多通道相变参数测试仪转让专利
申请号 : CN200710051949.4
文献号 : CN101042358B
文献日 : 2010-06-30
发明人 : 马保国 , 蹇守卫 , 张琴 , 金磊 , 朱艳超 , 黄洪财
申请人 : 武汉理工大学
摘要 :
本发明涉及一种多通道相变参数测试仪。多通道相变参数测试仪，其特征在于：它包括可控电源(1)、温度采集显示系统(2)、相变参数测试装置，相变参数测试装置为3-32个，每一相变参数测试装置的电热阻丝(5)由导线与可控电源(1)的输出接口相连，每一相变参数测试装置的温度传感器(10)由信号线与温度采集显示系统(2)的信号采集接口相连；相变参数测试装置由电热阻丝(5)、导热油(6)、导热容器(7)、绝热外套(8)、底座(9)、温度传感器(10)组成；测试时，其一相变参数测试装置的导热容器(7)底面与底座(9)上面之间放置标准样(4)，其余相变参数测试装置的导热容器(7)底面与底座(9)上面之间放置试样(3)。本发明具有测试效率高、操作方便的特点。
权利要求 :
1.多通道相变参数测试仪，其特征在于：它包括可控电源(1)、温度采集显示系统(2)、相变参数测试装置，相变参数测试装置为3-32个，每一相变参数测试装置的电热阻丝(5)由导线与可控电源(1)的输出接口相连，每一相变参数测试装置的温度传感器(10)由信号线与温度采集显示系统(2)的信号采集接口相连；相变参数测试装置由电热阻丝(5)、导热油(6)、导热容器(7)、绝热外套(8)、底座(9)、温度传感器(10)组成，导热容器(7)内盛有导热油(6)，电热阻丝(5)位于导热油(6)中，导热容器(7)的下端部螺纹连接一绝热外套(8)，底座(9)的上端部位于绝热外套(8)内的下部，底座(9)上设有温度传感器(10)；测试时，其一相变参数测试装置的导热容器(7)底面与底座(9)上面之间放置标准样(4)，其余相变参数测试装置的导热容器(7)底面与底座(9)上面之间放置试样(3)。
2.根据权利要求1所述的多通道相变参数测试仪，其特征在于：所述的相变参数测试装置为16个。
说明书 :
技术领域
本发明属于热分析与建筑节能测试领域，具体涉及一种多通道相变参数测试仪。
背景技术
相变材料由于具有热存储容量大，体积小等优点，在我国建筑节能领域具有广泛的应用。在相变材料的研究过程中，相变材料的相变温度、相变焓、传热系数、相变速率、相变材料热稳定性等是相变材料的关键参数，目前差示扫描量热技术(DSC)是相变材料的主要测试设备，可用于精确测定相变材料的相变温度、相变焓等参数，但其缺点是测试效率较低，对于特殊构造的相变材料结构不能有效测定等，对于需要进行大量相变材料进行筛选，尤其是对选择好的相变材料性能进行科学评价进而为实际应用提供技术保证的测试方法对相变材料的研究与应用具有重要的意义。
目前DSC技术的主要工作原理是在相变材料上施加一个温度梯度，提供相变材料相变所需能量，当相变材料本体达到相变温度点时，相变材料吸收(放出)热量，而与此同时，材料温度或与温度相关的参数不变，采用功率补偿的原理，试样在热反应时发生的热量变化，由于及时输入电功率而得到补偿，所以实际记录的是试样和参比物下面两只电热补偿的热功率之差随时间t的变化关系，通过热焓积分曲线从而直接得到热量参数。
目前DSC技术的主要工作原理是在相变材料上施加一个温度梯度，提供相变材料相变所需能量，当相变材料本体达到相变温度点时，相变材料吸收(放出)热量，而与此同时，材料温度或与温度相关的参数不变，采用功率补偿的原理，试样在热反应时发生的热量变化，由于及时输入电功率而得到补偿，所以实际记录的是试样和参比物下面两只电热补偿的热功率之差随时间t的变化关系，通过热焓积分曲线从而直接得到热量参数。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测试效率高、操作方便的多通道相变参数测试仪。
为了实现上述目的，本发明的技术方案：多通道相变参数测试仪，其特征在于：它包括可控电源1、温度采集显示系统2、相变参数测试装置，相变参数测试装置为3-32个，每一相变参数测试装置的电热阻丝5由导线与可控电源1的输出接口相连，每一相变参数测试装置的温度传感器10由信号线与温度采集显示系统2的信号采集接口相连；相变参数测试装置由电热阻丝5、导热油6、导热容器7、绝热外套8、底座9、温度传感器10组成，导热容器7内盛有导热油6，电热阻丝5位于导热油6中，导热容器7的下端部螺纹连接一绝热外套8，底座9的上端部位于绝热外套8内的下部，底座9上设有温度传感器10；测试时，其一相变参数测试装置的导热容器7底面与底座9上面之间放置标准样4，其余相变参数测试装置的导热容器7底面与底座9上面之间放置试样3。
所述的相变参数测试装置为16个。
本发明的有益效果：与传统相变材料测试设备相比，本发明具有：
1、采用相变参数测试装置为3-32个，可同时测定多个相变材料试样，测试速度快，测试效率高。
2、采用本发明的结构，试样(或标准样)放置在导热容器7底面，操作简单，另外仅仅需要调整电流大小和开启相关数据处理软件即可，操作简单方便。
3、采用导热油6传递热量，具有对试样(或标准样)加热均匀、升温速度容易控制的特点，测试效果好。
4、测试功能全面：可同时测试相变材料相变温度、相变焓、相变速率、传热速度等参量。
为了实现上述目的，本发明的技术方案：多通道相变参数测试仪，其特征在于：它包括可控电源1、温度采集显示系统2、相变参数测试装置，相变参数测试装置为3-32个，每一相变参数测试装置的电热阻丝5由导线与可控电源1的输出接口相连，每一相变参数测试装置的温度传感器10由信号线与温度采集显示系统2的信号采集接口相连；相变参数测试装置由电热阻丝5、导热油6、导热容器7、绝热外套8、底座9、温度传感器10组成，导热容器7内盛有导热油6，电热阻丝5位于导热油6中，导热容器7的下端部螺纹连接一绝热外套8，底座9的上端部位于绝热外套8内的下部，底座9上设有温度传感器10；测试时，其一相变参数测试装置的导热容器7底面与底座9上面之间放置标准样4，其余相变参数测试装置的导热容器7底面与底座9上面之间放置试样3。
所述的相变参数测试装置为16个。
本发明的有益效果：与传统相变材料测试设备相比，本发明具有：
1、采用相变参数测试装置为3-32个，可同时测定多个相变材料试样，测试速度快，测试效率高。
2、采用本发明的结构，试样(或标准样)放置在导热容器7底面，操作简单，另外仅仅需要调整电流大小和开启相关数据处理软件即可，操作简单方便。
3、采用导热油6传递热量，具有对试样(或标准样)加热均匀、升温速度容易控制的特点，测试效果好。
4、测试功能全面：可同时测试相变材料相变温度、相变焓、相变速率、传热速度等参量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图中：1-可控电源，2-温度采集显示系统，3-试样，4-标准样，5-电热阻丝，6-导热油，7-导热容器，8-绝热外套，9-底座，10-温度传感器。
图中：1-可控电源，2-温度采集显示系统，3-试样，4-标准样，5-电热阻丝，6-导热油，7-导热容器，8-绝热外套，9-底座，10-温度传感器。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容。
如图1所示，多通道相变参数测试仪，它包括可控电源1、温度采集显示系统2、相变参数测试装置，相变参数测试装置为16个(图1中的6个黑点表示省略号，相变参数测试装置还可为3个或32个，根据需要确定)，每一相变参数测试装置的电热阻丝(或电热管)5由导线与可控电源(提供加热电源)1的输出接口相连，每一相变参数测试装置的温度传感器10由信号线与温度采集显示系统(如基于单片机的多路温度采集显示系统或带数据处理功能的计算机)2的信号采集接口相连；相变参数测试装置由电热阻丝5、导热油6、导热容器7、绝热外套8、底座9、温度传感器10组成，导热容器(压力可控)7内盛有导热油6，电热阻丝5位于导热油6中，导热容器7的下端部螺纹连接一绝热外套8，底座9的上端部位于绝热外套8内的下部，底座9上设有温度传感器10(不直接测量试样的温度，而是通过测量底座9的温度来确定试样的温度，试样将热量传递给底座9)；测试时，其一相变参数测试装置的导热容器7底面与底座9上面之间放置标准样4，其余相变参数测试装置的导热容器7底面与底座9上面之间放置试样3。
开启可控电源1，调整可控电源(如市售KDY-1可控电源)电流，使导热容器7内导热油(市售ZYG导热油)6保持升温速率为0.05～0.1℃/min，开启记录温度传感器所得到的温度与时间数据，比较温度-时间曲线，温度-时间曲线的拐点即为相变温度，拐点对应的温度-时间面积积分即为相变焓，对温度-时间微分可得材料的传热速率，将标准样与测试样结果对比，可得相变速率。
如图1所示，多通道相变参数测试仪，它包括可控电源1、温度采集显示系统2、相变参数测试装置，相变参数测试装置为16个(图1中的6个黑点表示省略号，相变参数测试装置还可为3个或32个，根据需要确定)，每一相变参数测试装置的电热阻丝(或电热管)5由导线与可控电源(提供加热电源)1的输出接口相连，每一相变参数测试装置的温度传感器10由信号线与温度采集显示系统(如基于单片机的多路温度采集显示系统或带数据处理功能的计算机)2的信号采集接口相连；相变参数测试装置由电热阻丝5、导热油6、导热容器7、绝热外套8、底座9、温度传感器10组成，导热容器(压力可控)7内盛有导热油6，电热阻丝5位于导热油6中，导热容器7的下端部螺纹连接一绝热外套8，底座9的上端部位于绝热外套8内的下部，底座9上设有温度传感器10(不直接测量试样的温度，而是通过测量底座9的温度来确定试样的温度，试样将热量传递给底座9)；测试时，其一相变参数测试装置的导热容器7底面与底座9上面之间放置标准样4，其余相变参数测试装置的导热容器7底面与底座9上面之间放置试样3。
开启可控电源1，调整可控电源(如市售KDY-1可控电源)电流，使导热容器7内导热油(市售ZYG导热油)6保持升温速率为0.05～0.1℃/min，开启记录温度传感器所得到的温度与时间数据，比较温度-时间曲线，温度-时间曲线的拐点即为相变温度，拐点对应的温度-时间面积积分即为相变焓，对温度-时间微分可得材料的传热速率，将标准样与测试样结果对比，可得相变速率。