1、DRM-I 导热系数测试仪（非稳态平板法）使用说明书湘 潭 市 仪 器 仪 表 有 限 公 司地址：湖南省湘潭市雨湖区潭邵路 519 号 邮编:411100电话：0731-58559588 58559788 传真：0731-58559788http:/ E-mail： 1一、前 言建 筑 及 保 温 材 料 越 来 越 广 泛 的 应 用 于 各 种 工 程 中 ， 而 这 些 材 料 是 具 有一 系 列 的 热 物 理 特 性 ， 在 进 行 热 工 计 算 时 ， 往 往 涉 及 到 这 些 热 特 性 ， 为 使计 算 准 确 可 靠 ， 就 必 须 正 确 地 选 择 材 料 热 物
2、 理 指 标 ， 使 其 与 材 料 实 际 使 用情 况 相 符 ， 否 则 ， 计 算 公 式 无 论 怎 样 准 确 ， 所 得 到 的 结 果 与 实 际 情 况 仍 然会 有 很 大 的 差 异 。 材 料 的 热 物 理 特 性 受 许 多 因 素 的 影 响 ， 例 如 ： 材 料 的 化学 成 份 、 密 度 、 温 度 、 湿 度 等 ， 其 中 湿 度 对 材 料 的 影 响 很 大 ， 而 在 实 际 使用 中 ， 由 于 受 气 候 、 施 工 水 份 ， 生 产 和 使 用 状 况 等 各 方 面 的 影 响 ， 材 料 往往 会 含 有 一 定 水 份 ， 这 样
3、， 将 会 导 致 材 料 的 保 温 性 能 下 降 。 所 以 ， 在 热 工计 算 中 必 须 考 虑 这 个 问 题 。 为 此 ， 准 确 测 定 含 湿 状 态 下 材 料 的 热 物 理 特 性是 十 分 必 要 的 。该 仪 器 的 特 点 是 ： 装 置 简 单 、 准 确 度 高 、 试 验 速 度 快 （ 一 次 试 验 十 分钟 左 右 ） ， 在 一 次 试 验 中 可 同 时 测 出 材 料 的 导 热 系 数 ， 导 温 系 数 和 比 热 ，并 且 能 测 量 不 同 含 湿 状 态 下 的 热 物 理 性 能 。二、主 要 技 术 性 能1、应用范围：本仪器适
4、用于测定干燥或不同含湿状况下匀质板状、粉未状材料的导热系数、导温系数和比热。被测材料导热系数范围在 0.0351.7w/m.k （或0.031.5kcal/m.h.） 。2、电 源 220V，50HZ3、外形尺寸（长宽高）600440720（mm）4、工作条件 环境温度 1035相对湿度 80%室温要求稳定 1.55、测量结果的准确度 5%精确度 2%三、基 本 原 理DRM-I 型导热系数测定仪是以非稳定导热原理为基础，在实验材料中短时2间加热，使实验材料的温度发生变化，根据其变化的特点，通过导热微分方程的解，便可计算出试验材料的导热系数、导温系数和比热。四、仪 器 装 置根据非稳态导热原理
5、建立的导热系数试验装置是由电源、测温仪表及一个面加热器和放置在加热器两侧相同材料的三块试件及测温热电偶组成。仪器装置共分三部分：1、试件部份：包括试件，试件台及夹具。为便于放置热电偶及加热器，试件分成三块(二块厚、一块薄),试件之间夹以热电偶与加热器，并用夹具固紧。2、加热系统：包括加热器，4650 数显可编程电源。加热器是用直径为 0.25 毫米的康铜丝绕成三段并联的形式，并用薄的绝缘绸布固定。4650 数显可编程电源可精确显示通过加热电器的电流值、电压值、功率。3、温度测量系统：温度测量采用直径为 0.1mm 的铜一康铜热电偶。测量温度的仪表是 AL708高精度数显温度表。五、使 用 方
6、法1、对试件的要求：（1）试件三块为一组，其中两块厚，一块薄。试件的长和宽一般等于或大于薄试件厚度的 8 倍，厚试件和薄试件厚度比应为 3：1，通常试件尺寸为： 薄试件一块 2020（1.53）cm厚试件两块 2020（610）cm若知材料导温系数时,薄试件厚度可按下列数值选用：材料的导温系数： 薄试件的厚度：a（m 2/h） （mm）110 -3 1520110 -3 20303（2）一组试件必须为同一配比，其容重差应小于 5%；（3）试件两表面应平行，且厚度应均匀。薄试件平面度应小于试件厚度的1%。各试件的接触面应平整且结合紧密；（4）粉状材料用围框的办法按上述要求处理；（5）考虑材料的不
7、均匀性，每种材料应取样 35 组。2、试件的预处理：（1）测量干燥条件下导热系数时，试件应根据材料本身的技术规定在不同温度条件下进行干燥处理至恒重；（2）测量不同含湿状况下的热特性时，应将干燥试件培养至所需湿度后，放在密闭容器两天以上，再进行测试，要求一组试件的湿度差小于或等于 1%。3、测试前的准备工作：（1）将冰瓶装入冰水混合物，热电偶冷端放入冰水混合物中。（2）开启电源开关。 （3）称三块试件的重量、测量其尺寸，计算出密度；（4）将试件放在试件台上，放入热电偶及加热器，热电偶的结点放在试件的中心，然后夹具将试件夹紧。对于受压易变形的试件，应采取措施，防止试件变形；（5）试件的初始温度在
8、10 分钟内变化小于0.05，并且薄试件上，下表面温度差小于 0.1时，可开始试验。4、手动测量步骤：（1）记录上表面温度 E 0，下表面温度 E0。（2）根据加热器、试样厚度、试样密度选取合适电压（参看后面注意事项 5） ，调节电源上的旋钮，到合适电压，按 OUT ON/OFF 开关，输出电压，并同时开启计时开关。（3）记录加热器的功率值为 W（电源显示屏上读数据） 。（4）当加热时间为 45 分，并且 （0，t 1）10时，记录时间为 t1 及下加热面热电偶温度值为 E1。（5）当上表面热电偶温度比 E0 高出相当于 12 时,记录计时器读数，即时间 t,而热电偶温度值为 E，此时，要求：
9、t 与 t1 的间隔时间小于或等于 1 分钟；4（6）按 OUT ON/OFF 开关，并同时记录计时器读数，即时间为 t2，时间t2 可以等于 t也可大于 t。当 t2t时，要求 t2 与 t之间的时间间隔不超过 30 秒；（9）由于加热停止，热源面上的温度逐渐下降，待 t3 比 t2 长 35 分钟后，记录计时器的读数即时间 t3，而加热面热电偶温度值为 E2。一次试验结束，拆卸试件，并装入密闭容器中，待四小时后，按上述试验步骤再进行第二次试验。4、计算机自动测量步骤（此功能只限于 DRM-II 型导热系数仪）：（1）启动 DRM 导热系数测试仪软件，进入测试界面。（2）输入试样重量、试样长
10、、宽、高，然后“确认” 。（3）按“自动测试”键，进入自动测试状态，实验步骤栏中显示自动测试过程。完成后，自动显示导热系数、导温系数、比热。（4）按“打印报告”输出测试报告。六、测 量 结 果 的 计 算1、试件容重按下式计算：p=g/v （ kg/m3）式中： g试件重量（kg） v试件体积（m 3）2、试件的重量含水率：g2g 1W2 = （）g1式中： g1干试件重量（kg） g2湿试件重量（kg）3、材料的导温系数，导热系数及比热分别按下列几式计算：（1）函数 B（y）值：5（x，t） 1tB（y）= （ 0，t 1） （2）导温系数：d2根据 B（y）查表得 y2 值，则：a = （
11、 m2/h）4ty 2（3）导热系数：Qa （ - ）3t2t入= （w/m.k）（0,t 3） （4）比热：3.6 入C = （kJ/kg.k）a.p式中：（x , t） t薄试件上表面过余温度 ，及相对应的时间 h；（ 0, t1） t1升温过程中热源面上的过余温度，及相对应的时间 h；（ 0, t3） t3降温过程中热源面上的过余温度，及相对应的时间 h；t2关闭热源的时间 h；P三块试件的平均容量 kg/m3；d薄试件的厚度 m。Q加热器的功率 W/m2，按下式计算；WQ = S式中 W 加热器 的功率 W（电源显示屏上读数据） 。S 加热器的面积 m2七、计 算 举 例1、材料名称：
12、保温复合涂料2、测量薄试件厚度四次，取其平均值为厚度计算值，d =0.0151m。3、加热器面积为 0.039m2。64、测试记录（表一）暖瓶中水温 E 0 E0 E1 t1 E0 15.75 15.76 33.88 4 17.6t t2 E3 t3 W测试时间08年 10月 18日426 426 25.05 802 3.505w5、温度计算（1）暖瓶中装入冰水混合物水温为 0。（2）薄试件上表面温度值 初始温度： E 0 = 15.75 加热时间为 t 时的温度E = 17.6（3）薄试件下表面（即热源面上）的温度 初始温度E0= 15.76 加热时间为 t1 的温度 E1= 33.88 时
13、间为 t3 时的温度 E3 = 25.05（4）材料热物理性能计算（见表二）表二：Q=A.t2（w/m 2） （ x , t ） = t - t 0（ ）（ 0,t1）=t 1-t0（）（0,t 3）=t 3-t0（）t1（小时）t（小时）232.12 1.85 18.12 9.29 0.0666 0.0738t2（小时） t3（小时） 1t t3tt 3-t20.0738 0.1339 0.2581 0.2717 0.3659 0.2452t 3-t 3-t2 （ x， ,t ）1tB（ y） = （ 0， ,t1） y2d2 a=4ty 2（m 2/h）a a（ t3- t3-t2）入=
14、（ 0,t3）（w/m.k）0.1207 0.09699 0.946 0.0008165 0.02857 0.05657加热器电压选用参考表八、注 意 事 项1、熟悉仪器各附件设备的使用说明；2、试验必须在试件的初始温度稳定的情况下进行，不能将一组试件连续测量，间隔时间至少 4 小时以上；3、当外电源波动较大时，应进行二次稳压；4、经常测量加热器的电阻值，检查加热器是否有断线或碰线；5、 加热电压的大小可以根据试件的容量和薄试件的厚度来控制，下表可作选九、DRM-I 型导热系数测定仪成套性加热器电阻近似值 R（）薄试件厚度d（m）密度P（kg/m 3）选用电压V（V）40 0.015100 以
15、下300400500600700800900 以上15 以下152025303040404540 0.0200300 以下4005006007008009001000 以上25 以下30353540404545 以上序号 品名及规格 单位 数量 备注1 主机 台 12 加热器 个 13 热电偶 付 24 使用说明书 本 15 说明书 本 16 产品合格证 份 18时 间 换 算 表分 时 秒 时 秒 时1234567891011121314151617181920212223242526272829300.01670.03330.04990.06660.08330.09990.11660.13
16、330.15000.16660.18330.19990.21660.23330.24990.26660.28330.29990.31660.33320.34990.36660.38320.39990.41660.43320.45000.46650.48320.49991234567891011121314151617181920212223242526272829300.00030.00060.00080.00110.00140.00170.00190.00220.00250.00280.00310.00330.00360.00390.00420.00440.00470.00500.00530
17、.00560.00580.00610.00640.00670.00690.00720.00750.00780.00810.00833132333435363738394041424344454647484950515253545556575859600.00860.00890.00920.00940.00970.00990.01030.01060.01080.01110.01140.01170.01190.01220.01250.01280.01310.01330.01360.01390.01420.01440.01470.01500.01530.01560.01580.01610.01640.01679材 料 热 物 理 系 数 测 定 记 录 表（一）测 定 记 录时间 暖瓶温度 E0E0 E1 t1 E t t2 E3 t3 W材料名称： 上 中 下 平均材料配比：试件项目容重（r）： 公斤/米 3g 干（公斤）试验室湿度（W）： %V （米）试验室温度： g 温（公斤）S： 米 2 湿（公斤/米3）d： 米W （%）
