技術(shù)文章
各位同仁,真空導(dǎo)熱系數(shù)測試儀的操作,核心要抓 “規(guī)范流程 + 精準(zhǔn)控制",既要貼合儀器核心原理,又要嚴(yán)格規(guī)避人為誤差,確保數(shù)據(jù)符合 GB/T 10294-2008 標(biāo)準(zhǔn)要求,具體分四步規(guī)范操作:
首先一步,試樣制備與安裝,這是測試精準(zhǔn)的基礎(chǔ),必須嚴(yán)格把控!首先,待測試樣需加工為平整片狀或塊狀,厚度控制在 5~20mm(按儀器適配范圍調(diào)整),表面粗糙度務(wù)必≤0.8μm,否則凹凸不平會(huì)影響與恒溫板的貼合度,增大接觸熱阻誤差。接著用精度 0.01mm 的數(shù)顯卡尺,在試樣不同象限及中心位置測 3 次厚度,取算術(shù)平均值記錄;有效傳熱面積需與冷、熱板公稱面積匹配,最小不低于 100mm×100mm,避免邊緣效應(yīng)干擾熱流穩(wěn)定性。安裝時(shí),將試樣居中放在冷板中心,確保無偏移、無傾斜;若貼合不緊密,可薄涂一層高溫導(dǎo)熱膏,厚度≤0.1mm(導(dǎo)熱系數(shù)≥1.5W/(m?K)),最后均勻擰緊真空腔體密封螺栓,保證密封性能。
第二步,參數(shù)設(shè)定與系統(tǒng)校驗(yàn),這步是測試順利的關(guān)鍵!先依次開啟真空系統(tǒng)、主機(jī)電源,執(zhí)行設(shè)備自檢程序,重點(diǎn)校驗(yàn)真空泵抽氣速率、溫度傳感器精度(允許誤差 ±0.05℃)、功率傳感器線性度(滿量程誤差≤±1%),確認(rèn)各部件運(yùn)行正常。隨后在操作界面輸入?yún)?shù):熱板溫度按材料耐熱性設(shè)定在 50~150℃,冷板溫度與熱板保持 20~50℃溫差,形成穩(wěn)定一維熱流場;錄入試樣厚度、有效傳熱面積等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。接著關(guān)閉放氣閥,啟動(dòng)真空泵預(yù)抽真空,觀察真空計(jì)讀數(shù),若 3 分鐘內(nèi)未降至 10?1Pa,需檢查密封膠條老化狀態(tài)、腔體法蘭清潔度,及時(shí)排除漏氣點(diǎn)。
第三步,真空抽取與熱穩(wěn)態(tài)控制,這步急不得,必須等系統(tǒng)穩(wěn)定!預(yù)抽真空至 10?1Pa 后,切換至高真空模式,持續(xù)抽氣至 10?3~10??Pa 的標(biāo)準(zhǔn)真空度,關(guān)閉真空泵隔離閥,維持真空狀態(tài),隔絕空氣對流與導(dǎo)熱干擾。隨后啟動(dòng)冷熱板溫控系統(tǒng),儀器采用 PID 恒溫控制技術(shù)維持設(shè)定溫度,此時(shí)需實(shí)時(shí)監(jiān)測熱板功率與試樣兩側(cè)溫差,只有連續(xù) 30 分鐘內(nèi)功率波動(dòng)≤±1%、溫差波動(dòng)≤±0.1℃,才算達(dá)到熱穩(wěn)態(tài),未達(dá)穩(wěn)態(tài)就采集數(shù)據(jù),必然導(dǎo)致結(jié)果失真。
第四步,數(shù)據(jù)采集與關(guān)機(jī)流程,收尾工作也要規(guī)范!系統(tǒng)穩(wěn)定后,儀器會(huì)自動(dòng)依據(jù)傅里葉熱傳導(dǎo)定律(λ=Q×d/(A×ΔT))計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù),建議每 5 分鐘記錄 1 組數(shù)據(jù),連續(xù)采集 3 組有效數(shù)據(jù)取平均值,作為最終測試結(jié)果,同時(shí)導(dǎo)出包含參數(shù)設(shè)定、真空度曲線、溫度 - 功率趨勢的測試報(bào)告,確保數(shù)據(jù)可追溯。測試結(jié)束后,先緩慢開啟放氣閥(放氣速率≤0.05MPa/min),避免氣壓驟變損壞腔體密封;待腔體恢復(fù)常壓,關(guān)閉溫控系統(tǒng),等冷熱板溫度降至≤40℃,取出試樣,用無水乙醇清潔恒溫板表面及腔體內(nèi)部,最后依次關(guān)閉主機(jī)、真空系統(tǒng)電源。
最后強(qiáng)調(diào)幾個(gè)核心準(zhǔn)則:抽真空時(shí)嚴(yán)禁觸碰腔體,防止密封面受力不均;溫控精度必須維持 ±0.1℃,漂移超差需及時(shí)校準(zhǔn)傳感器;測試中若出現(xiàn)真空度突降、功率波動(dòng)超 ±5%,立即緊急停機(jī)排查;全程嚴(yán)格遵循 GB/T 10294-2008 標(biāo)準(zhǔn),這樣才能保證測試數(shù)據(jù)的合規(guī)性與可靠性!
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