[发明专利]热解层导热系数测量仪器及测量方法

权利要求书

1.一种热解层导热系数测量仪器，其特征在于：包括气密外壳(100)、中心测量装置(200)、液压起重装置(300)、面板控制系统(400)、气压阀(500)、氩气加压装置(600)、冷却水循环装置(700)、结构承载系统(800)；气密外壳(100)包裹着中心测量装置(200)、液压起重装置(300)、面板控制系统(400)，气密外壳(100)上设有进水口(101)、出水口(102)连接冷却水循环装置(700)，设有进气口(103)连接氩气加压装置(600)，在顶部设有出气口(104)安装有气压阀(500)，设有进料口(106)。

2.根据权利要求1所述的热解层导热系数测量仪器，其特征在于:中心测量装置(200)按如下布置：加热元件(201)、热板(202)固定在炉膛(203)上，炉膛由钢板(105)支撑，其余部分安放在液压起重装置(300)的托盘(304)上，且从上往下依次为待测材料(204)、冷板(205)、热流计(206)、水槽(207)，热板热电偶(208)固定于热板(202)的下表面，冷板热电偶(209)固定于冷板(205)的上表面；热板热电偶(208)、冷板热电偶(209)、热流计(206)输出的信号经数据线传输并分别显示在面板控制系统(400)上，面板控制系统(400)可以调控加热元件(201)的温度输出。

3.根据权利要求1或2所述的热解层导热系数测量仪器，其特征在于:液压起重装置(300)包括液压机(301)、传动杆(302)、压力传感器(303)、托盘(304)，其中压力传感器(303)安装在传动杆(302)、托盘(304)之间，液压机(301)放置在结构承载系统(800)中层钢板(802)上，托盘(304)上托着中心测量装置(200)中的待测材料(204)、冷板(205)、热流计(206)、水槽(207)，传动杆(302)、压力传感器(303)、托盘(304)能够在中心测量装置(200)的炉膛内上下移动；压力传感器(303)的信号经数据线传输并显示在面板控制系统(400)，面板控制系统(400)调控液压机(301)的压力输出。

4.根据权利要求1所述的热解层导热系数测量仪器的测量方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

(1)按要求加工试样，试样的尺寸为长、宽100mm，高度在10mm-50mm，在试样制备时，还需要按实验需要,将热电偶丝沿高度方向置入待测材料(204)内部，并将热电偶丝的导线外露在待测材料(204)外；

(2)打开面板控制系统(400)开关，显示屏显示正常；打开仪器进料口(106)，放置预制的待测材料标准件(204)，将材料内的热电偶的导线同面板控制系统(400)连接，关闭进料口(106)；开启液压装置(300)，设置液压压力；开启氩气加压装置(600)，设置气压压力；打开冷却水循环装置(700)；

(3)20分钟后，设置加热元件(201)的加热温度为待测材料(204)热解温度的70％处，预热10分钟后再设置加热元件(201)的加热温度为待测材料(204)的热解温度的90％处，待热板热电偶(208)、冷板热电偶(209)、预埋在待测材料(204)内的多组热电偶丝输出值基本稳定，记录各组热电偶、热电偶丝的输出值；

(4)停止冷水降温，降下水槽(207)，对待测材料(204)进行缓慢加热至热解完全的温度，待预埋在待测材料(204)内的某组热电偶丝输出值为热解温度，记录各组热电偶、热电偶丝的输出值；

(5)继续对待测材料(204)进行加热，待冷板热电偶(209)输出值为热解完全温度时，继续保持加热2小时，之后打开冷水循环并升起水槽(207)，待各组热电偶、热电偶丝输出值稳定时，记录各组热电偶、热电偶丝的输出值；

(6)根据实验需要，可以重新设置气压、加热路径并重复(1)-(5)的实验过程，如实验结束，按下列步骤关闭仪器：

关闭仪器时，先关闭加热元件(201)，待热板热电偶(208)输出值降至室温，关闭氩气加压装置(600)及冷水循环装置(700)，打开进料口(106)，取出待测材料(204)，关闭进料口(106)，检查整理无误后关闭面板控制系统(400)；

(7)对记录的实验值进行实验处理，得到热解层的导热系数以及导热系数同温度、气压的函数关系。