[发明专利]基于激光点热源测固体材料热物性参数的方法

权利要求书

1.一种基于激光点热源测固体材料热物性参数的方法，其特征在于，该方法采用的系统包括：激光发射器、真空箱、真空泵、气压计与数据采集组件，所述气压计与所述真空泵安装在所述真空箱的侧面，所述气压计包括检测头与表头且所述检测头贯穿所述真空箱的侧面并延伸至所述真空箱内腔；

所述真空箱的上表面活动设置有端盖，所述真空箱的左右两个侧面均设置有通孔，所述激光发射器包括发射镜头且所述发射镜头嵌设在所述通孔内，所述真空箱内腔底部的表面上固定设置有试样支架，所述试样支架上固定设置有绝热棉且所述绝热棉的上表面放置有试样，所述试样的下表面设置有温度测点；

所述数据采集组件包括信号采集模块、信号发射模块、信号接收模块与数字显示屏，所述信号采集模块与所述信号发射模块均设置在所述真空箱内，所述信号接收模块设置在所述真空箱外，所述信号采集模块内包括温度传感器，且所述温度传感器设置在所述试样下表面的所述温度测点内，所述信号采集模块电连接所述信号发射模块，所述信号发射模块无线连接所述信号接收模块，所述信号接收模块通过串口连接所述数字显示屏；

所述方法包括以下步骤：

步骤一：将试样一角磨平，形成面积约4mm²的平面；

步骤二：在试样磨平的平面上涂抹石墨粉；

步骤三：将所述信号采集模块内的温度传感器安装在所述试样下表面的所述温度测点内；

步骤四：利用所述真空泵对真空箱内进行抽气，同时观察气压计的表头，当真空箱内的气压值达到设定后，关闭真空泵；

步骤五：将所述激光发射器的发射镜头安装在真空箱壁面，打开激光发射器的开关，设定好激光发射器功率和光斑大小，调整好激光发射器与试样之间的相对位置使激光光束对准所述试样顶角上的涂抹有石墨粉的所述平面上；

步骤六：计算试样内任意时刻任意一点位置处的温升为：

令

则

式中：

其中：q_d表示激光点热源加热功率、a表示热扩散率。