本发明专利技术提供一种平板导热系数测定仪试件夹紧力检测机构，该装置包括有机械部分、位移检测部分、压力换算部分。在仪器桶盖上设置有可以检测仪器桶盖微小位移的高精度位移传感器，通过检测位移传感器的输出就可以换算出试件所受的夹紧力。还提供一种平板导热系数测定仪试件夹紧力检测机构的标定方法。本发明专利技术的效果是通过夹紧力测量机构可以对试件受到的夹紧力实时标定，并利用标准压力值对夹紧力测量机构进行了标定，保证在多次测量过程中，试件所受夹紧力保持一致，提高了导热系数测量的准确性和重复性。带有试件夹紧力检测装置的导热系数测定仪可广泛用于保温材料的生产企业、相关质量检验部门和单位、高等院校和研究所等科研单位。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种检测仪器，特别是.-种平板导热系数测定仪试件夹紧
技术介绍
工业领域、建筑领域中保温材料的导热系数是用来衡量绝热及保温材料 的导热特性和保温性能的重要参数，该参数是通过导热系数测定仪进行检 测。导热系数测定仪是一种重要的材料物性分析仪器，其基本原理是基于 傅里叶热传导理论来测量材料的导热系数，绝热及保温材料的性能由材料 导热系数决定。物质的导热系数取决于材料的成分、空隙度、吸水性、含 水量、内部结构和热传导时的环境与温度等诸多因素。导热系数的精确测 定与否，对于绝热及保温材料的开发和生产具有重要意义。导热系数测定 仪是绝热及保温材料的性能和质量检测的关键仪器，是计量和质量监督部 门对材料的检定，以及科研单位和生产厂家对新材料开发的至关重要手段。绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护主板法(GB/T 10294— 1988) 中对试件与板的夹紧力作出了要求应配备可施加恒定压紧力的装置，以 改善试件与板的热接触或在板间保持一个准确的间距。测定绝热材料时， 施加的压力一般不大于2.5kPa。而现有的国内外导热系数测定仪器，多数 不具备压强测量功能。虽然有些具备压强的测量功能，能测量样板在测试 过程中所受到的压强，但是测量机构采用的是气动装置，体积过于庞大， 实现较为复杂。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种平板导热系数测定 仪试件夹紧力检测机构及其检测方法，该机构体积小，能监视测量样板夹4紧力，有很高的测量精度和重复性。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是提供一种平板导热系数测 定仪试件夹紧力检测机构，该测定仪包括有控制部，带有仪器主桶、仪器 桶盖、护板、主板、冷板的检测部及与仪器桶盖相接触的冷板推进部，其 中在所述仪器桶盖的基板上设有夹紧力测量机构，所述夹紧力测量机构 底部的探头通过自身的回弹力与设在仪器桶盖内 一侧的固定梁相连，所述 夹紧力测量机构与控制部电连接，与仪器桶盖相接触的所述冷板推进部推 动所述仪器主桶内的冷板接近主板，形成仪器桶盖基板与固定梁发生相对 位移，所述夹紧力测量机构将所述发生的相对位移检测信号输出送入所述 控制部的电脑主机。还提供一种平板导热系数测定仪试件夹紧力检测机构的检测方法。 本专利技术的效果是通过夹紧力测量机构可以即时的监测施加在试件上的 夹紧力，从而即时调整夹紧力，可以对试件保持恒定加紧力，使测量结果 更加精确，大大提高了导热系数测量的重复性，同时该机构体积小，实现 简单。本专利技术可以广泛用于保温材料的生产企业、相关质量检验部门和单 位、高等院校和研究所等科研单位。 附图说明图1为夹紧力测量机构测量夹紧力的结构示意图2为利用高精度位移传感器测量夹紧力的原理示意图。图中1.仪器主桶 2.护板3.主板4.试件5.冷板6.固定梁 7.仪器桶盖 8.螺母9.冷板推进机构10.夹紧力测量机构 具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术的平板导热系数测定仪试件夹紧力检 测机构及其检测方法进一步说明。本专利技术的平板导热系数测定仪试件夹紧力检测机构包括有控制部，带有仪器主桶1、仪器桶盖7、护板2、主板3、冷板5的检测部及';;仪器桶 盖相接触的冷板推进部，在所述仪器桶盖7的基板上设有夹紧力测量机构 10，所述夹紧力测量机构IO底部的探头通过自身的回弹力与设在仪器桶盖 7内 -侧的固定梁6相连，所述夹紧力测量机构IO与控制部电连接，与仪 器桶盖7相接触的所述冷板推进部推动所述仪器主桶内的冷板接近主板， 形成仪器桶盖7基板与固定梁6发生相对位移，所述夹紧力测量机构10将 所述发生的相对位移检测信号输出送入所述控制部的电脑主机。所述夹紧力测量机构IO包括有保护罩，弯板和高精度位移传感器；所 述弯板将高精度位移传感器固定在仪器桶盖7的基板上，以保护位移传感 器不会受到磕碰。高精度位移传感器固定在仪器桶盖基板上，由探头、传 感器外壳和引出导线三部分构成。探头可以自由伸縮，探头的伸縮变化会 弓I起位移传感器输出信号变化。探头的自由端通过自身的回弹力顶在固定 梁6上。固定梁6固定在仪器桶盖7的两侧，与仪器桶盖7是刚性连接， 不会因仪器桶盖7的形变而改变位置。传感器外壳固定在桶盖基板十.，跟 随仪器桶盖7的形变而发生位置的变化。冷板推进机构9通过螺纹接触与螺母相连，螺母固定在仪器桶盖7上。 在对被测试件进行测量时，将试件放入仪器主桶l中，合上仪器桶盖7。旋 转推进冷板推进机构9，当试件与冷板推进机构相接触后，冷板推进机构9 不再改变位置。由于冷板推进机构9与螺母的相互作用，螺母带动桶盖基 板从位置l，即基板的初始位置，图l中用实线表示，变到位置2时，图屮 用虚线表示，同时固定在桶盖基板上的位移传感器的外壳位置发生变化， 而在此过程中探头的自由端一直顶在固定梁6上，因此外壳与探头的相对 位置发生了变化，即探头的伸縮量发生了变化，从而夹紧力测量机构10的 输出发生变化。夹紧力测量机构10的输出模拟信号经引出导线传送到采集卡中，采集卡再将模拟信号转换为数字信号传送到电脑.卞机中，电脑对信号进行分析，转换成试件所受的夹紧力显示在电脑屏幕上。监视夹紧力的变化直到夹紧力在国标规定的范围内。在对该试件进行再次测量时，将冷板推进机构9推进时，监视夹紧力测量机构10的输出，并根据测量机构6的输出调整夹紧力，这样可以保证在多次测量时对试件保持恒定夹紧力。下面结合图l和图2对夹紧力测量机构测定夹紧力具体的原现及检测方法进行说明图1中桶盖基板从位置1，即基板的初始位置，用实线表示，变到位置2，用虚线表示。将主板3和护板2视为固定不动，设定仪器桶盖7在位置2吋，试件受到的冷板的压力为F-Pffi，这里S是试件与冷板接触的面积。可知试件此时受到的主板及护板对它的总压强也为P，总压力与F'大小相等，方向相反。冷板受到的试件的作用力为F，与F大小相等，方向相反。冷板推进机构通过螺母与仪器桶盖基板相连，F使得冷板推进机构推动螺母带动仪器桶盖，使桶盖基板产生了形变，设桶盖基板中心处的变化量为h，则有h-!，48EI其中E是仪器桶盖的弹性模量，I是仪器桶盖基板截面惯性矩，L是仪器桶盖基板的边长。由于传感器外壳固定在桶盖基板上，仪器桶盖的变形导致位移传感器的外壳位置发生了改变，设相对初始位置发生的位移量为d。固定梁是刚性固定在仪器桶盖上的，不随仪器桶盖的变形改变位置。传感器探头始终顶在固定梁上。那么探头相对传感器外壳的伸縮量的变化量即是d，如图2所示。这里位移传感器的输出变化量AU与探头的位移变化量d具有线性关系，即存在常数K，使得AU=K'd。仪器桶盖7的基板形变不是线性的，而是有一定的弧度，但在h较小时基板形变的弧度很小，可近似地认为是线性的。设传感器固定在距仪器桶盖7的边沿X位置处，那么近似的有S=T^， ^，，其中d为探头的位移变化量，h为桶盖基板位移变化，L为仪器桶盖基板的边长，x为传感器的安装位置到仪器桶盖边沿的直线距离。故有△U=Kxd=Kx^=Kxl[xP=K'xP，其中K'-K.上^，对于安装好夹L 24 EI 24 EI 乂"^八紧力测量机构的仪器来讲，K'可认为是常数，不会再发生变化，这样就得到了 AU与P的关系。检测的思路是用不同的夹紧力F去挤压试件，试件所受到的压强为P本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种平板导热系数测定仪试件夹紧力检测机构，该测定仪包括有控制部，带有仪器主桶、仪器桶盖、护板、主板、冷板的检测部及与仪器桶盖相接触的冷板推进部，其特征是：在所述仪器桶盖（７）的基板上设有夹紧力测量机构（１０），所述夹紧力测量机构（１０）底部的探头通过自身的回弹力与设在仪器桶盖（７）内一侧的固定梁（６）相连，所述夹紧力测量机构（１０）与控制部电连接，与仪器桶盖（７）相接触的所述冷板推进部推动所述仪器主桶内的冷板接近主板，形成仪器桶盖（７）基板与固定梁（６）发生相对位移，所述夹紧力测量机构（１０）将所述发生的相对位移检测信号输出送入所述控制部的电脑主机。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李艳宁，赵世迁，胡茂银，曾悠兵，谷凤春，邵克宁，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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