平板热流计导热仪在绝热材料导热系数测量中应用

平板热流计导热仪在绝热材料导热系数测量中应用

目前，绝热材料导热系数的测量主要使用护热平板法和平板热流计法两种方法，分别对应国标：GB/T10294-1988《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 防护热板法》；GB/T10295-1988《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定（热流计法）》。国内普遍使用护热平板法，而国外发达国家主要使用平板热流计法，其主要原因是国内不能生产高精度、高分辨、快响应的热流传感器。平板热流计法导热仪结构简单、测试时间短、分辩高。超低导热检测更显示其优势。

• 热流传感器原理：

热流传感器由铜箔、已知导热系数材料、铜箔三层组成，如下图所示。在两铜箔面内装有热电偶堆，测量两铜箔面温差。如热流通过传感器时，通过测量毫伏值可知热流量，公式如下：

导热系数公式：λ=（Q×H）/（△T×S）

                  λ——导热系数

                  Q——热流量

                  △T——冷热测量面温差

                  S——传热面积

因温差与热电偶堆输出毫伏值成线性关系：

△T =K×V

             V——热电偶堆输出毫伏值

            △T——冷热测量面温差

             K——系数

所以热流值与热电偶堆输出毫伏值关系：

Q=（（λ×S×K）/ H）×V

（（λ×S×K）/ H为己知项，作为校正系数，所以热流值与热电偶堆输出毫伏值成线性关系，通过检测毫伏值可知热流值。在铜箔面内还可加装热电偶，测量铜箔面的温度，用于测量传感器与试样材料接触面的温度。