CN203798759U - 一种玻璃热物性测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种玻璃热物性测试仪，其特征在于，包括热空气源室与温度测试分析装置，所述玻璃固定在热空气源室一侧并与热空气源室组成一个封闭的空间；所述热电偶贴在玻璃外侧并与玻璃充分接触；所述绝热软板贴在热电偶另一侧防止热量的散失；所述温度测试分析装置通过导线与热电偶相连。本实用新型具有的有益效果为：1、恒温空气作为热源流体和玻璃表面接触，消除了固体材料热物性测试时存在接触热阻的影响。2、可以测玻璃材料以外其它的板状固体材料热物性参数。3、用恒温水浴锅先进行空气加热再在空气收集器里面辅助加热有利于空气温度的均衡。
Description
技术领域
本实用新型属于板状材料热物性测试技术领域，具体涉及一种玻璃热物性测试仪。
背景技术
玻璃主要有普通玻璃，钢化玻璃，激光玻璃，镭射玻璃，石英玻璃等，其在工业产品和建筑设计中得到广泛的应用，而不同类型玻璃由于成份配料和处理工艺存在差异，导致热物性参数各不相同。目前玻璃热物性参数测试方法主要有稳态法和瞬态法等，如国家标准JC/T675-1997《玻璃导热系数试验方法》采用稳态防护热板法测玻璃导热系数，而申请号为200620131674.6，名称为建筑玻璃传热系数测定仪的实用新型专利，也公开了一种利用稳态法来测试建筑工程玻璃导热系数的方法。稳态法测试周期过长，且对测试环境要求较高。从而有研究利用非稳态平面热源法和热线法测玻璃热物性参数，取得了一定效果，但实际应用中存在一些问题，如面热源温度均匀性难以保证、热源与被测材料间存在接触热阻等，往往给测试精度带来较大影响，难以满足工程实际需求。
实用新型内容
本实用新型的目的是设计一种新型玻璃热物性测试仪，解决热源温度均匀性和接触热阻问题，实现玻璃热物性参数的准确测试。
为解决上述技术问题，一种玻璃热物性测试仪，其特征在于，包括热空气源室与温度测试分析装置，所述玻璃固定在热空气源室一侧并与热空气源室组成一个封闭的空间；所述热电偶贴在玻璃外侧并与玻璃充分接触；所述绝热软板贴在热电偶另一侧防止热量的散失；所述温度测试分析装置通过导线与热电偶相连。
优选的，还包括空气加热室；所述空气加热室通过软管与热空气源室 相连。
优选的，所述空气加热室为恒温水浴锅。
优选的，还包括空气干燥室；所述空气干燥室一端通过软管与空气加热室相连；所述空气干燥室另一端通过软管与热空气源室相连。
优选的，所述空气加热室为还包括第一温度传感器、第一加热棒；所述第一温度传感器位于空气加热室内部；所述第一加热棒位于空气加热室内部。
优选的，还包括绝热软板顶针、接口装置；还包括绝热软板顶针、接口装置；所述接口装置为凹槽空心状；所述接口装置底部固定在热空气源室侧壁上；所述玻璃、热电偶、绝热软板均位于接口装置空心凹槽内部并与接口装置上下侧壁紧密接触；所述绝热软板顶针一端压住绝热软板；所述绝热软板顶针另一端固定在接口装置顶部。
优选的，所述温度测试分析装置包括温度采集与输出装置、微型计算机、温度显示器；所述温度采集与输出装置通过导线与热电偶相连；所述微型计算机通过导线与温度采集与输出装置相连；所述温度显示器通过导线与微型计算机相连。
优选的，所述热空气源室还包括第二温度传感器、第二加热棒；所述第二温度传感器位于热空气源室内部；所述第二加热棒位于热空气源室内部。
本实用新型具有的有益效果为：
（1）恒温空气作为热源流体和玻璃表面接触，消除了固体材料热物性测试时存在接触热阻的影响。
（2）本实用新型用恒温水浴锅先进行空气加热再在空气收集室里面辅助加热有利于空气温度的均衡，进而保证了热源温度均匀性。
（3）可以测玻璃材料以外其它的板状固体材料热物性参数。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。
图1为本实用新型结构的示意图；
图2为本实用新型绝热侧面玻璃表面温度随时间变化图；
图3为本实用新型的工作流程图。
图中1为空气加热室；2为空气干燥室；3为热空气源室；4为温度测量分析装置；5为玻璃；6为热电偶；7为绝热软板；8为绝热软板顶针；9为温度采集和输出装置；10为微型计算机；11为第一加热棒；12为第一温度传感器；13为第二加热棒；14为第二温度传感器；15为接口装置。
具体实施方式
参见图1，为本实用新型***结构的示意图。一种玻璃热物性测试仪，包括空气加热室1、空气干燥室2、热空气源室3与温度测试分析装置4，空气加热室1包括恒温水浴锅、第一加热棒11与第一温度传感器12；第一加热棒11与第一温度传感器12均在恒温水浴锅内部；空气加热室1通过软管与空气干燥室2相连；空气干燥室2通过软管与热空气源室3相连；第二温度传感器14与第二加热棒13均位于热空气源室内；玻璃5固定在热空气源室3一侧并与热空气源室3组成一个封闭的空间；热电偶6贴在玻璃5外侧并与玻璃5充分接触；绝热软板7贴在热电偶6另一侧防止热量的散失；接口装置15为凹槽空心状；接口装置15底部固定在热空气源室3侧壁上；玻璃5、热电偶6、绝热软板7均位于接口装置15空心凹槽内部并与接口装置15上下侧壁紧密接触；绝热软板顶针8一端压住绝热软板7；绝热软板顶针8另一端固定在接口装置15顶部；温度测试分析装置4包括温度采集与输出装置9、微型计算机10、温度显示器；温度采集和输出装置9通过导线与热电偶6相连；温度采集和输出装置9通过导线与微型计算机10相连；温度显示器通过导线与微型计算机相连。
参见图2，为本实用新型绝热侧面玻璃表面温度随时间变化图。厚度为δ=5(mm)的玻璃，材料的导热系数λ、密度、比热等物性参数为常数， 热扩散系数a=2.5e-7m^2/s，对流换热系数h=10W/(m^2·℃)，无内热源，初始温度为t0=20℃，在某一时刻将其一侧突然与温度为t∞=100℃的流体接触，而另一侧绝热，并保持流体温度不变。玻璃一侧因受流体加热，绝热面侧的温度将逐渐上升，增大趋势与玻璃导热系数及比热容等热物性参数直接相关，并可用数学模型表示，从而可测得玻璃绝热面的温度变化数据，利用参数估计方法估算出玻璃的导热系数和比热容等热物性参数。
参见图3，为本实用新型的工作流程图。首先通过恒温水浴锅加热产生一定温度的潮湿的空气，通过空气干燥室进行干燥处理后得到干燥恒温的空气；再经过热空气源室；热空气源室内的温度传感器测出此时空气的温度；如果此时的温度低于设定的温度进行热补偿，空气收集器内的加热棒会对热空气源室内的空气进行加热直到达到设定的温度为止；然后通过接口装置将温度的变化等信息传递给温度采集和输出装置，由计算机进行分析和处理得出最后玻璃的热物性等参数。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种玻璃热物性测试仪，其特征在于，包括热空气源室与温度测试分析装置，所述玻璃固定在热空气源室一侧并与热空气源室组成一个封闭的空间；所述热电偶贴在玻璃外侧并与玻璃充分接触；所述绝热软板贴在热电偶另一侧；所述温度测试分析装置通过导线与热电偶相连。
2.根据权利要求1所述的玻璃热物性测试仪，其特征在于，还包括空气加热室；所述空气加热室通过软管与热空气源室相连。
3.根据权利要求2所述的玻璃热物性测试仪，其特征在于，所述空气加热室为恒温水浴锅。
4.根据权利要求3所述的玻璃热物性测试仪，其特征在于，还包括空气干燥室；所述空气干燥室一端通过软管与空气加热室相连；所述空气干燥室另一端通过软管与热空气源室相连。
5.根据权利要求2所述的玻璃热物性测试仪，其特征在于，所述空气加热室还包括第一温度传感器、第一加热棒；所述第一温度传感器位于空气加热室内部；所述第一加热棒位于空气加热室内部。
6.根据权利要求1所述的玻璃热物性测试仪，其特征在于，还包括绝热软板顶针、接口装置；所述接口装置为凹槽空心状；所述接口装置底部固定在热空气源室侧壁上；所述玻璃、热电偶、绝热软板均位于接口装置空心凹槽内部并与接口装置上下侧壁紧密接触；所述绝热软板顶针一端压住绝热软板；所述绝热软板顶针另一端固定在接口装置顶部。
7.根据权利要求1所述的玻璃热物性测试仪，其特征在于，所述温度测试分析装置包括温度采集与输出装置、微型计算机、温度显示器；所述温度采集与输出装置通过导线与热电偶相连；所述微型计算机通过导线与温度采集与输出装置相连；所述温度显示器通过导线与微型计算机相连。
8.根据权利要求1所述的玻璃热物性测试仪，其特征在于，所述热空气源室还包括第二温度传感器、第二加热棒；所述第二温度传感器位于热空气源室内部；所述第二加热棒位于热空气源室内部。
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