稳态法测量冰的导热系数

基于保护热板法原型,使用干冰-乙醇和乙二醇混合浴制造不同温度稳定低温环境之间的传热代替传统的加热传热,设计了冰的导热系数测量装置,在较大的温度范围(-70～-30℃)内实现了冰的导热系数稳定可靠的测量.同时充分借助电子式温度计高效测量数据,测得了冰在不同温度下和含有不同杂质情况下的导热系数变化规律,实验结果与参考值符合较好.利用杂质对冰的导热系数的影响规律,可以按需求调节冰的导热系数.     

粒径均匀散体导热系数的分形描述

本文以分形理论为工具,采用填充率、散体颗粒直径等宏观易等测参数较准确地描述了颗粒散体的几何结构;运用导热与逾渗的类比,建立了均匀散体导热系数的逾渗模型,模型的预测值与实验测量结果基本一致。     

不良导体导热系数快速测定仪

依据非稳态传热理论研制了导热系数快速测定仪，用单片机完成了解偏微分方程等复杂数据的处理，能自动完成测试条件的自动控制，材料所处温度的测量，直接显示待测材料的导热系数，整个测量过程在10min内完成．     

稳态“冷源”法对冰的导热系数测量系统研究

本文基于稳态“冷源”法设计了一种实现在常温环境下测量冰的导热系数的实验装置.结果表明,该系统对冰的导热系数测量准确,重复性好,操作简单,成功率高,应用前景广阔.该研究也是大学物理实验教学中“物体导热系数的测定”实验的拓展,对促进实验教学以及冰这一物质的研究具有重要意义.     

良导体导热率测量装置与实验方法改进

针对目前高校常用的稳态法良导体导热率测量装置及实验方法存在的不足,将原装置加热部分、保温材料、散热部件、待测样品结构以及测温仪表等进行改进与创新,使良导体导热率测量准确度明显提高.     

稳态平板法测量导热系数的若干影响因素分析

研究发现,热源温度和环境温度等因素通过试样的侧面散热影响平板稳态法测量导热系数的精度,散热铜板的上下表面散热功率不一致也将影响导热系数测量的准确性.用大空间自然对流理论对实验数据处理公式修正后,可有效减小侧面散热对测量的影响.在设计实验时应首先获得散热铜板的散热功率曲线,选择合适的散热铜板温度,而后通过综合考虑试样厚度和热源温度以控制传热温差,使测量时散热铜板温度处于最佳温度附近.     

不良导体导热系数快速测定仪的开发与设计

依据非稳态传热理论研制的导热系数快速测定仪 ,用单片机完成了解偏微分方程等复杂数据的处理 ,能自动完成测试条件的自动控制 ,材料所处温度的测量 ,直接显示待测材料的导热系数 ;整个测量在 10分钟内完成。     

利用智能手机外设传感器可视化测量导热系数

基于传统导热系数的测量方法,将集成式温度传感器换为测温更加灵敏且能通过蓝牙与智能手机连接实现可视化测温的探针温度传感器,利用其配套软件导出实验数据至手机Excel并直接利用手机Excel拟合出“温度-时间”曲线,计算待测物体的导热系数.研究结果表明,与传统方法相比探针法测得的实验结果相对误差更小、不确定度也更小.利用智能手机外设传感器进行可视化测量,不仅可以扩充智能手机的物理测量范围,还可以发挥智能手机的计算功能,从而在一部手机上完成物理测量和数据处理的全过程,方便开展居家实验,为今后创新性实验研究开创新的思路.     

测量导热系数实验的改进

针对导热系数测量实验等待稳态时间过长的问题,提出了改进的方法,即将热源初始设定为高温模式,使待测样品快速吸收达到目标稳态所需的热量,再将热源设定温度切换回目标稳态常用的温度设置.该方法能将等待稳态所需的时间缩短一半以上(仅需37min),提高了实验效率.同时指出了热源从高温模式切换回低温模式时机的选择会影响等待稳态所需的时间,但对导热系数测量值几乎没有影响.     

“稳态对比法”测量不良导体的导热系数

以稳态法的实验装置为基础,通过调节加热源的电压保证待测样品及标样的散热盘的散热温度(电压)相同,记下加热盘和散热盘的温度(电压),根据傅里叶导热方程,以及标准样品的导热系数直接获得待测样品的导热系数.该方法避免了传统方法因散热盘散热过程的理论处理及数据读取引入的误差.     

SiNx薄膜热物性参数实验测量与分析研究

采用一种新的实验测量方案，将金属加热单元与温度探测单元合二为一，间接获得了在半导体和微电子学MEMS领域内有重要用途的SiN_x薄膜的导热系数、发射率、比热容和热扩散系数，并对实验结果进行了不确定度分析，为微电子电路设计和掩模成型工艺等提供了可靠的热物性数据. 实验结果表明，薄膜的导热系数、发射率、热扩散系数远比相应体材质低，而且还与温度、厚度有关，尺寸效应显著，而比热容则与体材质相差不大. 关键词： 微尺度传热 热物性参数 x薄膜')" href="#">SiN_x薄膜 测量技术     

基于多纵模拍频测量光纤色散

利用激光多纵模拍频频率与谐振腔色散系数的关系实现光纤的色散测量.测量系统采用可调光纤Fabry-Perot滤波器与光环行器构成窄带波长可调反射镜,作为光纤激光器的后腔镜,以光纤Sagnac干涉器作为前腔镜.将待测光纤置于谐振腔内,用频谱分析仪测量激光器拍频频率随激光输出波长的变化,得到待测光纤的色散系数.用该系统分别测量了色散补偿光纤和标准单模光纤的色散系数,实验结果表明该方法能够满足通信光纤的色散测量要求.该系统测量速度快、成本低、结构简单,具有良好的应用前景.     

多普勒振镜正弦调制多光束激光外差测量玻璃厚度的方法

本文提出了一种多普勒振镜正弦调制多光束激光外差测量玻璃厚度的新方法. 基于激光外差技术和多普勒效应, 通过做简谐振动的多普勒振镜对不同时刻入射光的频率进行正弦调制, 把待测厚度信息加载到外差信号的频率差中, 通过快速傅里叶变换对外差信号解调后可以同时得到多个待测玻璃厚度值, 经加权平均处理可以提高待测厚度的测量精度. 利用这种新方法, 通过MATLAB仿真测量了不同玻璃厚度值, 结果表明：该测量结果的最大相对误差小于0.008%.     

稳态法测量导热系数的实验条件对比研究

在稳态法测量不良导体的导热系数实验中,研究了提高加热盘温度、降低环境温度和关闭散热风扇对实验关键参数、导热系数测量误差和实验时长等影响。研究表明,实验条件对稳态时散热盘的温度T₂和散热盘T₂时的冷却速率均有显著影响,对导热系数的影响主要与影响实验的系统误差有关。通过提高加热盘温度或降低环境温度,能够在测量误差影响不大的前提下有效缩短实验时长;通过关闭散热风扇可以降低面积修正引入的系统误差,但是实验时间延长。     

基于Au/ITO纳米复合材料的自参照SPR传感器

利用Au/ITO纳米复合材料设计了一种自参照表面等离子体共振传感器.该传感器产生的光谱有两个共振峰,即共振峰1和共振峰2.共振峰1随着待测介质折射率和入射角的变化产生漂移,而共振峰2仅随入射角的变化产生漂移,两个共振峰相互参照,降低了入射角偏移对测量结果的影响,提高了测量的准确性.在纳米复合材料的4种不同体积分数下,仿真分析了入射角、待测介质折射率和薄膜厚度变化对两个共振波长的影响.在入射角θ为80°,且金的体积分数f为0.65,薄膜厚度d为40nm和45nm,或金的体积分数f为0.85,薄膜厚度d为45nm和50nm时,共振峰2不随待测介质折射率的变化而变化,只有共振峰1随待测介质折射率的变化而变化,达到自参照传感器的理想状态.     

基于平行平板的折射率高精度非接触测量

常用的测量折射率的方法如偏向角法、自准直法、临界角法、 V棱镜法等,这些方法通常需特制三棱镜与待测件。待测样品不一致且过程复杂,测试定标周期长,难于自动化。为了保证待测材料的完整及实现自动化测量,进行了基于平行平板的折射率非接触测量的尝试。运用该方法进行折射率的测量,不需特制三棱镜并且待测件与待测样品一致。分析表明,通过选择合适的测量角度,该方法旋转角度精度为a=0.003（即10）,导轨精度为L=0.000 8 mm,平行平板厚度测量精度为d=0.001 mm。     

3 ω线法测量液体热参数影响因素分析

首先给出基于谐波探测技术测量液体导热系数和热扩散系数的3ω线法的基本原理.采用实验和理论分析相结合的方法,分析了加热丝结构参数和自身热参数对温度波动和测量结果的影响.给出了加热丝直径和长度的合理范围.液体导热系数比较小时可以利用三次谐波的实部和虚部的交点测量液体的比热容.     

周期热流法测量薄膜材料热扩散率的二维效应分析

符号表A无量纲温度幅值L。热扩散长度。1二维效应作用区边界AD温度幅值。试样表面法向Yd样品无量纲厚度AO特征温度q热源热流。材料热扩散率C材料体积比热容qb热源热流幅值。”测量热扩散率d样品厚度T试样上某点温度A材料导热系数h表面等效换热系数几边界温度p温度相位He无量纲换热系数。。光源边界。测量角频率1前言使用周期热流法测量薄膜材料面向热扩散率的基本原理如图1所示，调制光对试样加热，遮光板沿V方向以一定速度V移动，引起试样上热源边界l变化，假设没有热损失，试样上经历沿。方向的一维导热过程，则热电偶测得之温度幅…     

3ω法测量单根碳纤维导热系数和热容

考虑环境热损失,建立了单根碳纤维沿轴向的导热方程,得到了碳纤维热参数与交流加热信号的频域特性之间的关系.建立了适用于微细导电线或丝的3ω测试系统.利用3ω方法同时测量了单根碳纤维沿轴向的导热系数和热容.在室温下测量了Pt丝的导热系数和热容,验证了建立的实验系统的合理性,利用该方法测量的直径为7 μm单根碳纤维沿轴向的导热系数和热容分别为84.35 W·m-1·K-1和1.19 MJ·m-3·K-1.给出了实验测量的不确定度分析.建立的实验系统可用于单根碳纳米管或导电纳米线热参数的表征.     

样品厚度对稳态法测定不良导体导热系数实验的影响

用稳态法测量了不同厚度橡胶板的导热系数,并分析了实验结果的一致性和正确性.发现当样品厚度较小时测量结果具有更优的一致性,并且更接近于真实值.