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智能化导热系数测定仪

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  • 水流量平板法高温导热系数测定仪升级改造解决方案

    水流量平板法高温导热系数测定仪升级改造解决方案

    [img=水量热计法高温平板导热仪升级改造解决方案,690,446]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210021605330949_5078_3221506_3.png!w690x446.jpg[/img][color=#990000]摘要:水流量平板法是目前常用的耐火材料导热系数测试方法,相应的导热仪具有测试温度高、大温差测量、结构合理简单、造价便宜和操作方便等突出优点,国内外用户众多,但存在的致命问题是测量低导热系数的隔热材料时误差巨大。针对水流量平板法导热仪,本文提出了一种改造升级方案,即采用一种高精度量热计技术代替现有的水量热计,彻底解决测量误差大的难题,在保留原有水流量平板法导热仪众多优势的前提下,实现导热系数测量精度大幅提高和测试时间大幅缩短,以满足各种高温隔热材料的低导热系数快速准确测量需求。[/color][color=#990000][/color][b]一、问题的提出[/b]对于导热系数小于0.03W/mK的隔热材料,其高温范围(1000℃以上)的导热系数准确测量一致都是没有很好解决的技术难题。但为了获得隔热材料的高温导热系数,并且出于测试设备的经济性考虑,很多国内外机构都选择了商业化的水流量平板法导热仪进行测试。水流量平板法导热仪是一种依据标准测试方法的导热系数测试设备,相关标准如下:(1)美国ASTM C201“耐火材料导热性的标准测试方法”。(2)英国BS 1902-505“耐火材料导热系数标准测试方法(平板/水量热计法)”。(3)冶金行业标准YB/T 4130-2005“耐火材料导热系数试验方法(水流量平板法)”。上述三个标准测试方法的基本原理完全一样,所采用的技术都是通过水量热计来测量流经样品厚度方向上的热流量。由于水量热计比较适用于较大的热流量测量,对于较小的热流量测量则存在巨大误差,因此这种测试方法比较适用于导热系数较高(大于0.1W/mK)的耐火材料。由于水流量平板法导热仪可以进行温度达1500℃以上的高温导热系数测试,因此很多客户采用这种导热仪进行高温隔热材料的测试评价,由于测量误差巨大使得导热系数测试结果往往非常小,严重误导了材料的研发、生产和性能评价。目前国内主流的商品化水量热计法导热系数测定仪有如图1所示的几种规格,测试温度可以从1200℃到1600℃。[align=center][img=01.国内常见的水流量平板法高温导热仪,690,274]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210021606396191_613_3221506_3.png!w690x274.jpg[/img][/align][align=center]图1 国内常见的几种水流量平板法高温导热仪[/align]尽管水流量平板法在高温导热系数测试中存在巨大误差,但随着量热分析技术的进步,可以对水流量平板法进行升级改造,可以通过提高量热计测量精度实现高精度的高温导热系数测量。选择水流量平板法导热仪进行技术改造,主要是因为水流量平板法导热仪具有以下便利特征:(1)水流量平板法导热仪的整体测试结构非常合理,高温加热加载在样品的顶面,水量热计位于被测样品的底面,从而在样品厚度方向上形成大温差,这非常符合隔热材料的实际使用工况,可以获得被测样品材料的等效导热系数。(2)样品顶面加热装置是一个独立的机构,可通过改变发热体材料实现不同的加热温度,由此可实现从1000℃至1500℃,甚至最高可达2000℃以上的高温,非常便于隔热材料高温导热系数的测量。(3)被测样品的装卸非常方便,并且可对不同尺寸的样品导热系数进行测试。(4)最重要的是水量热计位于测量装置的底部,更换水量热计比较方便,可以很容易的更换高精度量热计而不影响测量装置的整体结构。(5)水流量平板法导热仪的价格普遍很低,且国内用户众多。基于上述特点,针对水流量平板法导热仪,本文将提出一种改造升级方案,即采用一种高精度量热计技术代替现有的水量热计,彻底解决测量误差大的难题,在保留原有水流量平板法导热仪众多优势的前提下,实现导热系数测量精度大幅提高和测试时间大幅缩短,以满足各种高温隔热材料的低导热系数快速准确测量需求。[b]二、现有量热计热流测试技术分析[/b]在稳态法导热系数测试方法中,关键技术之一就是对流经样品的热流进行准确测量。热流测量的典型技术是量热计法,即基于量热计的比热容特性,通过测量量热计吸收或放出热量后的温度变化来确定所吸收或放出的热量多少。量热计在导热系数测试中有如下典型应用:(1)防护热板法:如图2(a)所示,防护热板法实际上是一种典型的绝热量热计法,热板作为样品热面温度的实施热源,其最终稳定温度就是完全吸收电加热功率后热板所升高的温度。因此,通过测量热板完全吸收的加热功率(即加载的电功率)就可以获得流经样品的热流。[align=center][img=02.量热计用于导热系数测试的两种测试方法示意图,690,243]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210021607339875_6761_3221506_3.png!w690x243.jpg[/img][/align][align=center]图2 量热计用于导热系数测试的两种测试方法示意图:(a)防护热板法;(b)水流量平板法[/align](2)水流量平板法:如图2(b)所示,与防护热板法类似,也用的是量热计法,只是量热计位于被测平板样品的冷面来测量流经样品的热流。量热介质则是流动的液体,通过测量量热介质的温升,可根据量热介质的比热容计算得到量热介质吸收的热量大小。从上述量热计在导热系数测量中的两个典型应用,可以做出以下分析:(1)防护热板法中采用的量热计技术,可以获得很高的导热系数测量精度。但由于需要使用护热技术使得量热计输出的热量只流经样品,即量热计周边处于一个高温动态等温绝热环境,而量热计自身还需处于高温状态,这使得量热计在高温下很难实现绝热防护和保证量热计尺寸的稳定性,因此防护热板法只能实现1000℃以下的导热系数准确测量。(2)水流量平板法是将量热计布置在被测样品的冷面,这样做的好处是样品冷面温度较低(特别是测试低导热系数隔热材料样品时),这样可以很容易实现较高样品热面温度。但带来的问题是如果样品冷面温度超过100℃,会使得水量热计中的流体产生沸腾蒸发而影响测量精度,如果通过增加水流速度避免流体沸腾蒸发,则会使得进出口之间的温差减小,也同样会带来另外的测量误差。同时水量热计四周较差的绝热防护措施而产生较大热损,会带来严重的测量误差。这些就是致使水流量平板法测量误差较大的主要原因,这些因素在高导热系数测量时还不明显,但在测量低导热系数时,测量误差所占比重则会很大,导热系数测量结果会明显偏低,甚至会有数量级水平的误差。(3)从上述两种量热计在导热系数测试的典型应用可以看出,两种量热计法测试都是在稳态状态下进行,每次导热系数测试都需要在样品冷热面温度和热流达到稳定状态。特别是对于高温范围的隔热材料测试,需要漫长时间进行多个温度点下的测量才能获得一条导热系数随温度变化曲线。从上述分析可以看出,尽管水流量平板法存在测量误差巨大的严重缺陷,但在高温导热系数测量中则有巨大的潜力。只要克服水量热计存在的问题,就可解决低导热系数高温测量难题,因此问题的关键就是如何采用新型的量热计技术来代替目前的水量热计。[b][color=#990000]三、高精度金属块量热计解决方案[/color][/b]我们从最基本的物体吸收热量与温升的关系出发,即材料的比热容定义:单位质量物体升高一度所吸收的热量,可以设计出以下导热系数动态测试方法:(1)如图3所示,将图2(b)所示的水流量平板法导热仪中的水流量计更换为一平板金属块作为量热计,量热计上方的其他结构保持不变。[align=center][img=03.金属块量热法高温导热系数动态测试设备结构示意图,500,313]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210021609596535_7755_3221506_3.png!w690x433.jpg[/img][/align][align=center]图3 金属块量热法高温导热仪结构示意图[/align](2)此金属块量热计采用高导热金属材料制成,用于吸收透过被测样品的热流量。采用高导热金属材料作为量热计是为了保证量热计温度能快速均匀,以满足测试模型中要求量热计始终处于等温的边界条件,同时具有耐高温能力,以能够进行高温下的导热系数测试。(3)由于金属块量热计的快速均温能力,那么通过量热计的温度变化就可以计算得到样品冷面的热流变化。(4)为了使金属块量热计所吸收的完全是透过被测样品的热量,最大限度减小量热计的热损失,借鉴了保护热板法的技术方案,即在金属块量热计四周增加了主动护热装置来实现绝热。(5)还继续采用原有水流量平板法导热仪的加热装置和温度测量装置,但加热装置的温度以线性方式进行变化,由此使得被测样品的冷热面以相同的升降温速率进行变化。通过上述测量得到的冷面热流变化,以及结合测量得到的冷热面温度和温度变化速率,可以得到整个温度变化过程中的导热系数变化曲线。综上所述,只需对水流量平板法导热仪中的水量热计进行更换,即可实现绝热材料高温导热系数的准确测量,同时采用了线性升温加热方式,大幅缩短了测试时间。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 护热板法导热系数测定仪量热板上的螺纹孔是否带来空隙热阻影响测量?

    护热板法导热系数测定仪量热板上的螺纹孔是否带来空隙热阻影响测量?

    最近在德国耐驰公司的护热板法高温导热系数测定仪上进行隔热材料测试,在测试过程中发现耐驰公司的这个测试设备与ISO、ASTM和国标规定的护热板法标准有两处明显不同的地方,跟厂家联系也未获得满意答复,特此请教大伙帮忙参谋参谋。(1)在护热板法标准中规定护热板和量热板的表面要平整,在标准方法中对平整度给出过明确的要求。但在耐驰公司高温护热板法热导率测定仪中的护热板和量热板上面,均匀分布着很多螺纹孔。螺纹孔内已经安装了螺丝,但螺丝顶部与量热板表面至少还有1mm左右的空隙。在安装试样后,试样表面就会与量热板和护热板之间留有众多的空隙,这些空隙会不会给测试带来严重的接触热阻、同时还会影响试样表面的温度均匀分布和试样内部热流场的均匀分布呢?而且随着温度特别是随着策划四气压的不同,这些接触热阻会明显的发生变化,这是不是会对热导率测量带来影响呢?http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/09/201409171610_514239_2937345_3.png(2)在各种标准测试方法中规定护热板和量热板之间的温度差应采用多只热电偶构成的热电堆来进行高分辨率的检测和温度控制,使得护热板温度和量热板之间的温度差尽可能的小以达到量热板的护热作用。但在耐驰的高温热导率测试设备中,并未采用这项技术,而是采用了热电阻测温,这就相当于护热板和量热板之间的温度差就是两只热电阻之间的温差。这是第一次遇到在护热板法导热系数测量中采用热电阻来代替热电堆进行护热保护的情形,这是不是会带来严重的侧向热损而使得测量误差较大呢?

  • 【原创大赛】导热系数测定仪选购经验

    【原创大赛】导热系数测定仪选购经验

    我们是典型的生产型企业,生产并销售建筑保温材料,选购了南京大展机电技术研究所的DZDR- P平板法导热仪。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/12/201312012120_480213_2835146_3.jpg 南京大展机电技术研究所的DZDR- P平板法导热仪,主要构成如下:气动总成:气缸(控制测试板使之上下运动,完成测试样品的装夹过程)。以气缸为动力的运动装置不会因为产生额外热量而影响仪器的测量精度。控制主机:32位ARM架构的微处理器为核心,24位A/D模数转换芯片。彩色液晶显示器,参数设定比较简便,一目了然,人机界面清新友善。 测试主机:采用单试件方式,测试时只需要一块试样。使用特别定制的新型耐高温绝热材料和多层复合结构。分段多点独立控制加热器和微型铂电阻传感器,以小区域精密温度控制来保证整个测试面的温度均衡。集成数据采集、线性补偿、智能算法的后台软件。用创新思维处理产品设计中的每一个细节,使导热仪成为新设计理念的集大成。 很多同行在选购仪器时都很迷茫,下面简单介绍一下我们在选购导热仪时注意的几点:1)主要技术指标: 改变试样厚度,测量条件不变,其导热系数测量值应基本一致。 在相同的平均温度(冷板和热板温度的平均值),如25℃,改变冷热板温差,如从冷板10℃、热板40℃变为冷板20℃、热板30℃,测出的导热系数值应基本一致。 环境温度在允许范围内波动,测试结果的重复性如何。 仪器的自动化程度及设计理念的先进性。[a

  • 采用ASTM D5470热阻测定仪或导热仪测量热接触材料的热阻和导热系数测量中那些因素对测量精度会产生影响?具体测试中都遇到那些问题?抛砖引玉,欢迎大家参加讨论

    采用ASTM D5470热阻测定仪或导热仪测量热接触材料的热阻和导热系数测量中那些因素对测量精度会产生影响?具体测试中都遇到那些问题?抛砖引玉,欢迎大家参加讨论

    下图是ASTM D5470测试方法中的测试模型,采用ASTM D5470热阻测定仪或导热仪使用中测量精度的影响因素主要有以下几个方面:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/03/201503182256_538771_3384_3.png 1. 针对不同的热阻范围需要采用不同热流测量范围的热流计,这就需要采用不同材质来制作热流计,如分别采用不锈钢和铜等材料制成不同测量范围热流计。一般热流计金属棒上插入了多只温度传感器以及外围的隔热材料组件,在不同热流计测试过程中,这就使得操作人员不可能去更换对应的热流计,如此就必须配置和购买至少两套热阻测定仪或导热仪来覆盖尽可能宽泛的热阻和热导率测量范围。很多测试机构为了节省经费一般只购买一套设备来进行全量程的测试,这就使得在某一区间的热阻和导热系数测量存在巨大误差。 2. ASTM D5470方法中,是通过测量热流计金属棒轴向上的温度分布来计算获得流经试样的热流,而温度分布是通过间隔布置在金属棒上的多只温度传感器进行测量来获得。由于金属材料的导热系数很大,这就使得两两温度传感器之间的温度差很小,为了保证准确测量出热流计棒上相应位置处的温度,必须采用更高测量精度的铂电阻温度传感器,采用测量精度不高的热电偶往往会带来较大误差。 3. 上下两个热流计的尺寸完成一致,并要求压紧试样过程中上下两个热流计要完全对准,而且要求两个热流计的端面平行度和端面光洁度非常高,以免造成被测试样的厚度不均匀和热流计端面粗糙所带来的接触热阻,这就对热流计的上下移动机构和对准机构的精度要求非常高,这部分内容占了整个ASTM D5470热阻测定仪或导热仪的大部分费用。考核ASTM D5470热阻测定仪或导热仪测量精度的一种方法是空载测试,即不加载任何被测试样,只使得上下两个热流计金属棒直接对准接触,由此测量出此时的接触热阻,此接触热阻就是仪器的最小热阻分辨率,这个空载热阻测量值越小,说明导热仪的测量分辨率越高,测量试样时越是容易达到更高的测量准确度。 4. 热阻测量准确度除了与温度测量准确度有关外,还与试样上的加载压力测量准确度有关,因此压力传感器要具有一定的准确度才行。同时,金属棒热流计和被测试样在受热时会受热膨胀,在膨胀过程中势必会引起压力的改变,因此热阻或导热系数测量要在温度和压力都稳定的情况下测量,否则也会带来误差。 5. 引起热阻或导热系数测量误差的另外一个重要因素是热流计和试样的散热影响,尽管很多测试设备都在金属热流计和试样外部都采取了一定的隔热措施,如采用隔热材料进行包裹,但还是会有部分热量会从热流计和试样上流失。最有效的办法是采用等温绝热措施,即在热流计棒和试样外部增加绝热屏,绝热屏上的温度分布与热流计金属棒和试样上的温度分布相同,通过等温绝热来消除热损失的影响。但这势必会大幅度的增加测试设备的造价。 6. 由于试样导热系数等于试样厚度除以试样热阻,因此采用ASTM D5470方法测量导热系数时要求精确测量被测试样的厚度,但恰恰这是最困难的事情。对于刚性材料来说,被测试样可以比较厚并且不宜变形,可以在进行实验前进行测量。但对于柔性材料,如导热酯、导热硅胶、硅胶导热片等,试样的厚度在压力加载后会发生改变,这就需要配置在线厚度测量装置。另外,在柔性试样加载后,试样厚度往往会降低到几十至几百微米,这对在线厚度测量来说几乎不可能实现准确测量,因此,厚度测量的准确度是采用ASTM D5470方法时带来误差的最大因素。我们可以经常看到国外厂家导热材料的性能指标中只提供热阻数据而没有提供导热系数数据,就是因为厚度测量几乎无法实现。就算有厂家能提供出导热系数数据,哪这个数据也会存在巨大的误差。

  • 极压润滑油氧化性能测定仪适用什么标准?

    极压润滑油氧化性能测定仪适用标准:SH/T0123 ASTM D2893仪器特点:1、试样在95°C下,通入恒压干燥的空气,试验312h,通过测定试样100°C运动粘度的增长值和沉淀值的变化。2、温度范围:室温~150°C3、控温精度:0.1°C4、可同时做5个试样5、形式:落地式结构,底部有轮子,可方便移动。6、智能化程度:基于微处理器的智能仪表控温,数字显示温度,具有温度修正功能,自动定时,蜂鸣器提示.7、电源电压:AC220V 50Hz8、外形尺寸: 500*600*1450 、重量: 20kg[font=&]得利特涉及[/font][font=&]多种燃料油分析仪器、绝缘油分析仪器(极压润滑油氧化性能测定仪、微量水分测定仪、凝点倾点测定仪、体积电阻率测定仪、介电强度测定仪、介质损耗测定仪、水溶性酸测定仪、自动界面张力测定仪)、润滑油分析仪器 ,水质分析检测仪器、气体检测仪器,型号多,质量保证,可定制。[/font]

  • 全功能食品安全检测仪有多智能化

    [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][color=#05073b][size=16px]全功能食品安全检测仪有多智能化,全功能食品安全检测仪在智能化方面表现出色,具备多个智能化特点。首先,该设备采用安卓智能操作系统,拥有人性化操作界面,使得操作变得简单易懂,不需要过多的专业技能和经验。这使得即使没有专业背景的用户也能轻松上手,完成检测任务。其次,全功能食品安全检测仪具备高度智能化的自检功能,包括开机自检、调零功能和自动检测重复功能。这些功能能够确保设备在每次使用前都处于最佳状态,提高检测的准确性和可靠性。此外,该设备还具备强大的数据传输能力,支持wifi联网上传、4G联网传输、GPRS无线远传以及网线连接功能。这使得检测结果可以迅速传输到云监控平台或相关部门,为食品安全监管提供及时、可靠的数据支持。在检测能力方面,全功能食品安全检测仪能够实现多参数一体化检测,包括微生物、重金属、有害添加物、农药残留等。这些参数都是保障食品安全的重要指标,一次性检测多个参数可以大大提高检测效率。最后,该设备还具备智能分析与报告生成功能。通过对检测数据的智能分析,设备可以生成详细的报告,帮助用户更好地理解检测数据,从而做出更准确的食品安全判断。总之,全功能食品安全检测仪在智能化方面表现出色,具备多项智能化特点和功能,为食品安全监管提供了强有力的技术支持。[img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/05/202405130938109108_9759_6098850_3.jpg!w690x690.jpg[/img][/size][/color][/font]

  • 关于鸡蛋蛋清、蛋黄、蛋壳的导热系数测定问题

    要测定蛋清、蛋壳的导热系数,有以下问题:1、蛋清、蛋黄在被加热到一定温度时会产生变性,形成凝胶体,如温度继续升高,凝胶体变硬。在其未凝胶前、凝胶过程中,固体凝胶形成后三个阶段的导热系数应该是不同的,都应该是与温度、时间相关的函数关系,其导热系数如何测定,目前是否有较完善的方法或仪器能够准确测定。2、蛋壳结构特殊,一是较薄,二是表面是曲面结构,它的导热系数如何测定。哪位专家能帮助解答一下,十分感谢。邮箱:5928853@qq.com

  • 酚醛树脂防热材料烧蚀碳化过程中的高温导热系数测试解决方案

    酚醛树脂防热材料烧蚀碳化过程中的高温导热系数测试解决方案

    [b]摘要:针对酚醛树脂这类烧蚀型防热材料导热系数测试中多年来存在的稳态法测试温度不高、闪光法测量误差大和无法测量烧蚀过程中的导热系数,本文提出了一种新型测试方法——恒定加热速率法,以期测试树脂类防热材料的高温导热系数,由此得到整个烧蚀过程中导热系数随表面温度线性变化的测试结果,以对烧蚀型防热材料的隔热性能做出更准确的测试评价。[/b][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [b][size=18px]一、问题的提出[/size][/b]酚醛树脂复合材料做为一种轻质强韧化防热材料,由于其具有防隔热一体化、抗剪切能力强、线烧蚀率和导热系数小及成炭率高等优点,被广泛地应用于飞行器的热防护系统(TPS)。而热防护系统占飞行器较大的比重,是飞行器安全性和可靠性的重要保证。因此,对酚醛树脂防热复合材料导热系数的准确测量,是合理设计和优化热防护系统的前提条件,也是解决过度冗余或防热设计可靠性不足等问题的有效途径。酚醛树脂防热材料的防热机理是主动式防热。如图1所示,一方面,树脂基高分子材料在高温下发生吸热的碳化反应,从而吸收外界热量。另一方面,碳化反应分解释放的气体可以被用来实现阻隔散热,同时形成的多孔结构的碳化层也具有较为优良的隔热性能。在三者协同作用下,飞行器在高热流环境下的使用和运行变得安全可靠。[align=center][img=01.酚醛树脂防热材料烧蚀过程中的复杂物理和化学变化,550,330]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210200945412753_9630_3221506_3.png!w690x414.jpg[/img][/align][align=center]图1 酚醛树脂防热材料烧蚀过程中的复杂物理和化学变化[/align]由此可见,如此复杂的防热过程,使得准确测量防热材料的导热系数变得十分困难,用传统方法进行导热系数测试会出现巨大偏差。针对酚醛树脂这类烧蚀型防热材料,传统测试方法存在以下几方面的问题:(1)无法测量烧蚀材料物理和化学变化过程中的导热系数,只能测试烧蚀前(原材料)和烧蚀碳化后(多孔炭层)的取样样品。(2)烧蚀前样品的导热系数测试普遍采用稳态法,此方法目前多用于防热材料质量控制中的导热系数监控,但测试温度不超过300℃。(3)烧蚀后的多孔碳层导热系数,目前国内外普遍还都采用激光闪光法进行测试,主要原因是这种方法可以达到2000℃以上的高温。但由于多孔碳层导热系数较低,取样必须很薄(厚度一般小于1mm),由此容易造成加热激光脉冲透过被测样品带来严重误差。如果对样品前后表面进行遮光处理(如喷涂石墨或镀金),而高温下表面涂层会脱落而无法实现高温测试。另外,闪光法只能测试热扩散系数,还需采用其他高温设备测试相应的比热容和密度随温度变化数据。针对上述树脂基防热材料导热系数测试中多年来存在的问题,本文将提出一种新型测试方法——恒定加热速率法,以期测试树脂类防热材料的高温导热系数,由此得到烧蚀型防热材料在整个烧蚀过程中导热系数随表面温度线性变化的测试结果,以对烧蚀型防热材料的隔热性能做出更准确的测试评价。[size=18px][b]二、恒定加热速率测试方法[/b][/size]测试方法基于热物理性能测试中一般都需要测量热流和温度的基本理念,由此提出了如图2所示的测试模型,即对被测样品表面进行恒定速率加热,样品表面温度呈线性变化,样品背面布置一用来测量流经样品厚度方向上热流的金属板,样品四周和金属板背面为绝热边界条件,使得整个测试过程保持一维热流形态。[align=center][img=02.恒定加热速率法测试模型,300,320]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210200946219228_6669_3221506_3.png!w615x658.jpg[/img][/align][align=center]图2 恒定加热速率测试模型[/align]在图2所示的一维热流测试模型中,根据傅里叶传热定律,样品厚度方向上的传热方程为:[align=center][img=,400,168]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210200947004183_313_3221506_3.png!w503x212.jpg[/img][/align]式中: ρ为样品密度, C为样品比热容, λ为样品热导率,T为温度,t 为时间 ,T0 是 t=0 时的样品初始温度, b是加热速率。当加热速率b为一常数时,通过测试样品前后两个表面温度,并求解上述传热方程,可得到被测样品的等效导热系数随温度的变化曲线。在这种恒定加热速率测试方法中,金属板起到量热计的作用,即在线性升温过程中测量金属板温度(即样品背面温度),并结合金属板的已知热物理性能参数,可计算得到金属板所吸收的热量,由此间接获得流经被测样品的热流密度。通过测量得到的热流密度,结合测量得到的被测样品两个表面温度,求解上述传热方程,可得到被测样品的等效导热系数随温度的实时变化曲线。对于上述恒定加热速率法测试模型,我们采用有限元进行了热仿真模拟和计算,证明了此方法对于低导热材料导热系数测量的有效性。[b][size=18px]三、结论[/size][/b]这种恒定加热速率测试方法,是一种动态测试方法,准确的说是一种准稳态测试方法,即在样品热面温度线性升温过程中,样品中的各个位置处的温度在经历初期的非线性升温后,也会逐渐演变为相同速率的线性变化。恒定加热速率导热系数测试方法的最大特点是可以测量样品相变和热解过程中的导热系数,由此可见,采用此方法,完全可以测量酚醛树脂防热材料在整个烧蚀过程中的导热系数变化。当然,此方法也非常适合单独测量高温下碳化层导热系数随温度的变化。对于烧蚀型低密度的酚醛树脂防热材料,其特征之一是烧蚀后表面层会发生烧蚀退后现象,即样品厚度会发生变小现象。对于这种样品边界发生移动的条件,会对恒定加热速率测试方法的准确性带来影响,在测试方法中还需进一步的深入研究。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 食用油酸价过氧化值测定仪优点

    [img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/07/202407170932446195_1510_5604214_3.jpg!w690x690.jpg[/img]  食用油酸价过氧化值测定仪,作为现代食品检测领域的重要工具,其优点显著且多元。  首先,该测定仪具有高精度和高准确性的优点。它采用了先进的检测技术,能够快速准确地测定食用油中的酸价和过氧化值,为食品质量监控提供了强有力的技术保障。这种高精度的检测能力,使得食品生产商可以更加准确地了解食用油的质量状况,从而及时采取相应的措施,确保产品的安全性和可靠性。  其次,该测定仪具有操作简便的优点。它的操作界面简洁明了,用户只需按照提示进行操作,即可轻松完成检测任务。同时,该测定仪还配备了智能化的数据处理系统,能够自动记录和分析检测结果,大大减轻了工作人员的劳动强度,提高了检测效率。  此外,食用油酸价过氧化值测定仪还具有便携性和可扩展性的优点。它的体积小巧、重量轻,便于携带和移动,适用于各种现场检测环境。同时,该测定仪还支持多种扩展功能,如与其他设备的连接和数据共享等,为食品检测领域的发展提供了更多的可能性。  最后,该测定仪还具有节能环保的优点。它采用了低功耗设计,能够有效降低能源消耗,减少对环境的影响。同时,该测定仪的废弃物处理也十分简便,符合环保要求。  综上所述,食用油酸价过氧化值测定仪具有高精度、操作简便、便携性、可扩展性和节能环保等优点,是现代食品检测领域不可或缺的重要工具。

  • 智能化实验室离我们还有多远?

    伴随着全球实验室样品处理与分析技术的自动化跟智能化,使实验员们从重复繁琐的工作中解放出来。你觉得智能化实验室离我们还有多远?

  • 便携式仪器智能化难吗

    最近出外了一次,带了一套仪器,虽然不是很大 很重 但是仍然觉得诸多不便 回来的高铁上想到了1个问题仪器厂家都不考虑仪器的智能化吗? 目前技术应该不是问题啊

  • 高低温冲击试验机的智能化控制

    从当前的形势来说,智能化控制是现在最为热门的控制系统,智能控制技术包括仿人的特征提取技术、目标自动化辨识技术、知识的自学习技术、环境的自适应技术、最佳决策技术等。 现代化的高低温冲击试验机经过不断的创新、研究、改革,以最新、最高档的智能化控制面向大家,其中的智能化控制包括各种最佳方式监控智能化工具、装备、系统以达到既定目标的技术,是直接涉及测控系统效益发挥的技术,是从信息技术向知识经济技术发展的关键。智能控制技术可以说是测控系统中最重要和最关键的软件资源。 最重要的就属于高低温冲击试验机的仪表控制显示器部分了,采用的是可编程控制为基础的开放式控制系统及先进控制技术,特种测控装备和测控技术,系统成套集成技术,操作起来简捷、快速、方便。

  • 恒温恒湿箱智能化发展

    恒温恒湿箱智能化发展

    我国智能恒温恒湿试验箱研制已经经过了三十多年的发展历程,尽管现状环境试验行业还处于发展中阶段,但是已经开始向高级阶段不断发展,部分设备也达到了国际先进水平。这突出的表现在我国近年来在智能恒温恒湿试验箱的技术领域取得的一系列成果。[align=center][img=,348,348]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/02/202102051527275991_5762_1037_3.jpg!w348x348.jpg[/img][/align]  智能化恒温恒湿试验箱是计算机技术与测试技术相结合的产物,恒温恒湿试验箱内部带有处理能力很强的智能软件。恒温恒湿试验箱已不再是简单的硬件实体,而是硬件、软件相结合。近年来,智能环境试验设备已开始从较为成熟的数据处理向知识处理发展,使其功能向更高层次迈进。伴随着网络科技技术的飞快发展,Internet技术使试验设备在实现智能化的基础上同时实现网络化,使现场测控参量登临网络,并具备的信息处理功能。  目前恒温恒湿试验箱的装备制造业正在由单一型向服务型转变,在石油化工等产业中也越来越重视向信息化、节能、降耗、减排等方面发展,这都对工艺、生产流程和相关设备方面提出了更高的要求。因此我们要以柔性制造、敏捷制造、虚拟制造和网络化制造业不断发展,就必须重视环境试验箱设备的支撑作用,重视恒温恒湿试验箱在环试行业的产业与发展。

  • 关于仪器智能化发展未来多余劳动力的问题?

    随着仪器智能化的发展趋势,仪器智能化发展的越好,节省下来的人力就越多,人们将面临一个重大问题,就是如何消化这些多余劳动力,应该怎样充分利用这些多余劳动力的价值,在社会上发挥各自的作用,以便不让社会动荡,这也是上方必须考虑的重大课题。

  • 仪器仪表产业的智能化趋势

    仪器仪表行业高技术、高投入、高产出、低能耗、低污染的特点将在低碳经济和新兴产业的发展下带动仪器仪表需求的上升。国内仪器仪表行业一直以来都是应用在传统的服务市场,如冶金、火电等行业。随着市场需求的改变,越来越多的新型产业开始兴起,物联网、智能电网等新技术的发展快速。食品、药品安全领域备受人们关注。国家对能源的综合利用、环境保护提出了更加严格的要求。这同时也为我国仪器仪表行业提供了广阔的市场发展空间和新的发展方向。  业内分析师认为,随着经济的发展和社会的进步,用户对仪器仪表需求模式也发生了很大变化。以环保行业为例,以人工采样和实验分析正向自动化、智能化、网络化监测方向发展。大力发展装备自动化,提升装备制造业的整体水平。仪器仪表是提升装备制造水平的关键,国内仪表企业要紧紧围绕汽车装备、新能源装备、节能环保装备等方向发展装备自动化。正式基于这点考虑,杭州暖威电气有限公司开发出PCK300系列智能数显仪表,以求在能效智能管理产业的发展上占有一席之地,这也正是当下国内各仪表厂商应遵循的发展方向。  “十二五”期间我国自动化仪表行业市场需将持续稳定增长,年复合增长率为20%左右,“十二五”末期,市场容量或将超过3500亿元。  据研究报告显示,随着经济和技术的发展,对自动化控制和检测技术的要求越来越高,从而出现了大量自动化控制和检测的新技术和新产品,如功能安全仪表系统,无线仪表等技术和产品。其中工业自动化仪表,基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用的自动化仪表是其发展重点。

  • 如何选择智能化标准压力表

    您还在使用单一的压力标准表吗?你还在为标准表的送检而浪费精力吗?工业飞速发展的时代,计量行业也逐步走上了智能化的道路,对标准器具的选择在精准之上提出了智能、便携等新的需求。华信仪表作为中国计量行业的领头羊,研发生产的HX601B智能压力校验仪已经达到世界水平,远销海内外。一、高智能满足高要求压力校准标准器已经摆脱了指针读数的时代,HX601B智能压力校验仪引领了压力校准标准智能新时代,实现数据补偿、数字通讯、数字校准功能,带有非易失性存储器不怕断电丢失,完全满足您对智能化程度的要求。二、单机多用途,覆盖各种压力测量压力校准器已经不满足于单一压力测量,HX601B智能压力校验仪功能强大,具有压力测量及高精度直流电压、电流测量功能,并且具有DC24V输出功能,可以直接为检压力变送器提供电源。适用于现场及实验室校验精密压力表、普通压力表、压力变送器、压力传感器、数字压力计、血压计和其他压力仪器仪表,以及精密压力测量等。三、衣兜携带超便携便携是工业设备发展的新方向。HX601B智能压力校验仪总体重量不到0.5kg,轻松装包携带。HX601B智能压力校验仪以其强大的功能、军工质量水平赢得了用户的一致好评,大屏幕液晶,读数醒目,9种压力单位,RS232通讯接口,为使用者提供各种便利方式。。 HX601B智能压力校验仪在用户的赞美声中将进一步升级,更加稳定的功能,漂亮外壳设计,在方寸间,尽显华信风采。

  • 【原创大赛】保温材料的导热系数测定

    【原创大赛】保温材料的导热系数测定

    保温材料的导热系数测定1. 实验原理 平板式导热仪的工作原理:在一定厚度的具有平行表面的均匀板状试件中,建立理想状态下,以两个平行的均温平板为界的无限大平板的一维恒定热流,通过测量中心计量板达到稳态后的热量Q,按照热阻的计算公式,求得试件的导热系数λ。 任何物体的热量传递都有三种形式:热传导、热辐射、热对流。不同温度流体的各部分流体之间,由于发生相对运动产生热传递称为热对流。物质的微观粒子的运动以光的形式辐射能量,称成为辐射。 在温度不平衡条件下,物体内存在温差,热能分布不均匀,在物体内部没有宏观位移的情下,热量从高温向低温部分传递,不同温度物体的互相接触时,同样存在没有物质转移而存在热量传递现象,这种借助于物质微观粒子的无序运动的热传递现象称为热传导,又称为热扩散。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311251322_479096_2784284_3.jpg 根据传热学理论,垂直于无限大平板方向的热流量,沿厚度d方向与平板面侧的温度差、平板面积成正比,与平板厚度成反比(上图)。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311251334_479107_2784284_3.jpg 式中,Q—垂直于平板方向传递的热量,称为热流量;t1-t2 平板两面的温度差;d—平板厚度;S为平板面积。λ—为比例系数,称为导热系数。所以导热系数的方程如下所示: http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311251336_479108_2784284_3.jpg 上式就是导热系数的运算方程。如果用用功率P表示,P=kQ,k是系数,如果P单位为W(瓦),长度单位用m,温度单位用K(℃),则导热系数单位为W/(mK)。导热系数方程变为: http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311251336_479109_2784284_3.jpg式(3)就是绝对测量的导热系数方程。2. 实验仪器:DZDR-P 平板法导热仪 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311251324_479098_2784284_3.jpg3. 试样准备试样长×宽应为300×300mm,试样厚度在1mm-50mm。试样应覆盖中心量热器和内保护装置的整个表面。4. 实验步骤打开便携式空气压缩泵开关,将压力调节至0.4MPa,抽取1分钟后关闭。打开回流装置,提升测试槽上方的冷板,将样品放入其中,降下冷板,开始测试实验,冷板温度为30℃,热板温度为50℃。5. 实验结果 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311251325_479099_2784284_3.jpg该保温材料的导热系数为0.02676。

  • 智能化的精密浊度仪

    【作者】:梁洁玫 曾理江 仇维理 等 【题名】: 智能化的精密浊度仪 【期刊】:电子技术应用 ,1992(3):12【年、卷、期、起止页码】:【全文链接】:https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFD9093&filename=DZJY199203005&uniplatform=NZKPT&v=8nS9MfWKGW-l3nmtQR2uoVrqtneJrkuF5ev54Pe_tF4cAm2E6jJ-UTcmiFH4-hHy

  • 会展管理软件:智能化推荐与匹配的新突破

    [url=https://www.coolgua.com/]会展管理软件[/url]是一种集成了先进信息技术和数据处理能力的工具,能够为展会筹备和运营提供强大的支持和帮助。在智能化推荐和匹配方面,会展管理软件具有独特的优势,能够通过精准的数据分析和算法,实现参展商和观众的快速、准确匹配,提高展会的效果和质量。以下将从三个方面探讨会展管理软件如何实现智能化推荐和匹配。  首先,会展管理软件能够实现参展商和观众的精准画像。通过收集和分析参展商和观众的行为数据,会展管理软件能够精准地刻画出每个参展商和观众的特点和需求。系统可以根据参展商的产品、技术、市场等方面的信息,以及观众的行业、地域、兴趣等方面的数据,进行深度分析和挖掘,形成全面、准确的参展商和观众画像。  其次,会展管理软件能够实现智能化推荐和匹配算法。基于参展商和观众的精准画像,会展管理软件能够通过智能算法和系统化的流程,实现快速、准确的匹配和推荐。系统可以根据参展商的需求和观众的行为数据,进行智能化匹配和推荐,将最符合需求的参展商和观众联系在一起,提高参展商和观众的互动和交流效果。  最后,会展管理软件能够实现实时反馈和调整。通过收集和分析参展商和观众的行为数据,会展管理软件能够实时反馈和调整智能化推荐和匹配算法。系统可以根据参展商和观众的反馈和行为数据,对推荐和匹配算法进行调整和优化,提高算法的准确性和效果。同时,系统还可以根据展会的特点和目标受众的需求,制定出具有针对性和创新性的策略,以确保方案的有效性和可行性。  总之,会展管理软件为实现智能化推荐和匹配提供了强大的支持和帮助。通过精准地刻画参展商和观众的特点和需求、实现智能化推荐和匹配算法以及实时反馈和调整等功能,会展管理软件能够为展会筹备和运营带来全新的突破和提升。在设计和实施会展管理软件时,需要注意结合展会的特点和目标受众的需求,制定出具有针对性和创新性的策略,以确保方案的有效性和可行性。

  • 智能化多通道食用油脂检测仪功能

    [img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/07/202407121011344454_6085_5604214_3.jpg!w690x690.jpg[/img]  智能化多通道食用油脂检测仪的功能远不止于我们目前所知的那些。这款高科技仪器的强大之处,不仅在于其高效、准确的检测能力,更在于其智能化的数据处理和人性化的用户体验。  首先,智能化多通道食用油脂检测仪具有强大的数据分析和处理能力。通过对大量样本的检测数据进行分析,仪器可以自动识别油脂的品质状况,包括酸价、过氧化值、皂化值等关键指标。同时,它还可以根据历史数据和行业标准,自动设定预警值和报警机制,一旦发现油脂品质异常,立即发出警报,确保食品安全。  其次,智能化多通道食用油脂检测仪的操作界面设计人性化,易于操作。用户只需按照屏幕上的提示,将待测样品放入仪器中,设定好相关参数,即可开始检测。检测过程中,仪器会自动显示实时数据和进度,用户可以随时了解检测情况。检测完成后,仪器会自动生成检测报告,并将数据存储在云端,方便用户随时查阅和比对。  此外,智能化多通道食用油脂检测仪还具有远程监控和管理的功能。用户可以通过手机或电脑等终端设备,远程监控仪器的运行状态和检测数据。一旦发现问题,可以立即进行远程干预和调整,确保仪器始终处于最佳工作状态。同时,用户还可以通过云端数据平台,对多台仪器进行集中管理和数据分析,提高检测效率和管理水平。  综上所述,智能化多通道食用油脂检测仪的功能强大且全面,能够满足不同行业对食用油脂检测的需求。

  • 压力测量智能化,省时省力

    如何解决工业企业周期性、大批量、重复性压力检定工作难点呢?增加大量的人力物力,还是采用新的检测设备呢?一、省时省力的造压方式。智能化首要体现在造压、控压方式上,气压全自动压力检定台,是智能控制技术、计算机软件技术与压力校准相结合的产物,全自动升降压,完成正反行程检测,并对定点升压采取了专业设计,大液晶触摸显示屏操作,中文设置,开机看见屏幕即会操作,所有操作完全由触摸键控制,简单程度远远超过手机操作。二、高智能化的数据分析处理。我们要完全摆脱手抄数据、划表、计算分析的时代了,气压全自动压力检定台将数据记录、计算工作由计算机软件完成,数据可自动存储,备份,支持查询管理。并且具备自动出具检定结果及证书的功能,RS232通讯接口,连接计算机软件,支持数据结果直接打印。三、符合国家检定规程完全按照国家检定规程设计,全自动压力检定装置相当于一个高效的标准压力实验室。在全自动造压的过程中完全是通过智能芯片来控制并达到所设定的标准压力,省去了由于人工操作所带来的校验偏差。使用可选的外部模块作为标准,采用测控部分与台体分离的方式,在送检方面节省了大量精力。

  • 【原创】智能型全自动氮吸附比表面积测定仪选型指南

    智能型全自动氮吸附比表面积测定仪选型指南高精度比表面积测定仪应具有如下十项特征:1、比表面积测定仪是否具有程控风热助脱系统 当样品在液氮温度-195.8℃下吸附饱和后要升温脱附时,需要使温度迅速升高,使吸附在粉体表面的氮气迅速脱附出来进入检测器;高速脱附可以使信号集中,得到尖而锐的脱附峰,有利于提高比表面积测定仪仪器的灵敏度和分辨率,另外尖而锐的脱附峰可以降低背景噪声影响,提高比表面积测定仪仪器测试准确度,尖锐的脱附峰是色谱工作者追求的理想峰形。在之前的半自动化比表面积测定仪仪器中通常使用人为将液氮杯更换为水杯,利用水大比热的特性使样品温度迅速升高到常温;但在全自动化比表面积测定仪仪器中,如果为便自动化而放弃辅助加热脱附,进行空气中自然升温脱附,由于玻璃的导热系数很低,升温缓慢,将使脱附峰矮而宽, 使背景噪声影响增大,降低灵敏度和分辨率,损失测试精度。程控风热助脱装置,全自动程控启停,风热时间可根据样品脱附快慢设定,保证得到尖锐快速的脱附峰,使出峰时间缩短,脱附峰尖而锐,减少背景误差。--比表面积测定仪2、比表面积测定仪氮气分压检测控制是通过流量传感器法还是浓度色谱检测器法 BET多点法比表面积测定仪测试中,按BET理论要求氮气浓度需要从5%调整到30%,氮气浓度检测是比表面积测定仪测试结果准确度的关键环节。在氮气浓度测试方面,流量传感器法是分别测量氮气和载气流量的方式来求氮气浓度。所采用的进口霍林威尔流量传感器的标称极限精度是0.1ml/min,对于5ml/min的氮气流速的比表面积测定仪测试最高精度只能达到2%。色谱浓度传感器测试氮气浓度,精度可达到0.1%以上,且不受流速范围影响;--比表面积测定仪3、比表面积测定仪是否具有程控六通阀标定系统;定量管体积是否可程控切换;六通阀是色谱仪定量的主要标定装置,有手动六通阀和电动六通阀之分;程控电动六通阀标定系统,标定过程软件全自动控制;定量管体积程控可选功能;对于不同样品,比表面从相差可能数千倍,其吸附氮气量也就相差悬殊,不能一个体积的定量管来标定所有样品吸附量。所以对于标定系统应接入不同体积的定量管,可达到更高的精确度。人工更换不同体积的定量管比较复杂,甚至打开机壳更换。程控定量管切换只需要在软件中设置接入号,电动切换。--比表面积测定仪4、比表面积测定仪是否具有一体式原位吹扫装置 分体吹扫炉形式的吹扫方式,样品吹扫处理时需要安装在与主机分置的吹扫炉上,处理完毕后拆卸下来再重新安装在比表面积测定仪仪器主机上进行测试。一体化吹扫处理系统相对分体吹扫炉具有两个优势:一是操作方便,只需一次安装;二是处理效果更好,避免了拆装样品管时样品再次与空气接触;(对于部分有机和生物粉体材料,其水份的质量百分含量可能比较大,若超过1%则需要吹扫处理前先进行烘箱干燥后再进行,否则需要吹扫处理后重新称重;)--比表面积测定仪5、比表面积测定仪是否具有吹扫定时功能吹扫程序定时,到时停止加热,声音提示,此功能使比表面积测定仪吹扫处理条件统一一致,也使操作者更安心于其他工作,而不必担心吹扫超时造成处理条件不一致;--比表面积测定仪6、比表面积测定仪是否具有气体净化冷阱装置 比表面测试所使用的高纯氮气和高纯氦气纯度一般为99.99%到99.999%,其中0.001%-0.01%的杂质气体(主要为水分等高沸点易吸附气体)在低温吸附时会首先被吸附,从而对吸附氮气量造成影响;由于色谱法比表面积测定仪测试中气体是连续流过待测样品,所以样品表面的水份等气体杂质会逐渐积累;具体影响见《水份对吸附过程的影响》。冷阱是消除高沸点气体杂质的有效方式,一般在高要求设备中会配备此装置;比表面仪配备的冷阱,使本会被样品吸附的水份等高沸点杂质提前被冷阱捕获,使得经过净化后的高纯氮和高纯氦气体中的水分含量低于10-17Pa,达到超高纯气体状态;7、比表面积测定仪是否具有检测器恒温系统 色谱法比表面积测定仪采用热导池做检测器;温飘是热导池检测器的主要误差成因,一般高精度色谱仪的检测器都具有复杂的恒温系统和温飘抑制消除系统,但同时使比表面积测定仪仪器成本增加;检测器恒温装置前后,可以使零点漂移由1%降低到0.1%,该装置对测试小比表面积样品(10m2/g)效果尤为明显;--比表面积测定仪 8、比表面积测定仪是否具有液氮温度实时监测功能; 比表面测试使用的液氮都是使用单位就近采购,一般都是气体厂制氧的副产品,其纯度不稳定性相差较大,使得液氮温度有±1℃左右的变化;氮气吸附量对液氮温度的变化很敏感;另外液氮杜瓦杯内液氮面的高低也对吸附量有影响;液氮温度监测传感器,可监测液氮温度和杜瓦杯中的液氮量是否充足。--比表面积测定仪9、比表面积测定仪是否具有气源开关指示与保护装置; 色谱仪一般都要求操作者在没有开气的时候不要打开电源,即“先开气后开电,先关电后关气”,否则可能发生检测器在没有通气的情况下通电而烧坏的危险;而气源指示与保护装置则使此危险去除。10、仪器参数是否软硬件同时显示; 比表面积测定仪器的主要参数包括主检测器电压、电流、浓度检测器电压、电流、主检测器输出电压信号、浓度检测器输出信号、信号放大倍数、液氮温度等。若比表面积测定仪仪器具有不但在软件上检测显示外,还在比表面积测定仪仪器的LCD液晶显示屏上硬件显示的功能,即使在电脑没打开或通讯异常时仍能明确掌握比表面积测定仪仪器状态,使得比表面积测定仪仪器可靠度更高;另外比表面积测定仪仪器的机械部分,如电机、脱附风扇、吹扫定时、气源开关状态等都具有硬件指示灯指示工作状态,复杂设备的各个部分工作正常与否的状态,在通过软件显示的同时,再使硬件指示是必要的; 气体流量的显示在有电子传感器之外,再通过机械转子流量计显示,将使流量有无、大小一目了然,更稳定可靠可靠的现代分析仪器可以只有一个控制按钮,但显示屏、指示灯等各部分运行状态指示不可省;

  • 【转帖】智能化现场仪表的软件结构

    阐述智能化现场仪表的软件结构虽然Smart仪表与模拟信号兼容,在过程控制中将模拟信号作为主要信号;但是我们在设计和使用时必须注意到,在数字控制系统中Smart仪表是系统的一部分。因此我们可方便地用仪表的键或手持通信器对仪表做组态,但所有组态变化都须及时地让系统主机知道。由于HART协议采用主从式访问方式,因此主机不发出访问,从机是无法主动将组态变化情况上传的,这在应用时必须注意。现场仪表要做的是,发生非主机的组态后,在所有返回的应答中做出标记,直到主机了解组态变化为止。  现场智能仪表的软件就功能而言至少分为3个状态:工作状态、设置状态和标定状态。可将3个状态理解为3台CPU。工作状态CPU和设置状态CPU同时工作,工作状态CPU连续工作,处理“测量或执行”任务;设置状态CPU由设置事件触发工作,处理组态任务;两台CPU间通过仪表内存交换信息。标定状态CPU单独工作,处理与仪表的生产调试或定期标定有关的事务。  工作状态的程序仍可用图2表示,但通信有专门定时要求,因此交由设置状态程序处理;显示部分也要做处理,避免与设置态的显示冲突,满足特殊低功耗要求。  标定状态的程序在不同仪表间有较大差异,即使是同类仪表,各企业间也有不同标定方法,因为方法是由模型和算法决定的。  设置状态程序框图见图5。可调用Smart仪表智能功能的途径有两条:数据通信和键盘。由于数据通信是智能仪表的必备功能,而就地显示和键盘往往是选用件,因此软件结构要安排使数字通信部分最简洁有效。对于既有就地显示和键盘又有通信功能的仪表,妥善设计键盘、通信主机和手持通信器同时对仪表实施组态时的仲裁机制和时序关系十分关键。  框图中通信分支从接收命令层到发送命令层的部分对大部分国内技术人员来说较熟悉,但部分技术人员对数据链路层重视不够,以为只要通信接上就行了。通信设计基本前提是:信道是有干扰的,原始通信是会出错的,因此必须有查错和纠错措施。错误分为两类:收发差错和内容差错。收发差错主要指信息与干扰的混淆和时序错误,内容差错指各种对信息的歪曲。Smart仪表纠错措施主要是重发。  数据链路层与物理层一起承担了限制和查找收发差错的任务,也担负部分内容差错的查错任务(用纵横奇偶校验查错)。因此数据链路层是保证现场通信成功的基础。说数据链路层复杂是因为对它不熟悉,其实只要严格按照通信协议中规定的状态图去做),认真实现图上的每条线就能达到协议规定的水平。  命令层对通信差错用核对数据格式、检查状态字与校验和来检查。此外还有内容差错。内容差错也分为两类:一类是通信造成的,另一类是内容本身的差错(如参数超出许可范围)。第一类差错由命令层程序完成查错和自动请求重发任务。第二类差错,由于在键操作也会发生,因此需在处理每条命令时查错并返回出错信息。  智能化现场仪表功能强带来的问题是操作复杂,现场人员做出错误操作的可能性极大,因此我们又有一条设计前提,就是:错误操作是不可避免的。一般而言,现场仪表要能抵御除严重物理损害(包括机械、热和电损害,以及水浸、改变内部电气连接等)外的一切错误操作。由此可料到,仪表软件中诊断和处理出错的程序量是很大的,许多智能化程度较高的仪表,出错处理程序的量远大于仪表基本功能程序。3.标定  Smart仪表模拟、数字兼容的信号方式也决定了它的校验标定模式与传统仪表不同。有些概念常常被混淆。  以温度变送器为例。对K型热电偶,IEC 60854.1给出的分度表范围是-270℃~+1372℃,所以变送器的变量下限(Variable Lower Limit, VLL)是-270℃,变量上限(Variable Upper Limit, VUL)是1372℃。但是实际上不可能有一个热电偶传感器用在这么宽的范围,如果这个变送器安装在一支0℃~800℃的热电偶上,那么传感器下限(Lower Sensor Limit, LSL)就是0℃,传感器上限(Upper Sensor Limit, USL)就是800℃。如果打算让200~500℃对应指示4~20mA,那么量程下限(Lower Range Value, LRV)是200℃,量程上限(Upper Range Value, URV)是500℃。  为了便于理解,我们可以把Smart仪表的逻辑结构分成两台仪表,一台是全数字化的仪表,另一台是模拟仪表。数字仪表由两部分组成,模拟信号调理部分和数字信号处理部分。  根据仪表类型不同,数字仪表的标定有两种模式:一种是直接标定数字信号处理部分,将每台传感器和模拟信号调理器的不一致连同非线性等一起全部修正掉,典型例子如压力变送器。另一种是不同的传感器采用统一的数字信号处理,标定时仅仅将不同传感器的信号归一化,典型例子是温度变送器。  在数字信号处理部分,它的变量范围是从VLL到VUL,这个范围在变送器设计完成以后就不可变了。变送器与传感器组装时要在仪表内设定LSL和USL。当信号超出LSL、USL或VLL、VUL时,仪表会按约定的方式报警。LSL、USL、VLL和VUL的设定是由制造厂完成的,用户不需要做。  模拟仪表是数字仪表的模拟形式表现。数字仪表传给模拟一串数字,模拟仪表将数字转换成电流。但是电流转换的是否准,这是需要在4mA和20mA标定的,标定模拟电流输出是Smart仪表特有的。仪表出厂时一般取LRV=LSL和URV=USL,使用时可以根据需要设定LRV使之对应4mA输出,设定URV使之对应20mA输出。  Smart仪表必须分别进行数字仪表的标定和模拟仪表的标定,才能保证数字输出和模拟输出都是精确的。  一些用户不理解数字仪表与模拟仪表的区别,将Smart仪表像模拟仪表一样进行零点和量程的标定,这样标定会失去智能化仪表应有的高精确度。只有在数字仪表的标定已经完成的情况下,这种简单的标定才会有好的结果。  还有一点概念上的问题,就是许多技术人员总是像考虑传统仪表一样,以为设定LRV和URV时在对仪表的前级信号调理部分进行调整,其实Smart仪表中通常只有模拟输出是可以调整的。三新型智能化现场仪表  新型智能化现场仪表指全数字化现场总线智能仪表,它们同时具有信息的采集、储存、处理和传输功能。它们加工的信息包括:过程对象、自身状态、与其他仪表的关系和系统管理等信息。由于单台仪表处理信息的能力有限,因此经常需几台仪表联合,甚至需系统主机参与处理某些信息,因此通信功能强弱对仪表的智能程度非常重要。  虽然现场总线种类很多,智能化现场仪表的制造商也很多,采用技术不完全相同,但是在仪表结构上的发展趋势是共同的。1.硬件结构  硬件结构见图6,与前面两种结构最大不同是分为了两部分:智能传感器部分与数据处理和通信部分。对执行器类仪表智能传感器部分的结构框图有些不同。  智能传感器部分包括信号调理器、A/D转换器和EEPROM(电可擦除只读存储器)或其他非易失存储器,EEPROM用于存放与传感器有关的线性化、温度补偿等标定数据和一些管理信息。虽然与这块EEPROM有关的运算是在数据处理和通信部分进行的,但把它放在智能传感器部分带来了很大好处。主要是:(1)传感器完全可互换;(2)针对不同现场总线,传感器部分可以统一。  数据处理和通信部分包括不直接涉及传感器的各部分,这部分也有一块EEPROM或其他非易失存储器,主要用于存放与仪表的组态及现场总线有关的信息。与传感器分离后,在硬件上与传感器完全脱钩,因此只需为不同现场仪表准备不同软件,原则上用一种卡件就可满足各种现场仪表的需要。  这种分体结构使企业只需针对每种现场总线设计一种数据处理和通信卡,针对每种传感器设计一种传感器卡,两类卡组合可产生多种现场总线智能仪表。分体结构对加快新产品开发,降低开发和生产成本产生了很好效果。[color=

  • 不同真空度下石墨硬毡热流计法高温导热系数测量

    不同真空度下石墨硬毡热流计法高温导热系数测量

    摘要:石墨硬毡具有优异的高温隔热效果和稳定性,被广泛应用于高温热处理炉、烧结炉和硅单晶炉等领域。本文主要介绍了石墨硬毡的隔热性能测试,首先采用瞬态平面热源法进行了常温常压下的导热系数测量,然后再采用稳态热流计法在高温常压氮气环境下测试了石墨硬毡的高温导热系数,最后在氮气气氛中,同样采用稳态热流计法测试了不同温度和不同真空度下的导热系数。通过测试揭示了在氮气气氛下石墨硬毡隔热材料导热系数随温度和真空度的变化规律。采用稳态热流计法进行测试使得整个测试过程更接近于石墨毡隔热材料真实的大温差隔热工况,测试结果更具有代表性和指导意义。1. 石墨硬毡简介 石墨硬毡是在石墨软毡的基础上,使用少量连接剂制成各种任意形状后,经高温石墨化处理而形成的成形隔热材料。由于其重量轻,可独立,又可进行复杂加工,从而大大改善了原有的作业环境和可操作性。同时它还能进行各种表面处理,与软毡相比它的发尘量大大降低,而使用寿命大大延长,且具有优异的隔热效果和高温稳定性,石墨硬毡以其优异的性能,广泛应用于绝大部分高端市场,包括太阳能行业,半导体单晶硅行业,人工晶体行业,光纤行业,高端真空烧结炉、热处理炉等行业。 石墨硬毡主要性能特点: (1)石墨硬毡热处理温度高(处理温度约2250℃以上),具有低收缩率,低挥发物释放量等优点; (2)灰份低,纯度高,经纯化后的高纯硬毡灰份小于20ppm,保证了热场的纯净度; (3)低导热系数、隔热效果好、节能,产品质量的一致性好; (4)纤维基体,保证绝热性能均匀,同时温场稳定性能好。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606121639_596542_3384_3.jpg 图 1-1 各种工艺形式的石墨硬毡 如图 1-1所示,石墨硬毡可以根据所需的隔热性能和使用要求,采用不同的工艺手段和表面处理方式,形成多种产品形式和任意形状设计,结合使用条件,以达到自由的隔热效果设计。2. 石墨毡高温导热系数测试国内外文献综述 石墨硬毡最主要的物理性能参数之一是导热系数,特别是高温下的导热系数。由于石墨硬毡的抗氧化能力差而只能用于真空和各种惰性气体环境下,所以对于石墨硬毡还需要了解在不同气体和不同真空度下的导热系数。 另外,石墨硬毡做为隔热材料使用,一定是石墨硬毡的一面承受高温,而另一面温度很低基本在常温附近,也就是说实际隔热工况一定是石墨硬毡厚度方向上形成一个较大温差或温度梯度,温差或温度梯度会随着隔热温度的提高而逐渐增大。 为了准确测试评价石墨硬毡的隔热性能,测试中试样的边界条件必须要与石墨硬毡实际环境条件尽可能相同,必须要保证的边界条件包括温度、温度梯度、环境气氛真空度和环境气体成分。由此可见,对于石墨硬毡这类高温易氧化的隔热材料导热系数测量,必须在真空密闭环境中进行,以便于抽真空或充不同种类的惰性保护气体,同时还需配备相应的真空度控制系统。在具体的测试过程中同时还要求,被测试样的受热面温度尽可能高,被测试样的冷却面则始终处于室温附近。 由于石墨毡类材料所具有的低密度、耐高温、易氧化的特殊性,这类材料的导热系数测试只能在高温真空环境下进行测试,对测试设备的要求非常高,相应的研究文献并不多,很少有文献对石墨毡的导热性能测试进行过详尽的报道,也很少有不同测试条件下的测试结果详尽报道,就连石墨硬毡生产厂商也没有报道出相应数据的测试方法描述。这里只简单介绍Chahine等人的工作,其它报道罗列在本文的参考文献内。 Chahine等人采用热线法对WDF级的石墨毡导热系数进行了全方位的测试研究,其中石墨毡的密度为80kg/m^3,石墨纤维直径在7.0~12.5μm范围内,平均直径为10.5±3.2μm。石墨毡导热系数的测试分别在真空和氩气条件进行,测试结果如图 2-1所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606121644_596543_3384_3.png图 2-1 石墨毡在真空和氩气环境下的高温导热系数测试结果 为了进一步研究低密度石墨毡的传热性能,将石墨毡内的热传递分解为沿纤维的固体导热、气体导热、气体辐射和纤维之间的辐射热交换几个部分。综合考虑了石墨毡内的复合传热机理,分别对50kg/m^3和80kg/m^3两种密度的石墨毡的表观导热系数进行了计算,计算结果如图 2-2所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606121644_596544_3384_3.png图 2-2 两种不同密度石墨毡的表观热导率计算值以及不同传热机理 从计算结果可以看出,在小于500K的较低温度区间,石墨毡内的传热主要是固体和气体导热起主要作用,而在高温区间,辐射和一定程度的气体导热(基于环境气体成分)起主要作用,而且辐射传热机理对石墨毡的密度变化非常敏感,而其它传热形式则对密度变化并不灵敏。 作者在文献中所得出的结论是石墨毡高温导热系数的确定是个非常复杂的过程,需要结合理论计算和试验测试结果。当气体导热传热机理非常简洁以及气体导热系数可以很容易得到时,由于石墨毡的复杂几何结构,石墨毡的导热和辐射传热机理就被证明非常复杂并具有不确定性。大多数传热模型还是以纯经验为基础,还无法在不求助试验结果的前提下准确预测材料的传热性能。同样,所有辐射传热机理模型中的几何结构因数也都是通过试验手段获得。由此,WDF石墨毡的表观导热系数不能仅通过纯理论计算获得。 由以上研究文献可以明显的看出作者的无奈,作者在石墨毡测试过程中无法准确的模拟材料实际使用环境,特别是石墨毡实际使用中的大温差环境,采用热线法测试导热系数只能在被测试样等温条件下进行,无法测试得到实际大温差对导热、辐射和对流的影响和传热机理,只能通过建立经验模型和理论计算得到预测值。3. 瞬态平面热源法石墨硬毡常温常压导热系数测试 针对石墨硬毡材料,首先在常温常压下采用瞬态平面热源法(ISO 22007-2-2008 塑料-热传导率和热扩散率的测定.第2部分瞬时平面热源法)进行了测试。对石墨硬毡采用瞬态平面热源法进行测试,以期实现以下目的: (1)采用瞬态平面热源法测试石墨硬毡导热系数,以期后续与其它测试方法进行对比。 (2)石墨硬毡是一种典型材料,由于低密度和具有大量孔隙,这种材料的导热系数会随真空度增高而减小。通过真空控制和真空腔提供变真空测试环境,在1E-04~1E+03Torr覆盖七个数量级的真空度变化范围内,测试石墨硬毡在不同真空度下的导热系数,得到一条导热系数随真空度变化的完整曲线,以期获得导热系数随真空度变化的规律。同时由此可以用来研究石墨硬毡的传热机理和各种传热形式的影响。 (3)研究环境气体成分对石墨硬毡导热系数的影响,即在真空腔内充实不同的惰性气体,测试不同气体成分中石墨硬毡导热系数随真空度的变化。 本文所描述内容仅包括常温常压下的石墨硬毡导热系数测试结果,不同真空度和不同惰性气体气氛下的石墨毡导热系数测试将在后续报道中介绍。3.1. 瞬态平面热源法被测试样 瞬态平面热源法石墨硬毡被测试样如图 3-1所示,尺寸为50mm×50mm×40mm。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606121644_596545_3384_3.jpg图 3-1 石墨硬毡瞬态平面热源法被测试样3.2. 瞬态平面热源法测试结果 用两块石墨硬毡被测试样夹持瞬态平面热源法薄膜测试探头,如图 3-2所示。http://ng1.17img

  • 导热系数仪求助

    实验室准备购买一台导热系数仪,主要测陶瓷纤维,能测高温600℃以上,导热系数精度在0.001W/K.M的,哪位大神有用过的,求指教,谢谢。

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