準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)法測(cè)量比熱和導(dǎo)熱系數(shù)(編輯修改稿)
2025-07-16 13:24 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 度為功率密度的一半，如圖3所示。為了精確地測(cè)出溫度t和溫差Δt，可用兩個(gè)分別放置在加熱面中部和中心面中部的熱電偶作為溫度傳感器來(lái)測(cè)量溫升速率和溫差Δt。實(shí)驗(yàn)儀主要包括主機(jī)和實(shí)驗(yàn)裝置，另有一個(gè)保溫杯用于保證熱電偶的冷端溫度在實(shí)驗(yàn)中保持恒定。(1) 主機(jī)各部分功能 主機(jī)是控制整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作并讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的裝置，主機(jī)前、后面板分別如圖4和圖5所示，各部分功能如下：圖4 主機(jī)前面板示意圖 圖5 主機(jī)后面板示意圖0—加熱指示燈：指示加熱控制開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。亮?xí)r表示正在加熱，滅時(shí)表示加熱停止；1—加熱電壓調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)加熱電壓的大?。ǚ秶骸?；2—電壓表：顯示兩個(gè)電壓，即“加熱電壓（V）”和“熱電勢(shì)（mV）”；3—電壓切換：在“加熱電壓”和“熱電勢(shì)”之間切換，同時(shí)“電壓表”顯示相應(yīng)的電壓；4—加熱計(jì)時(shí)顯示：顯示加熱的時(shí)間，前兩位表示分，后兩位表示秒，最大顯示99：59；5—熱電勢(shì)切換：在“中心面－室溫”的溫差熱電勢(shì)和“中心面－加熱面”的溫差熱電勢(shì)之間切換，同時(shí)“電壓表”顯示相應(yīng)的熱電勢(shì)數(shù)值；6—清零：當(dāng)不需要當(dāng)前計(jì)時(shí)顯示數(shù)值而需要重新計(jì)時(shí)時(shí)，可按此鍵實(shí)現(xiàn)清零；7—電源開(kāi)關(guān)：打開(kāi)或關(guān)閉實(shí)驗(yàn)儀器；8—電源插座：接220V,；9—控制信號(hào)：為放大盒及加熱薄膜提供工作電壓；10—熱電勢(shì)輸入：將傳感器感應(yīng)的熱電勢(shì)輸入到主機(jī)；11—加熱控制：控制加熱的開(kāi)關(guān)。(2) 實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置是安放實(shí)驗(yàn)樣品和通過(guò)熱電偶測(cè)溫并放大感應(yīng)信號(hào)的平臺(tái)；實(shí)驗(yàn)裝置采用了臥式插拔組合結(jié)構(gòu)，如圖6所示，各部分功能如下：12—放大盒：將熱電偶感應(yīng)的電壓信號(hào)放大并將此信號(hào)輸入到主機(jī)；13—中心面橫梁：承載中心面的熱電偶（圖B2－7中的“左橫梁”）；1314121516161718圖6 實(shí)驗(yàn)裝置正視圖1519七芯插座 14—加熱面橫梁：承載加熱面的熱電偶（圖B2－7中的“右橫梁”）；15—隔熱層：盡可能減少加熱樣品時(shí)的散熱，以保證實(shí)驗(yàn)精度；16—加熱器（薄膜）的位置（在里面，每一加熱薄膜的兩側(cè)可安裝樣品，結(jié)構(gòu)如圖3所示；17－中心面位置，放置中心面熱電偶之處；18－鎖定桿：實(shí)驗(yàn)時(shí)鎖定橫梁，防止未松動(dòng)螺桿取出熱電偶導(dǎo)致熱電偶損壞； 19—螺桿旋鈕：推動(dòng)隔熱層壓緊或松動(dòng)實(shí)驗(yàn)樣品和熱電偶。(3) 接線原理圖及接線說(shuō)明 實(shí)驗(yàn)時(shí)，將兩只熱電偶的熱端分別置于樣品的“加熱面中心”和“中心面中心”，冷端置于保溫杯中，接線插孔實(shí)物和接線原理如圖圖8所示。⑴. 放大盒的兩個(gè)“中心面熱端＋”相互短接再與左橫梁的中心面熱端 “＋”相連（三個(gè)綠色插孔）；⑵. 放大盒的“中心面冷端＋”與保溫杯的“中心面冷端＋”相連（二個(gè)藍(lán)色插孔）；圖7 保溫杯和實(shí)驗(yàn)裝置俯視圖放大盒左橫梁右橫梁保溫杯⑶. 放大盒的“加熱面熱端＋”與右橫梁的“加熱面熱端＋”相連（二個(gè)黃色插孔）；⑷. “熱電勢(shì)輸出－”和“熱電勢(shì)輸出＋”則與主機(jī)后面板的“熱電勢(shì)輸入－”和“熱電勢(shì)輸出＋”相連（紅連接紅，黑連接黑）；⑸. 左、右橫梁的兩個(gè)“－”端分別與保溫杯上相應(yīng)的“－”端相連（均為黑連黑）；⑹. 放大盒左側(cè)面的七芯插座與后面板上的“控制信號(hào)”與相連。 主機(jī)面板上的熱電勢(shì)切換開(kāi)關(guān)相當(dāng)于圖8中的切換開(kāi)關(guān)K開(kāi)關(guān)向上合時(shí)，B點(diǎn)為熱電偶的高溫端，C點(diǎn)為熱電偶的低溫端，測(cè)量的是“中心面與室溫”間的溫差熱電勢(shì)，而A、D部分不起作用；保 溫 杯放大盒左橫梁右橫梁中心面冷端+中心面熱端+熱電勢(shì)輸出熱電勢(shì)輸出+中心面熱端+加熱面熱端+加熱面熱端中心面熱端圖B2－8 接線方法和測(cè)量原理圖置于中心面置于加熱面置于保溫杯ABCDK開(kāi)關(guān)向下合時(shí)，A、D點(diǎn)組合測(cè)量的是“加熱面與室溫”間的溫差熱電勢(shì)，B、
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