[发明专利]导热系数测量装置及方法

权利要求书

1.一种导热系数测量装置，包括：

热探针，插入到用于导热系数测量的待测样品中；

热电偶，所述热电偶用于测定所述热探针的壁面温度；

采集器，所述采集器用于采集所述热电偶测定的所述壁面温 度及对应的测定时间；以及

数据处理器，用于结合表示所述壁面温升的导热微分方程与 所述壁面温度及对应的测定时间反演处理得到待测样品的导热系 数；

所述数据处理器包括：

随机数据产生模块，所述随机数据产生模块用于产生预定数 量随机数值的导热系数/导热系数及比热容/导热系数、比热容及待 测样品与所述热探针之间的接触热阻；

计算模块，所述计算模块将包括所述预定数量随机数值的输 入依次代入所述导热微分方程中，以计算出各个测定时间点对应 的壁面温升模拟曲线；

曲线重合模块，所述曲线重合模块根据所述壁面温升模拟曲 线与实验曲线的重合程度，确定待测样品的导热系数/导热系数及 比热容/导热系数、比热容及接触热阻；

所述数据处理器还包括：

修正模块，所述修正模块根据确定的所述导热系数和接触热 阻对确定的所述比热容进行局部修正。

2.一种导热系数测量方法，包括以下步骤：

a)将热探针插入到用于导热系数测量的待测样品中；

b)采集所述热探针的壁面温度及对应的测定时间；以及

c)结合表示所述壁面温升的导热微分方程与所述壁面温度及 对应的测定时间反演处理得到待测样品的导热系数；

所述步骤c包括：

产生预定数量的导热系数随机数值；

将所述导热系数的随机数值和比热容及接触热阻的指定数值 代入所述导热微分方程中，以依次计算出各个测定时间点对应的 壁面温升模拟曲线；

根据所述壁面温升模拟曲线与实验曲线的重合程度，确定待 测样品的导热系数；

所述步骤c包括：

产生预定数量的导热系数和比热容的随机数值；

将所述导热系数和比热容的随机数值以及接触热阻的指定数 值代入所述导热微分方程中，以依次计算出各个测定时间点对应 的壁面温升模拟曲线；

根据所述壁面温升模拟曲线与实验曲线的重合程度，确定待 测样品的导热系数和比热容；

所述步骤c包括：

产生预定数量的导热系数、比热容和接触热阻的随机数值；

将所述导热系数、比热容和接触热阻的随机数值代入所述导 热微分方程中，以依次计算出各个测定时间点对应的壁面温升模 拟曲线；

根据所述壁面温升模拟曲线与实验曲线的重合程度，确定待 测样品的导热系数、比热容和接触热阻。

3.根据权利要求2所述的导热系数测量方法，其特征在于， 所述步骤c还包括：

产生预定数量的比热容的随机数值；

将确定的所述导热系数、接触热阻的指定数值以及比热容的 随机数值代入所述导热微分方程中，以依次计算出对应的壁面温 升模拟曲线；

根据所述壁面温升模拟曲线与实验曲线的重合程度，确定待 测样品的比热容；

产生预定数量的接触热阻的随机数值；

将确定的所述导热系数和比热容以及接触热阻的随机数值代 入所述导热微分方程中，以依次计算出对应的壁面温升模拟曲线；

根据所述壁面温升模拟曲线与实验曲线的重合程度，确定待 测样品的接触热阻。

4.根据权利要求2-3其中任一项所述的导热系数测量方法， 其特征在于，还包括：

在确定的所述导热系数/导热系数及比热容/导热系数、比热容 及接触热阻的对应数值左右邻域范围内以预定步长进一步搜索的 步骤，以作为代入所述导热微分方程中的数值。

5.根据权利要求2或3所述的导热系数测量方法，其特征在 于，还包括：

产生预定数量的比热容的随机数值；

将比热容的随机数值以及确定的所述导热系数和接触热阻代 入所述导热微分方程中，以依次计算出对应的壁面温升模拟曲线；

根据所述壁面温升模拟曲线与实验曲线的重合程度，进一步 修正确定的所述比热容。