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【资源】SHT-20热物性瞬态自动测量仪的结构
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SHT-20热物性瞬态自动测量仪的结构 陈昭栋 (西南科技大学 四川 绵阳 621002) SHT-20热物性瞬态自动测量仪。实现了热物性测量自动化。并将平面热源和直线热源的脉冲法,恒流法和热线法测量等,多种测量方法集合于一机,使之具有广泛的适应性.现就其结构特点简介如下。 1结构框图 SHT-20热物性瞬态自动测量仪的结构框图，如下图所示 SHT-20热物性瞬态自动测量仪的结构框图 2 加热测量装置 加热测量装置由围护结构、直流电源和加热、测量系统等几部分构成。 围护结构 由双层结构围成的一个长方体屏蔽、隔热空腔，供安放待测试件和加热、测量系统用。腔内的载物台，可以放置平板型试件，用于脉冲法或恒流法测量材料的热物性；也可以在载物台上放置粉料斗，配合后壁上的热线支架，用于热线法测量材料的热导率。 腔内壁，有电流接线柱和八个接入温差电偶的插孔。竖向的四个，从下到上分别为0，1，2，3通道；横向的四个，从左到右分别为4，5，6，7通道。外壁有电源接入和25针信号输出接口。 直流电源 数显直流电源，是供电加热测量用的供电稳流直流电源。用50赫兹交流市电供电.其输出的直流电流可以较好地稳定在1毫安范围,且直流电流可以在0.1~1.2A之间连续精密调节，以适应不同测量方法、不同试件材料加热测量的需要。 电源面板上，有数字电流表，电源开关，电流调节和测量开关。接通电源开关，预热仪器，数显表显示为零；只有在闭合测量开关后，才会通电加热。此时数显电流表上,有电流显示，也才可以用电流调节旋钮调节加热电流的大小。调节加热电流的大小应在加热测量之前进行，加热电流的大小视试件材料的密度确定，通常密度大的，加热电流大一些。调节好后应该关闭测量开关待用。 热测量时，测量开关应与TAS测量系统配合使用。即启动测量系统后，在测量主界面上，用鼠标点击测量键，测量指示灯亮，系统开始计时，并测量试件中的温度变化。当从温度-时间图上看到热面、冷面和环境的温度-时间曲线重合并保持几十秒不变时，方能接通稳流直流电源面板上的测量开关加热测量，并可立即看到热面的温度-时间曲线迅速上升。 平面热源（加热片） 加热片的有效加热面积为200*200毫米 ，厚度约零点二毫米左右。薄片中间均匀敷设有电热丝，能均匀发热，用于加热同面积的平板试件，以便能在加热温度变化的过程中，瞬态测量试件材料的各种热物理性质。 热线(直线热源) 用有效加热长度约为300毫米，直径 毫米的电阻丝制成。用于加热大块材料、松散材料、纤维材料等，使之温度发生变化，以便用热线法测量这些材料的热导率。 3 温差电偶 试件内的温度，用温差热电偶进行测量。本仪器，选用T型温差热电偶。为减小热惯性，温差热电偶做得极小。根据实际需要，温差热电偶有两种：单头，用于测量热面的温度；双头（串联温差电偶），用于测量冷面的温度。 4 温度采集卡 SHT-20热物性瞬态自动测量仪，用智能采集卡。该采集卡为8通道，24bit。实现测量时间和相应温度的适时采集、调理、放大，并送到中央处理器储存和处理。该温度采集卡的分辨率为1$摄氏度,采样频率约为1赫兹. 5 计算机 本仪器采用工控机（或电脑）作为主控计算机。其最低配备为：硬盘：10G；内存：128MB；操作系统选用WINDOWS2000及以上操作系统，显示器16位增强色，在800 600线的情况下，能稳定的工作。计算机在运行TAS测量系统之前，必须将温度采集卡接入计算机，否则会造成系统死机。 6 TAS测量操作系统 TAS测量系统，基于WINDOWS2000及以上系统，为SHT-20热物性瞬态自动测量仪专门开发的测量操作系统。运行TAS测量操作系统，可以根据需要选择使用脉冲法、恒流法或热线法进行测量；还可以选择测温通道，温度-时间曲线的显示颜色；方便进行测量、显示、记录试件中加热升温及断电后降温过程中温度随时间变化的系列数据，描绘温度-时间曲线；输入试件的几何尺寸，质量，及加热电流，热源电阻等，可以计算材料的热物性，估算测量误差，生成并打印测量报告等工作。 7 系统测量主界面 测量操作系统的主界面如下图所示。 主界面最上部，是下拉式菜单：有文件，测量条件及帮助三栏。 文件：有新建，打开，另存为，输送到WORD2000和关闭。用于文件操作。 测量条件有数据录入和通道选择两栏：数据录入有输入数据列表。用于输入数据。通道选择，用于选择测量方法：即在脉冲法、恒流法或热线法中，选择一种合适的测量方法进行测量。根据需要选定测量方法后，还要选择温差电偶通道及颜色：对脉冲法或恒流法测量，环境温度一般用0号通道；热面用1通道，冷面选用2通道；对热线法，环境温度仍用0通道，热线温度用3通道。颜色则按个人爱好选取即可。 菜单栏下左边从上到下为测量状态，测量方法显示，数据参考和测量、停止、计算、显示结果、退出等控制按键；右边上面是温度时间曲线，曲线右边有图标。下面是序号、测量时间与相应温度的数据列表。 TAS测量操作系统主界面 地 址：四川省绵阳市 西南科技大学理学院 姓 名：陈昭栋 电 话：0816-6687980 0816-6088335 Email：czd19432001@yahoo.com.cn |
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