂管路,7-第一温度传感器,8-第二温度传感器,9-第三温度传感器,10-第四温度传感器,11-分流器,12-合流器,13-第一阀门,14-第二阀门,15-进液口,16-排液口,17-压缩机,18-动力输送装置,19-搅拌器,20-电机,21-控制***,22-触摸屏,23-测量输出***。
具体实施方式
为更好地说明本发明,便于理解本发明的技术方案,下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明保护范围以权利要求书为准。
本发明具体实施方式部分提供了一种测定相变材料冷热循环的多孔位装置及其测定方法,所述装置包括样品台1、冷液槽3、制冷***、控制***21和测量输出***23;
其中,所述样品台1顶部开孔位作为样品室4,所述样品台1包括电加热器5、载冷剂管路6、第一温度传感器7、第三温度传感器9和第四温度传感器10,所述电加热器5和所述载冷剂管路6在样品台1内部分布;所述电加热器5与第一温度传感器7相连;所述载冷剂管路6的载冷剂入口与分流器11相连,所述载冷剂管路6的载冷剂出口与合流器12相连,所述分流器11和合流器12均通过管路与冷液槽3相连,所述第三温度传感器9和第四温度传感器10设置于样品台1内以测定样品台的温度;
所述制冷***置于冷液槽3内,冷液槽3内部设有第二温度传感器8;
所述第一温度传感器7、第二温度传感器8、第三温度传感器9和第四温度传感器10与控制***21相连;
所述测量输出***23与样品台1中的样品室4相连。
所述多孔位装置的测定方法包括以下步骤:
(a)通过控制***21设定样品台1中电加热器5温度上限、冷液槽3的温度下限、样品台1温度的上限和下限以及需要保温的时间;
(b)启动多孔位装置,使其自动运行;自动运行过程中,当电加热器5的温度低于设定的电加热器5温度上限,启动电加热器5进行电加热;当冷液槽3中液体温度高于设定的冷液槽3温度下限,启动制冷***对冷液槽3进行制冷;
在制冷过程中,当冷液槽3内液体温度达到设定的冷液槽3温度下限,连通冷液槽3和分流器11中的管路,使冷液槽3内液体进入载冷剂管路6;
通过控制***21判断第三温度传感器9和第四温度传感器10传来的样品台1内温度,当样品台1内温度达到设定的样品台1温度的上限和下限,停止电加热器5和制冷***的工作或进入保温模式,其中电加热器5和制冷***各停止一次为一次相变循环;
通过控制***21显示运行过程中样品台1的温度和循环次数,通过测量输出***23显示记录相变材料样品温度,并显示“时间-温度”曲线。
以下为本发明典型但非限制性实施例:
实施例1:
本实施例提供了一种测定相变材料冷热循环的多孔位装置及其测定方法,如图1所示,所述装置包括样品台1、冷液槽3、制冷***、控制***21和测量输出***23;
其中,所述样品台1呈立方体结构,顶部开有5个孔道作为样品室4,所述样品台1包括电加热器5、载冷剂管路6、第一温度传感器7、第三温度传感器9和第四温度传感器10,如图3所示,所述电加热器5包括12根电加热管且电加热管呈阵列排布,所述载冷剂管路6包括6个呈阵列排布的蛇形管,电加热器5和载冷剂管路6在样品台1内部交叉设置;电加热器5设置于样品台1的一个侧面并贯穿样品台1,载冷剂管路6设置于样品台1的另一个侧面并贯穿样品台1设置,设置有载冷剂管路6的样品台1的两个相对侧面中一个侧面顶部设置有与载冷剂管路6的载冷剂入口相连的分流器11,另一个的底部设置有与载冷剂管路6的载冷剂出口相连的合流器12,电加热器5与第一温度传感器7相连;所述分流器11和合流器12均通过管路与冷液槽3相连,所述第三温度传感器9和第四温度传感器10设置于样品台1内;
所述制冷***置于冷液槽3内,冷液槽3内部设有第二温度传感器8;所述第一温度传感器7、第二温度传感器8、第三温度传感器9和第四温度传感器10与控制***21相连;所述测量输出***23与样品台1中的样品室4相连。
其中,单个样品室4中承载的样品重量≤50g,样品台1的材质为金属和/或碳材料;分流器11和冷液槽3相连的管路上设置第一阀门13和动力输送装置18,合流器12和冷液槽3相连的管路上设置第二阀门电磁阀14;冷液槽3的上部设有进液口15,下部设有排液口16,冷液槽3内部盛装制冷液体;
所述制冷***包括压缩机17、搅拌器19和与搅拌器19相连的电机20,搅拌器19为机械搅拌器;
所述控制***21包括第一温度控制器、第二温度控制器、程序控制器和触摸屏22,所述第一温度控制器与第一温度传感器7和第二温度传感器8相连,所述第二温度控制器与第三温度传感器9和第四温度传感器10相连,所述程序控制器同时与第一温度传感器7、第二温度传感器8、第三温度传感器9和第四温度传感器10相连;
所述测量输出***23为数据采集仪;多孔位装置还包括支撑样品台1的架台2;所述冷液槽3设置于架台2的下方。
所述装置的测定方法包括以下步骤:
(a)前期准备工作:向冷液槽3中加入制冷液体;
(b)通过控制***21设定样品台1中电加热器5温度上限、冷液槽3的温度下限、样品台1温度的上限和下限以及需要保温的时间;其中,样品台1温度的上限高于待测相变材料的相变温度,样品台1温度的下限低于待测相变材料的相变温度,电加热器5的加热温度高于样品台1温度的上限,冷液槽3的制冷温度低于样品台1温度的下限;
(c)将装有样品的试管放入样品室4内,向样品中置入温度探头并连接测量输出***23,点击触摸屏22和测量输出***23的启动按钮,装置自动运行;
自动运行过程中,通过控制***21的第一温度控制器判断第一温度传感器7传来的电加热器5的温度,若电加热器5的温度低于设定的电加热器加热上限温度,启动电加热器5进行电加热;或,判断通过控制***21的第一温度控制器判断第二温度器8传来的冷液槽3内液体温度,若冷液槽3内的温度高于设定的制冷***制冷下限温度,则启动制冷***制冷冷液槽3内液体。
在制冷过程中,当冷液槽3内液体温度达到设定的冷液槽3温度下限,第一阀门13打开,连通冷液槽3和分流器11中的管路,使冷液槽3内液体进入载冷剂管路6;第二温度控制器判断第三温度传感器9和第四温度传感器10传来的样品台内温度直到达到设定的测量相变材料温度的上限和下限,则停止电加热器5和制冷***工作或使其进入保温时间模式。电加热器或制冷***各停止一次称作一次相变循环;
触摸屏22实时显示第一温度传感器7、第二温度传感器8、第三温度传感器9和第四温度传感器10传来的温度、保温时间及循环次数。数据采集仪实时显示记录相变材料样品温度,并显示“时间-温度”曲线。
实施例2:
本实施例提供了一种测定相变材料冷热循环的多孔位装置及其测定方法,所述装置结构参照实施例1中装置结构,区别仅在于:样品室4的个数为6个,电加热器5包括14根呈阵列排布电加热管,载冷剂管路6包括8个呈阵列排布的蛇形管。
所述装置的测定方法与实施例1中相同。
实施例3:
采用实施例1中的装置对某种水合盐相变材料进行测定,该水合盐相变材料的相变温度为29℃左右,相变潜热为130kJ/kg。
设定电加热器5加热温度为50℃,冷液槽3温度为0℃,样品台1内两温度传感器温度上限、下限均为40℃、10℃。取样品30g放入试管中放入样品室4,向样品中置入温度探头并连接记录输出装置。点击触摸屏22和测量输出***23上的启动按钮,装置自动运行。到达所需循环次数,停止装置运行,取出试管样品,导出“时间-温度”曲线及数据。
在此实例中,完成一次循环大概需要5分钟,完成1000次需要84小时,实验过程自动运行,省时省力。样品台不需要移动,避免引起样品因移动受到震动产生实验误差。采用电加热器直接加热升温,结构紧凑。
综合上述实施例可以看出,本发明所述装置可以按照输入的程序自动控制升降温度,使相变材料反复相变完成耐久性实验测试,并能实时记录相变材料的温度及循环次数,省时省力。
申请人申明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细应用方法,但本发明并不局限于上述详细应用方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品原料的等效替换及辅助成分的添加、具体操作条件和方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (28)
1.一种测定相变材料冷热循环的多孔位装置,其特征在于,所述装置包括样品台(1)、冷液槽(3)、制冷***、控制***(21)和测量输出***(23);
其中,所述样品台(1)顶部开孔位作为样品室(4),所述样品台(1)包括电加热器(5)、载冷剂管路(6)、第一温度传感器(7)、第三温度传感器(9)和第四温度传感器(10),所述电加热器(5)和所述载冷剂管路(6)在样品台(1)内部分布;所述电加热器(5)与第一温度传感器(7)相连;所述载冷剂管路(6)的载冷剂入口与分流器(11)相连,所述载冷剂管路(6)的载冷剂出口与合流器(12)相连,所述分流器(11)和合流器(12)均通过管路与冷液槽(3)相连,所述第三温度传感器(9)和第四温度传感器(10)设置于样品台(1)内部以测定样品台的温度;
所述制冷***置于冷液槽(3)内,冷液槽(3)内部设有第二温度传感器(8);
所述第一温度传感器(7)、第二温度传感器(8)、第三温度传感器(9)和第四温度传感器(10)与控制***(21)相连;
所述测量输出***(23)与样品台(1)中的样品室(4)相连。
2.根据权利要求1所述的多孔位装置,其特征在于,所述样品室(4)的深度为≥5cm,样品室(4)的直径≥0.5cm,以通过测量输出***(23)测定样品室(4)内放置样品的不同部位的温度。
3.根据权利要求2所述的多孔位装置,其特征在于,所述样品室(4)的个数≥2,以通过测量输出***(23)测定至少2个样品的温度。
4.根据权利要求2所述的多孔位装置,其特征在于,单个样品室(4)中承载的样品重量≤50g。
5.根据权利要求1所述的多孔位装置,其特征在于,所述样品台(1)的材质为金属和/或碳材料。
6.根据权利要求5所述的多孔位装置,其特征在于,所述金属材料包括铝和/或铜。
7.根据权利要求5所述的多孔位装置,其特征在于,所述碳材料包括碳化硅和/或碳纤维。
8.根据权利要求1所述的多孔位装置,其特征在于,所述样品台(1)材质的热导率≥50W/(m·k)。
9.根据权利要求1所述的多孔位装置,其特征在于,所述电加热器(5)包括至少两根电加热管。
10.根据权利要求9所述的多孔位装置,其特征在于,所述电加热管呈阵列排列。
11.根据权利要求1所述的多孔位装置,其特征在于,所述载冷剂管路(6)包括至少两个管路。
12.根据权利要求11所述的多孔位装置,其特征在于,所述管路为蛇形管。
13.根据权利要求1所述的多孔位装置,其特征在于,所述载冷剂管路(6)包括至少两个管路,且管路呈阵列排列。
14.根据权利要求1所述的多孔位装置,其特征在于,所述样品台(1)呈立方体结构,所述电加热器(5)设置于样品台(1)的一个侧面并贯穿样品台(1),所述载冷剂管路(6)设置于样品台(1)的另一个侧面并贯穿样品台(1)设置,设置有载冷剂管路(6)的样品台(1)的两个相对侧面中一个侧面顶部设置有与载冷剂管路(6)的载冷剂入口相连的分流器(11),另一个的底部设置有与载冷剂管路(6)的载冷剂出口相连的合流器(12)。
15.根据权利要求1所述的多孔位装置,其特征在于,所述分流器(11)和冷液槽(3)相连的管路上设置第一阀门(13)和动力输送装置(18)。
16.根据权利要求15所述的多孔位装置,其特征在于,所述合流器(12)和冷液槽(3)相连的管路上设置第二阀门(14)。
17.根据权利要求16所述的多孔位装置,其特征在于,所述第一阀门(13)和第二阀门(14)均独立地为电磁阀和/或电动阀。
18.根据权利要求15所述的多孔位装置,其特征在于,所述动力输送装置(18)为磁力泵和/或电动泵。
19.根据权利要求1所述的多孔位装置,其特征在于,所述冷液槽(3)的上部设有进液口(15),下部设有排液口(16),冷液槽(3)内部盛装制冷液体。
20.根据权利要求1所述的多孔位装置,其特征在于,所述制冷***包括压缩机(17)、搅拌器(19)和与搅拌器(19)相连的电机(20)。
21.根据权利要求20所述的多孔位装置,其特征在于,所述搅拌器(19)为机械搅拌器。
22.根据权利要求1所述的多孔位装置,其特征在于,所述控制***(21)包括第一温度控制器、第二温度控制器、程序控制器和触摸屏(22),所述第一温度控制器与第一温度传感器(7)和第二温度传感器(8)相连,所述第二温度控制器与第三温度传感器(9)和第四温度传感器(10)相连,所述程序控制器同时与第一温度传感器(7)、第二温度传感器(8)、第三温度传感器(9)和第四温度传感器(10)相连。
23.根据权利要求1所述的多孔位装置,其特征在于,所述测量输出***(23)为数据采集仪。
24.根据权利要求1所述的多孔位装置,其特征在于,所述多孔位装置还包括支撑样品台(1)的架台(2)。
25.根据权利要求24所述的多孔位装置,其特征在于,所述冷液槽(3)设置于架台(2)的下方。
26.根据权利要求1所述的多孔位装置的测定方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(a)通过控制***(21)设定样品台(1)中电加热器(5)温度上限、冷液槽(3)的温度下限、样品台(1)温度的上限和下限以及需要保温的时间;
(b)启动多孔位装置,使其自动运行;自动运行过程中,当电加热器(5)的温度低于设定的电加热器(5)温度上限,启动电加热器(5)进行电加热;当冷液槽(3)中液体温度高于设定的冷液槽(3)温度下限,启动制冷***对冷液槽(3)进行制冷;
在制冷过程中,当冷液槽(3)内液体温度达到设定的冷液槽(3)温度下限,连通冷液槽(3)和分流器(11)中的管路,使冷液槽(3)内液体进入载冷剂管路(6);
通过控制***(21)判断第三温度传感器(9)和第四温度传感器(10)传来的样品台(1)内温度,当样品台(1)内温度达到设定的样品台(1)温度的上限和下限,停止电加热器(5)和制冷***的工作或进入保温模式,其中电加热器(5)和制冷***各停止一次为一次相变循环;
通过触摸屏(22)显示记录运行过程中样品台(1)的温度和循环次数,通过测量输出***(23)显示记录相变材料样品温度,并显示“时间-温度”曲线。
27.根据权利要求26所述的测定方法,其特征在于,步骤(a)中样品台(1)温度的上限高于待测相变材料的相变温度,样品台(1)温度的下限低于待测相变材料的相变温度,电加热器(5)的加热温度高于样品台(1)温度的上限,冷液槽(3)的制冷温度低于样品台(1)温度的下限。
28.根据权利要求26所述的测定方法,其特征在于,步骤(b)中通过控制***(21)判断电加热器(5)的温度和冷液槽(3)中液体温度,并独立地启动电加热器(5)和冷液槽(3)。
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