一種測試管狀材料徑向?qū)嵯禂?shù)的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種測試管狀材料徑向?qū)嵯禂?shù)的裝置，包括在恒溫水箱內(nèi)設(shè)置有測試裝置，恒溫水箱由內(nèi)筒、外筒和密封板組成。測試裝置包括主加熱器、左右輔助加熱器、左右護熱段、待測樣件和散熱罩，在待測樣件內(nèi)外壁中沿軸向均布貼有至少七對薄膜鉑電阻，在左護熱段、右護熱段的內(nèi)壁處各貼有一片輔助薄膜鉑電阻，薄膜鉑電阻導(dǎo)線與溫度顯示儀表連接，交流電的輸出端設(shè)置有穩(wěn)壓器和調(diào)壓器，電壓表、電流表與主加熱器的供電電壓和電流連接。本實用新型解決了加熱器加熱溫度不均勻、軸端散熱嚴(yán)重、溫度采集精度不高、散熱環(huán)境不均勻的問題，適用于準(zhǔn)確測量各向異性薄壁圓管材料的徑向?qū)嵯禂?shù)。
【專利說明】一種測試管狀材料徑向?qū)嵯禂?shù)的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于導(dǎo)熱系數(shù)測試領(lǐng)域，具體涉及一種測試管狀材料徑向?qū)嵯禂?shù)的
裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]導(dǎo)熱系數(shù)是表征材料導(dǎo)熱性能優(yōu)劣的特性參數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下，Im厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為I度(K，° C)，在I秒內(nèi)，通過I平方米面積傳遞的熱量，用λ表示，單位為瓦/ (米?度)。導(dǎo)熱系數(shù)是產(chǎn)品設(shè)計中必不可少的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。工程計算中采用的各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)都是用專門實驗測試出來的。
[0003]實際中以測試的結(jié)果來代表產(chǎn)品的使用性能，通常管狀材料的導(dǎo)熱系數(shù)由管狀測試裝置進(jìn)行測定。目前，測試管狀材料導(dǎo)熱系數(shù)的方法為穩(wěn)態(tài)圓管法。現(xiàn)有穩(wěn)態(tài)圓管法在測試管狀材料導(dǎo)熱系數(shù)時通常存在加熱溫度不均勻、軸端散熱嚴(yán)重、溫度采集精度不高、測試段散熱不均勻的缺點，并且對薄壁、較大直徑、各向異性導(dǎo)熱管狀材料的徑向?qū)嵯禂?shù)測試未有相關(guān)研究。
[0004]為解決穩(wěn)態(tài)圓管法測試中存在的問題，獲得各向異性導(dǎo)熱薄壁管狀材料的徑向?qū)嵯禂?shù)，需要設(shè)計一種專門的實驗裝置，以滿足產(chǎn)品的使用性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型為解決管狀材料徑向?qū)嵯禂?shù)測試精度低這一問題而提出，其目的是提供一種測試管狀材料徑向?qū)嵯禂?shù)的裝置。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是:一種測試管狀材料徑向?qū)嵯禂?shù)的裝置，包括恒溫水箱，在恒溫水箱內(nèi)設(shè)置有測試裝置，恒溫水箱包括橫置的內(nèi)筒，在內(nèi)筒的外圓周設(shè)置有外筒，在內(nèi)筒與外筒之間的兩端面處分別設(shè)置有環(huán)形支撐環(huán)，在支撐環(huán)的外側(cè)、內(nèi)筒與外筒之間粘接有環(huán)形密封環(huán)在密封環(huán)的外側(cè)設(shè)置有密封板，在一側(cè)密封板中形成有引線口，在外筒的底部設(shè)置有兩個弧形支撐架，在外筒下部設(shè)置有支承座和進(jìn)水口，在外筒上部設(shè)置有出水口。測試裝置包括主加熱器，在主加熱器的左端設(shè)置有左輔助加熱器，在主加熱器的右端設(shè)置有右輔助加熱器，在主加熱器的外圓周設(shè)置有管狀材料的待測樣件，在待測樣件的左端粘接有左護熱段，在待測樣件的右端粘接有右護熱段，在待測樣件內(nèi)外壁中沿軸向均布貼有至少七對薄膜鉬電阻，在左護熱段、右護熱段的內(nèi)壁處各貼有一片輔助薄膜鉬電阻，在待測樣件的外圓周設(shè)置有散熱罩，在待測樣件與散熱罩之間設(shè)置有填充材料。
[0007]所述的薄膜鉬電阻和輔助薄膜鉬電阻通過穿過引線口的導(dǎo)線和溫度顯示儀表連接，交流電的輸出端設(shè)置有穩(wěn)壓器和調(diào)壓器，電壓表、電流表通過穿入引線口的導(dǎo)線與主、輔助加熱器的供電電壓和電流導(dǎo)線連接。
[0008]在所述的主加熱器與左輔助加熱器之間、主加熱器與右輔助加熱器之間留有隔縫。
[0009]所述的隔縫的寬度為4 mm。[0010]所述的主加熱器、左輔助加熱器、右輔助加熱器均為鋁筒外纏繞硅橡膠電熱膜，內(nèi)部填充乙烯材料。
[0011]所述的填充材料為120#剛玉砂。
[0012]本實用新型解決了加熱器加熱溫度不均勻、軸端散熱嚴(yán)重、溫度采集精度不高、散熱環(huán)境不均勻的問題，適用于準(zhǔn)確測量各向異性薄壁圓管材料的徑向?qū)嵯禂?shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實用新型中恒溫水箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是本實用新型中測試裝置的機構(gòu)示意圖。
[0016]其中:
[0017]I恒溫水箱2測試裝置
[0018]3內(nèi)筒4外筒
[0019]5密封環(huán)6支撐環(huán)
[0020]7密封板8引 線口
[0021]9支承座10弧形支撐架
[0022]11進(jìn)水口12出水口
[0023]13主加熱器14左輔助加熱器
[0024]15右輔助加熱器 16隔縫
[0025]17填充材料18待測樣件
[0026]19左護熱段20右護熱段
[0027]21薄膜鉬電阻 22輔助薄膜鉬電阻
[0028]23散熱罩24穩(wěn)壓器
[0029]25調(diào)壓器26溫度顯不儀表。
【具體實施方式】
[0030]以下，參照附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0031]如圖1~3所示，一種測試管狀材料徑向?qū)嵯禂?shù)的裝置，包括恒溫水箱1，在恒溫水箱I內(nèi)設(shè)置有測試裝置2。其中，恒溫水箱I包括橫置的內(nèi)筒3，在內(nèi)筒3的外圓周設(shè)置有外筒4，在內(nèi)筒3與外筒4之間的兩端面處分別設(shè)置有環(huán)形支撐環(huán)6，在支撐環(huán)6的外側(cè)、內(nèi)筒3與外筒4之間粘接有環(huán)形密封環(huán)5，在密封環(huán)5的外側(cè)設(shè)置有通過螺釘連接的密封板7，在一側(cè)密封板7中形成有引線口 8，在外筒4的底部設(shè)置有兩個弧形支撐架10，用于放置加熱測試裝置2。在外筒4下部設(shè)置有支承座9和進(jìn)水口 11，在外筒4上部設(shè)置有出水口12。
[0032]其中，測試裝置2包括主加熱器13，在主加熱器13的左端設(shè)置有左輔助加熱器14，在主加熱器13的右端設(shè)置有右輔助加熱器15，在主加熱器13與左輔助加熱器14之間、主加熱器13與右輔助加熱器15之間留有隔縫16，隔縫16的寬度為4 mm。在主加熱器13的外圓周設(shè)置有管狀材料的待測樣件18，在待測樣件18的左端粘接有左護熱段19，在待測樣件18的右端粘接有右護熱段20，在待測樣件18內(nèi)外壁中沿軸向均布貼有至少七對薄膜鉬電阻21，在左護熱段19、右護熱段20的內(nèi)壁處各貼有一片輔助薄膜鉬電阻22。
[0033]在主加熱器13與待測樣件18之間設(shè)置有填充材料17，在待測樣件18的外圓周設(shè)置有散熱罩23，在待測樣件18與散熱罩23之間設(shè)置有填充材料17，填充材料17為120#剛玉砂。
[0034]所述的主加熱器13、左輔助加熱器14、右輔助加熱器15均為鋁筒外纏繞硅橡膠電熱膜，內(nèi)部填充乙烯材料，加熱器加熱的不均勻度不大于0.2°C。隔縫16的寬度為4 mm。
[0035]交流電的輸出端設(shè)置有穩(wěn)壓器24和調(diào)壓器25，電壓表、電流表通過穿入引線口 8的導(dǎo)線測量主加熱器13、左輔助加熱器14、右輔助加熱器15的電壓和電流，薄膜鉬電阻21和輔助薄膜鉬電阻22通過穿過引線口 8的導(dǎo)線和溫度顯示儀表26連接。
[0036]本實用新型的測試過程包括如下步驟:
[0037]a.安裝測試裝置前測量待測樣件18的內(nèi)徑= ?β?.!、外徑F2 = ΛΑ.,長度
1- 400 Imm ；
[0038]b.在待測樣件18內(nèi)、外壁面成對布置七對薄膜鉬電阻21，其中在距離隔縫16為5mm處的端部各布置一對，其余五對均部；在距離隔縫16為5mm處的左護熱段19、右護熱段20的內(nèi)壁各貼有一片輔助薄膜鉬電阻22 ；
[0039]c.按照圖3所示安裝測試裝置，再將測試裝置放置于圖2所示的恒溫水腔內(nèi)，將薄膜鉬電阻連接溫度顯示儀表，將恒溫水浴連接恒溫水套裝置，連接調(diào)壓器、電流表、電壓表;
[0040]d.調(diào)節(jié)加熱電壓、電流，待測試段圓管內(nèi)、外壁面溫度穩(wěn)定后，隔縫兩端溫差小于
0.5°c時，得到測試段的電壓U=:15_2Pf,電流I=IJHi,外壁平均溫度I!=1i?°c，內(nèi)壁平均溫度I11 = 33Jfir ；
[0041]f.計算待測管狀材料的徑向?qū)嵯禂?shù)<:
[0042]
【權(quán)利要求】
1.一種測試管狀材料徑向?qū)嵯禂?shù)的裝置，包括恒溫水箱(1)，在恒溫水箱(I)內(nèi)設(shè)置有測試裝置(2)，其特征在于:所述的恒溫水箱(I)包括橫置的內(nèi)筒(3)，在內(nèi)筒(3)的外圓周設(shè)置有外筒(4)，在內(nèi)筒(3)與外筒(4)之間的兩端面處分別設(shè)置有環(huán)形支撐環(huán)(6)，在支撐環(huán)(6 )的外側(cè)、內(nèi)筒(3 )與外筒(4)之間粘接有環(huán)形密封環(huán)(5 )，在密封環(huán)(5 )的外側(cè)設(shè)置有密封板(7 )，在一側(cè)密封板(7 )中形成有弓I線口( 8 )，在外筒(4 )下部設(shè)置有進(jìn)水口( 11)，在外筒(4)上部設(shè)置有出水口(12);所述的測試裝置(2)包括主加熱器(13)，在主加熱器(13)的左端設(shè)置有左輔助加熱器(14)，在主加熱器(13)的右端設(shè)置有右輔助加熱器(15)，在主加熱器(13)的外圓周設(shè)置有管狀材料的待測樣件(18)，在待測樣件(18)的左端粘接有左護熱段(19)，在待測樣件(18)的右端粘接有右護熱段(20)，在待測樣件(18)內(nèi)外壁中沿軸向均布貼有至少七對薄膜鉬電阻(21)，在左護熱段(19 )、右護熱段(20 )的內(nèi)壁處各貼有一片輔助薄膜鉬電阻(22)，在待測樣件(18)的外圓周設(shè)置有散熱罩(23)，在待測樣件(18)與散熱罩(23)之間設(shè)置有填充材料(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試管狀材料徑向?qū)嵯禂?shù)的裝置，其特征在于:所述的薄膜鉬電阻(21)和輔助薄膜鉬電阻(22)通過穿過引線口(8)的導(dǎo)線和溫度顯示儀表(26)連接，交流電的輸出端設(shè)置有穩(wěn)壓器(24)和調(diào)壓器(25)，電壓表、電流表通過穿入引線口(8)的導(dǎo)線與分別與主加熱器(13)、左輔助加熱器(14)、右輔助加熱器(15)的供電電壓和電流導(dǎo)線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試管狀材料徑向?qū)嵯禂?shù)的裝置，其特征在于:在所述的主加熱器(13)與左輔助加熱器(14)之間、主加熱器(13)與右輔助加熱器(15)之間留有隔縫(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種測試管狀材料徑向?qū)嵯禂?shù)的裝置，其特征在于:所述的隔縫(16)的寬度為4 mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試管狀材料徑向?qū)嵯禂?shù)的裝置，其特征在于:所述的主加熱器(13)、左輔助加熱器(14)、右輔助加熱器(15)均為鋁筒外纏繞硅橡膠電熱膜，內(nèi)部填充乙烯材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試管狀材料徑向?qū)嵯禂?shù)的裝置，其特征在于:所述的填充材料(17)為120#剛玉砂。
【文檔編號】G01N25/18GK203720121SQ201420043062
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】趙偉利, 王黎明, 冉波, 郭子學(xué), 姜宏民, 龔江城, 周勃, 胡玲玲, 劉巍 申請人:核工業(yè)理化工程研究院