A.瞬態(tài)法的理論基礎(chǔ)是無(wú)限大介質(zhì)中的徑向維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱。設(shè)有根半徑為ro的無(wú)限長(zhǎng)金屬線源豎直地插入液體中，線源的熱導(dǎo)率無(wú)限大，熱容量近似為零，液體和線源在初始時(shí)刻處于熱平衡，設(shè)平衡溫度為To，當(dāng)突然給線源加恒定的熱流q時(shí)，熱量從線源傳遞給被測(cè)材料。

　　

　　B.Carslaw和Jaeger基于材料對(duì)無(wú)限小、長(zhǎng)源恒定熱流的溫度響應(yīng)給出了計(jì)算材料導(dǎo)熱系數(shù)數(shù)學(xué)解。

　　

　　C.式中θ為探頭溫升，T為t時(shí)刻探頭溫度，T0為探頭初始溫度，q為加熱率，λ為樣品導(dǎo)熱系數(shù)，α為樣品熱擴(kuò)散系數(shù)，r為測(cè)試徑向位置，Ei為數(shù)積分函數(shù)，其表達(dá)式為。

　　

　　D.其中μ=r2/4αt，當(dāng)r2/4αt<<1時(shí)，可用其前兩項(xiàng)表示，從而得到。

　　

　　E.其中歐拉常數(shù)C=0.57726。對(duì)上式兩端取微分可得到樣品導(dǎo)熱系數(shù)。

　　

　　F.以上推導(dǎo)忽略了探頭的尺寸和熱容等影響因素，實(shí)際測(cè)量中，由于探頭具有定體積和熱容，因此在探頭開(kāi)始加熱時(shí)，樣品溫升會(huì)有個(gè)時(shí)間滯后，在對(duì)數(shù)時(shí)間—溫升曲線圖上表現(xiàn)為非線性段，這個(gè)時(shí)間取決于探針尺寸和結(jié)構(gòu)，之后入線性段，后曲線將趨于平穩(wěn)。本儀器采用用篩選數(shù)據(jù)法取線性段上的數(shù)據(jù)行線性擬合，從而得到導(dǎo)熱系數(shù)值。當(dāng)材料的導(dǎo)熱系數(shù)已計(jì)算出，也就能計(jì)算出熱擴(kuò)散系數(shù)。

　　

　　G.比熱容通過(guò)如下公式計(jì)算：

　　

　　C=λ/(a*p)。

　　

　　a).熱擴(kuò)散率，單位m2／s。

　　

　　b).導(dǎo)熱系數(shù)，單位W／(m•K)。

　　

　　c).密度，單位g／m3。

　　

　　d).比熱容，單位KJ／(kg•K)。

　　

　　固態(tài)導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀主要特點(diǎn)：

　　

　　1.迅速并容易測(cè)量各種類型樣品的導(dǎo)熱系數(shù)(熱導(dǎo)率)。

　　

　　2.依據(jù)樣品和測(cè)量溫度的種類，可選擇適當(dāng)?shù)膫鞲衅?探頭)。

　　

　　3.液晶顯示屏幕，測(cè)量中能直接觀測(cè)升溫曲線。

　　

　　4.升溫曲線采用時(shí)間對(duì)數(shù)顯示，可確認(rèn)測(cè)量值的線性。

　　

　　5.自動(dòng)判斷樣品適當(dāng)?shù)募訜犭娏鱾?使用PD-11傳感器時(shí))。

　　

　　6.自動(dòng)判斷樣品溫度穩(wěn)定后，自動(dòng)行測(cè)量。

　　

　　7.可測(cè)量薄膜或紙狀樣品(需另購(gòu)選件品SOFT-QTM)。

　　

　　固態(tài)導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀安裝調(diào)試

　　

　　1、將儀器擺放在試驗(yàn)臺(tái)上面，安置好儀器,注意不要碰撞儀器，以免出現(xiàn)故障。安裝好計(jì)算機(jī)。

　　

　　2、接上儀器的電源線（220V50hz),計(jì)算機(jī)通訊線，RS485接口連接在計(jì)算機(jī)COM1口。

　　

　　3、電腦安裝Office2003辦公軟件，包括Access2003和Excel2003。安裝打印機(jī)和打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序。

　　

　　4、將隨機(jī)光盤放入光驅(qū)中找到應(yīng)用文件夾,打開(kāi)文件夾找到“Setup”文件,用鼠標(biāo)點(diǎn)擊Setup;根據(jù)提示安裝到自定義文件夾或系統(tǒng)默認(rèn)文件夾。

　　

　　5、打開(kāi)儀器電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試應(yīng)用程序，儀器數(shù)據(jù)應(yīng)入計(jì)算機(jī)，否則通信不正常，請(qǐng)檢查通信線，接口是否正常，或根據(jù)計(jì)算機(jī)提示查找故障。

　　

　　6、儀器冷熱面貼合，靜置12小時(shí)以上，儀器通電2小時(shí)（注意不能加熱），修改熱面溫度儀表、冷面溫度儀表、熱面溫控儀表的Sc參數(shù)，使3塊表溫度顯示值致（詳細(xì)操作請(qǐng)參閱AL系列人調(diào)節(jié)器說(shuō)明書）。

　　

　　固態(tài)導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀操作使用：

　　

　　1、打開(kāi)儀器電源開(kāi)關(guān)（觀察加熱器溫控表下顯示框是否Stop閃動(dòng)，否則按“▲”鍵，停止運(yùn)行升溫程序），開(kāi)啟電腦，啟動(dòng)DRPL導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀程序。

　　

　　2、在程序主界面“設(shè)定溫度”文本框中輸入熱面溫度值，按“確認(rèn)設(shè)置”鍵，此時(shí)，加熱溫控表下顯示框出現(xiàn)上顯示框的數(shù)值與Stop交替閃動(dòng)，否則請(qǐng)重按“確認(rèn)設(shè)置”鍵。再控“加熱啟動(dòng)”鍵，此時(shí)，加熱溫控表下顯示框出現(xiàn)上顯示框的數(shù)值并向上增加，否則請(qǐng)重按“加熱啟動(dòng)”，打開(kāi)儀器“加熱開(kāi)關(guān)”，儀器入升溫狀態(tài)。再打開(kāi)“風(fēng)扇開(kāi)關(guān)”。

　　

　　3、裝樣：將試樣冷熱面涂上少量導(dǎo)熱硅脂，試樣放冷熱面正中間，壓緊試樣。如冷熱面不是個(gè)平面，用模具墊平，模具2個(gè)面也要涂上少量導(dǎo)熱硅脂，再將測(cè)溫探頭從測(cè)量板中拔出，插入模具測(cè)溫孔中，定涂上少量導(dǎo)熱硅脂。

　　

　　4、輸入試樣厚度和試樣截面積數(shù)據(jù)后，按“確認(rèn)”鍵。

　　

　　5、輸入自動(dòng)數(shù)據(jù)記錄的時(shí)間間隔和次數(shù)數(shù)據(jù)后，按“確認(rèn)”鍵。

　　

　　6、按“自動(dòng)測(cè)試”鍵，儀器入自動(dòng)測(cè)試狀態(tài)，成后自動(dòng)生成報(bào)表，請(qǐng)另存到用戶的位置和文件名。然后關(guān)閉Execl程序。實(shí)驗(yàn)畢。

　　

　　7、重復(fù)上述3、4、5、6、步驟，可檢測(cè)其它試樣。

　　

　　8、按“退出程序”鍵，退出程序，然后關(guān)閉加熱、風(fēng)扇開(kāi)關(guān)，zui后關(guān)閉儀器電源開(kāi)關(guān)。