專利名稱：電法瞬態(tài)測量材料熱物性的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電法瞬態(tài)測量材料熱物性的裝置及方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，材料的熱導(dǎo)率、熱擴散系數(shù)等熱物理性質(zhì)，隨著材料，材料的結(jié)構(gòu)、密度、多孔性、導(dǎo)電性、含濕率的不同而變化，有些材料還與方向有關(guān)；通常，這些性能也受到溫度和壓力的影響。對應(yīng)于不同的材料和不同的實驗條件，測量材料的熱物理性能，在科學(xué)研究和工程技術(shù)上，具有至關(guān)重要的意義；熱物性測量與力學(xué)測量、電學(xué)測量、光學(xué)測量等一樣，是物性研究的基本測量技術(shù)之一。材料熱物性的測量，通常都是通過測量介質(zhì)中溫度場的時、空分布來實現(xiàn)的。但是，由于溫度的測量較為困難，很難準(zhǔn)確到I %度的水平。然而，電學(xué)量的測量則要準(zhǔn)確得多。以電壓測量為例，很容易準(zhǔn)確到10_6伏的水平。測量材料的熱物性，一般試件都做得比較大。對于晶片和一些稀有微少物質(zhì)，則不能進行直接測量。這也是一個急需解決的實際問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種電法瞬態(tài)測量材料熱物性的裝置及方法。一種電法瞬態(tài)測量材料熱物性的裝置，包括探頭、直流電流表、電壓采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和直流穩(wěn)流電源；所述探頭包括雙螺旋線金屬鎳膜、引出線鎳膜和絕緣保護膜，雙螺旋線金屬鎳膜附著在絕緣保護膜上，雙螺旋線金屬鎳膜的兩端各連接一個引出線鎳膜；探頭的引出線鎳膜上串入一直流電流表，用于顯示通過探頭的直流電流；探頭的引出線上并聯(lián)接入電壓采集模塊，用于實時采集在探頭通電加熱測量過程中，探頭在相繼時刻τ i，以及該時刻探頭兩端的電壓Ui ;數(shù)據(jù)處理模塊用于處理電壓采集模塊采集到的數(shù)據(jù)；直流穩(wěn)流電源輸出為穩(wěn)流直流，作加熱測量用電源。所述的的裝置，所述數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)處理方法為步驟I獲得測量列Ri (t) ^后，選取加熱測量得到的第二秒開始到第五秒未了時的數(shù)據(jù)，計算Ri (t)，Ti. i = 1,2,3......η ；步驟2查出i = η時,對應(yīng)的測量時間τ i，如τ ^開始加熱測量,則有加熱測量時間為Δ τ = Ti-T0步驟3確定第一個試探特征時間；Θ J = O. 618Δ τ步驟4計算
權(quán)利要求
1.一種電法瞬態(tài)測量材料熱物性的裝置，其特征在于，包括探頭、直流電流表、電壓采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和直流穩(wěn)流電源；所述探頭包括雙螺旋線金屬鎳膜、引出線鎳膜和絕緣保護膜，雙螺旋線金屬鎳膜附著在絕緣保護膜上，雙螺旋線金屬鎳膜的兩端各連接ー個引出線鎳膜；探頭的引出線鎳膜上串入一直流電流表，用于顯示通過探頭的直流電流；探頭的引出線上并聯(lián)接入電壓采集模塊，用于實時采集在探頭通電加熱測量過程中，探頭在相繼時刻τ i，以及該時刻探頭兩端的電壓Ui ;數(shù)據(jù)處理模塊用于處理電壓采集模塊采集到的數(shù)據(jù)；直流穩(wěn)流電源輸出為穩(wěn)流直流，作加熱測量用電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)處理方法為步驟I獲得測量列Ri (t) h后，選取加熱測量得到的第二秒開始到第五秒未了時的數(shù)據(jù)，計算 Ri ⑴，τ j. i = 1,2,3......η; 步驟2查出i =η時,對應(yīng)的測量時間Ti，如τ ^開始加熱測量，則有加熱測量時間為
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的的裝置的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，數(shù)據(jù)處理方法為步驟I獲得測量列Ri(t) h后，選取加熱測量得到的第二秒開始到第五秒未了時的數(shù)據(jù)，計算 Ri (t), τ j. i = 1,2, 3......η ； 步驟2查出i =n時,對應(yīng)的測量時間Ti，如τ ^開始加熱測量，則有加熱測量時間為 Δ τ = Ti-T0 步驟3確定第一個試探特征時間； 步驟4計算F
全文摘要
本發(fā)明公開了電法瞬態(tài)測量材料熱物性的方法及裝置，包括探頭、直流電流表、電壓采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和直流穩(wěn)流電源；所述探頭包括雙螺旋線金屬鎳膜、引出線鎳膜和絕緣保護膜，雙螺旋線金屬鎳膜附著在絕緣保護膜上，雙螺旋線金屬鎳膜的兩端各連接一個引出線鎳膜；探頭的引出線鎳膜上串入一直流電流表，用于顯示通過探頭的直流電流；探頭的引出線上并聯(lián)接入電壓采集模塊；數(shù)據(jù)處理模塊用于處理電壓采集模塊采集到的數(shù)據(jù)。本發(fā)明采用電測法，即通過測量電學(xué)量實現(xiàn)對材料熱物性的測量。采用電法瞬態(tài)自動測量技術(shù)，為解決晶片、稀微材料、貴金屬材料、微電子和微光學(xué)材料等熱物性的檢測研制一種新的測量儀器。
文檔編號G01N27/14GK102636524SQ20121009391
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者陳丕, 陳昭棟, 陳芬 申請人:陳昭棟