TWP-W214不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀

一、概述

導(dǎo)熱系數(shù)是表征物質(zhì)熱傳導(dǎo)性質(zhì)的物理量。材料結(jié)構(gòu)的變化與所含雜質(zhì)對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)值都有明顯的影響，因此材料的導(dǎo)熱系數(shù)常常需要由實(shí)驗(yàn)具體測(cè)定。測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù)的方法一般分為兩類(lèi)：一類(lèi)是穩(wěn)態(tài)法；一類(lèi)是動(dòng)態(tài)法。在穩(wěn)態(tài)法中，先利用熱源在待測(cè)樣品內(nèi)部形成一個(gè)穩(wěn)定的溫度分布，然后進(jìn)行測(cè)量。在動(dòng)態(tài)法中，待測(cè)樣品溫度分布是隨時(shí)間變化的。

本實(shí)驗(yàn)儀是用穩(wěn)態(tài)法測(cè)量不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)儀器，加熱盤(pán)與散熱盤(pán)為鋁制，大幅減輕了儀器的重量。加熱盤(pán)工作在安全電壓下，由單片機(jī)自適應(yīng)控制加熱溫度，加熱盤(pán)及散熱盤(pán)的溫度曲線由單片機(jī)自動(dòng)記錄、繪制曲線并儲(chǔ)存，且儀器配備有計(jì)算機(jī)接口及實(shí)驗(yàn)軟件，可在計(jì)算機(jī)上由實(shí)驗(yàn)軟件自動(dòng)描繪曲線、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該儀器結(jié)構(gòu)牢固、測(cè)控方便、自動(dòng)化程度高，可廣泛應(yīng)用于大專(zhuān)院校普通物理熱學(xué)實(shí)驗(yàn)。

主要技術(shù)參數(shù)

1.加熱盤(pán)及散熱盤(pán)材質(zhì)：鋁；

直徑：130mm；

厚度：10mm；

2.加熱器及溫度控制加熱電壓：AC 36V；

控溫范圍：室溫—80℃；

控溫調(diào)節(jié)分辨率：1℃；

控溫顯示分辨率：0.1℃；

3.溫度測(cè)量數(shù)字式溫度計(jì)顯示范圍：0℃—99.9℃；

溫度顯示分辨率∶ 0.1℃;

自動(dòng)測(cè)溫時(shí)間上限∶450秒。

應(yīng)用本儀器可以完成以下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:

1.測(cè)量不良導(dǎo)體（如橡膠、空氣）的導(dǎo)熱系數(shù)；

2.學(xué)習(xí)用物體散熱速率求熱傳導(dǎo)速率的實(shí)驗(yàn)方法；

3.學(xué)習(xí)溫度傳感器的使用方法。

【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】

1.旋下三個(gè)固定螺母，將橡膠樣品放在加熱盤(pán)與散熱盤(pán)中間，橡膠樣品要求與加熱盤(pán)、散熱盤(pán)完全對(duì)準(zhǔn)，調(diào)節(jié)散熱盤(pán)底下的三個(gè)微調(diào)螺絲，使樣品與加熱盤(pán)、散熱盤(pán)接觸良好，但注意不宜過(guò)緊；

2.將加熱盤(pán)上的四芯插座通過(guò)連接線連接至主機(jī)背面的“接加熱器”端；將底盤(pán)上的二芯插座通過(guò)連接線連接至主機(jī)背面的“接風(fēng)扇”端；主機(jī)背面的“加熱盤(pán)”與“散熱盤(pán)”兩個(gè)插座分別連接溫度傳感器，可在傳感器上涂抹一些導(dǎo)熱硅脂，以確保傳感器接觸良好，而后將“加熱盤(pán)”插座連接的傳感器塞入加熱盤(pán)上的圓孔，將“散熱盤(pán)”插座連接的傳感器塞入散熱盤(pán)上的圓孔，要求傳感器完全插入小孔中。加熱盤(pán)和散熱盤(pán)兩個(gè)傳感器要一一對(duì)應(yīng)，不可互換）；在安放加熱盤(pán)和散熱盤(pán)時(shí)，還應(yīng)注意使放置傳感器的小孔上下對(duì)齊。

3.設(shè)定加熱器控制溫度及溫度記錄間隔時(shí)間：在初始菜單界面按“向上”與“向下”鍵將光標(biāo)移動(dòng)至“參數(shù)設(shè)置”菜單，按下“確定”鍵，選擇“目標(biāo)溫度”項(xiàng)，按“向上”與“向下”鍵增減目標(biāo)溫度，按“確定”或“返回”鍵完成設(shè)置；在“參數(shù)設(shè)置”菜單中選擇“間隔時(shí)間”項(xiàng)，按“向上”與“向下”鍵增減溫度記錄的間隔時(shí)間（步長(zhǎng)5s），按“確定”或“返回”鍵完成設(shè)置。

4.在初始菜單界面選擇“溫度記錄”功能，便會(huì)立即開(kāi)始按設(shè)定的間隔時(shí)間記錄并描繪兩個(gè)傳感器的溫度曲線，“加熱狀態(tài)”初始為“停止”，在此界面按一下“確定”鍵，可將“加熱狀態(tài)”切換為“加熱”，同時(shí)“加熱指示”燈閃亮，加熱盤(pán)開(kāi)始按設(shè)定溫度加熱控溫。然后再按一下“確定”鍵，或者按“返回”鍵退出此界面，即可停止加熱。

5.加熱盤(pán)的溫度上升到設(shè)定溫度值時(shí)，開(kāi)始觀察加熱盤(pán)和散熱盤(pán)的溫度，可每隔一分鐘記錄一次，待在10分鐘內(nèi)加熱盤(pán)和散熱盤(pán)的溫度值基本不變，可以認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)了，隨后記錄加熱盤(pán)和散熱盤(pán)穩(wěn)態(tài)時(shí)的溫度 和 ，并按“返回”鍵退出“溫度記錄”界面（可將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存為“有樣品加熱”）。

6.取走橡膠樣品，調(diào)節(jié)三個(gè)螺栓使加熱盤(pán)和散熱盤(pán)接觸良好，設(shè)定目標(biāo)溫度至80℃，再次進(jìn)入“溫度記錄”功能并按“確定”鍵開(kāi)始直接對(duì)散熱盤(pán)加熱，使散熱盤(pán)溫度上升到高于穩(wěn)態(tài)時(shí)的 值10℃~15℃左右即可，然后按“返回”鍵退出“溫度記錄”界面（可將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存為“無(wú)樣品加熱”）。