一種液體熱物性瞬態(tài)熱線法測(cè)溫探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及液體熱物性測(cè)量的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種液體熱物性瞬態(tài)熱 線法測(cè)溫探頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 液體的導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)是重要的物性參數(shù)，在化工生產(chǎn)、能源和科學(xué)研宄 領(lǐng)域具有重要的意義。例如：新型載熱質(zhì)和工質(zhì)的應(yīng)用，太陽能和海洋熱能的利用，新型儲(chǔ) 熱和儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用，生物熱物理研宄，液體導(dǎo)熱機(jī)理研宄，強(qiáng)化傳熱機(jī)理研宄等都需要準(zhǔn) 確的熱傳導(dǎo)和熱擴(kuò)散系數(shù)數(shù)據(jù)。
[0003] 對(duì)于氣體和固體物質(zhì)，其導(dǎo)熱規(guī)律和機(jī)理經(jīng)過一個(gè)多世紀(jì)的研宄已經(jīng)較為清晰， 有比較成熟可靠的預(yù)測(cè)公式和經(jīng)驗(yàn)公式供實(shí)際生產(chǎn)和科研使用。然而，介于固態(tài)和氣態(tài)之 間的液態(tài)物質(zhì)，其導(dǎo)熱規(guī)律和導(dǎo)熱機(jī)理目前尚不清晰，這不僅需要凝聚態(tài)物理學(xué)家在理論 方面作深入研宄，也需要精確可靠的測(cè)量裝置對(duì)其物性參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。
[0004] 我國在工質(zhì)熱物性的研宄水平，新的材料制備工藝水平，新能源的利用效率，精密 測(cè)量儀器的設(shè)計(jì)制造水平等方面與國外先進(jìn)水平都還有相當(dāng)?shù)牟罹?，原因在于我國在先進(jìn) 設(shè)備的制造工藝和基礎(chǔ)材料的制備上還落后于國外先進(jìn)水平；而先進(jìn)設(shè)備的制造工藝和基 礎(chǔ)材料的制備又需要精密可靠的儀器來實(shí)現(xiàn)，二者需要同步協(xié)調(diào)地發(fā)展，因此需要同時(shí)在 材料的制備和新儀器的設(shè)計(jì)上加強(qiáng)研宄。
[0005] 經(jīng)過多年的研宄和發(fā)展，熱線法已經(jīng)成為目前國際上公認(rèn)的測(cè)量液體導(dǎo)熱系數(shù)的 標(biāo)準(zhǔn)方法。國內(nèi)外的研宄人員在上世紀(jì)70、80年代即開始研宄和搭建熱線法測(cè)量儀器，測(cè) 量原理主要可分為單線法、雙線法、短線法和平行雙熱線法。據(jù)報(bào)道，日本、美國和歐洲的一 些實(shí)驗(yàn)室搭建的測(cè)量設(shè)備可以測(cè)量1000度以上的高溫液體，最高測(cè)量溫度可達(dá)1500攝氏 度，但是相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量較少，且測(cè)量的數(shù)據(jù)有限，無法相互驗(yàn)證。
[0006] 現(xiàn)有的商業(yè)熱線法測(cè)量儀器，國內(nèi)外有1到2家廠商生產(chǎn)，但是其使用范圍限制在 室溫附近，最高的測(cè)量溫度只能到達(dá)300攝氏度，可測(cè)的物質(zhì)種類十分有限。根據(jù)現(xiàn)有的熱 線法測(cè)量儀器的相關(guān)文獻(xiàn)記錄顯示，樣品池和熱絲的支撐框架多為玻璃或不銹鋼，耐高溫 和耐腐蝕性不夠好，強(qiáng)度也不能保證。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠在同一探 頭上以不同的熱線法實(shí)現(xiàn)熱導(dǎo)率和熱擴(kuò)散率的測(cè)量的液體熱物性瞬態(tài)熱線法測(cè)溫探頭。
[0008] 本實(shí)用新型的液體熱物性瞬態(tài)熱線法測(cè)溫探頭，包括：用于固定熱絲的支架；所 述熱絲連接于第一導(dǎo)線組與第二導(dǎo)線組之間；所述第一導(dǎo)線組穿通于所述支架；所述第一 導(dǎo)線組與所述第二導(dǎo)線組中的各導(dǎo)線選擇性地通電以采用不同的熱線法進(jìn)行測(cè)溫。
[0009] 根據(jù)本實(shí)用新型的液體熱物性瞬態(tài)熱線法測(cè)溫探頭，通過在外部測(cè)試電路中接入 不同的通電導(dǎo)線，可分別依據(jù)單熱線法、雙熱線法和平行雙熱線法實(shí)施測(cè)溫，即可依據(jù)3種 熱線法的測(cè)試原理，在同一探頭上實(shí)現(xiàn)熱導(dǎo)率和熱擴(kuò)散率的測(cè)量。
[0010] 又，在本實(shí)用新型中，也可以是，所述第一導(dǎo)線組的梢端從所述支架的一端延伸 出，所述第一導(dǎo)線組的末端從所述支架的另一端延伸出以連接于所述熱絲的一端或兩端之 間的位置處，所述熱絲的另一端與所述第二導(dǎo)線組的末端相連。
[0011] 根據(jù)本實(shí)用新型，可有效地在包括單熱線法、雙熱線法和平行雙熱線法的3種熱 線法之間進(jìn)行選擇。
[0012] 又，在本實(shí)用新型中，也可以是，所述第一導(dǎo)線組和第二導(dǎo)線組的末端為薄片狀、 叉狀、勾狀或槽狀的形狀。
[0013] 根據(jù)本實(shí)用新型，導(dǎo)線組的末端形成為薄片狀、叉狀、勾狀或槽狀的形狀，可有利 于與熱絲進(jìn)行連接。
[0014] 又，在本實(shí)用新型中，也可以是，所述熱絲為直徑10~100微米的鉑絲或鉭絲。
[0015] 根據(jù)本實(shí)用新型，熱絲為直徑10~100微米的鉑絲或鉭絲，以具有一定的抗拉強(qiáng) 度。
[0016] 又，在本實(shí)用新型中，也可以是，所述第一導(dǎo)線組和第二導(dǎo)線組的末端通過焊接與 所述熱絲相連。例如，導(dǎo)線組的末端可具有標(biāo)記焊點(diǎn)和固定熱絲的功能。
[0017] 根據(jù)本實(shí)用新型，通過焊接可以有效地將導(dǎo)線組與熱絲進(jìn)行連接。
[0018] 又，在本實(shí)用新型中，也可以是，所述熱絲的表面以膜材料進(jìn)行鍍膜，所述膜材料 包括無機(jī)非金屬材料。
[0019] 根據(jù)本實(shí)用新型，熱絲的表面可以膜材料進(jìn)行鍍膜，所述膜材料包括無機(jī)非金屬 材料，例如可選擇磁控濺射、電化學(xué)或噴涂等方法鍍氮化鋁膜以適應(yīng)高溫腐蝕性液體的測(cè) 量。
[0020] 又，在本實(shí)用新型中，也可以是，所述支架由陶瓷材料制成，所述陶瓷材料包括氧 化鋁陶瓷、氧化鋯陶瓷。
[0021] 根據(jù)本實(shí)用新型，支架材料為熱膨脹率低、耐化學(xué)腐蝕性好、耐高溫的陶瓷，可應(yīng) 用于高溫測(cè)量。
[0022] 又，在本實(shí)用新型中，也可以是，所述支架為分段成型或一體成型的方形柱或圓 柱。
[0023] 根據(jù)本實(shí)用新型，支架為分段成型或一體成型的方形柱或圓柱，且若支架分段制 作，則各段制作完成后可用高溫?zé)o機(jī)膠連接固定。
[0024] 又，在本實(shí)用新型中，也可以是，所述第一導(dǎo)線組穿通于所述支架的內(nèi)部的孔道中 或設(shè)于所述支架的外表面上的溝槽中。
[0025] 根據(jù)本實(shí)用新型，孔道和溝槽可有效地使第一導(dǎo)線組穿通于支架。
[0026] 又，在本實(shí)用新型中，也可以是，所述第一導(dǎo)線組包括至少三根導(dǎo)線。
[0027] 根據(jù)本實(shí)用新型，該導(dǎo)線組的設(shè)置可有效地滿足3種熱線法測(cè)量原理的實(shí)際接 線要求。
[0028] 根據(jù)下述【具體實(shí)施方式】并參考附圖，將更好地理解本實(shí)用新型的上述內(nèi)容及其它 目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0029] 圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施形態(tài)的液體熱物性瞬態(tài)熱線法測(cè)溫探頭的 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖2示出了圖1所示的液體熱物性瞬態(tài)熱線法測(cè)溫探頭的線路系統(tǒng)示意圖；
[0031] 圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施形態(tài)的液體熱物性瞬態(tài)熱線法測(cè)溫探頭 的線路系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 以下結(jié)合附圖和下述實(shí)施方式進(jìn)一步說明本實(shí)用新型，應(yīng)理解，附圖及下述實(shí)施 方式僅用于說明本實(shí)用新型，而非限制本實(shí)用新型。
[0033] 為解決目前測(cè)量設(shè)備適用范圍窄，可測(cè)溫度低等缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提 供一種液體熱物性瞬態(tài)熱線法測(cè)溫探頭，包括：用于固定熱絲的支架；所述熱絲連接于第 一導(dǎo)線組與第二導(dǎo)線組之間；所述第一導(dǎo)線組穿通于所述支架；選擇性地對(duì)所述第一導(dǎo)線 組與所述第二導(dǎo)線組中的各導(dǎo)線通電以采用不同的熱線法進(jìn)行測(cè)溫。
[0034] 根據(jù)本實(shí)用新型的液體熱物性瞬態(tài)熱線法測(cè)溫探頭，通過在外部測(cè)試電路中接入 不同的通電導(dǎo)線，可分別依據(jù)單熱線法、雙熱線法和平行雙熱線法實(shí)施測(cè)溫，即可依據(jù)3種 熱線法的測(cè)試原理，在同一探頭上測(cè)量熱導(dǎo)率和熱擴(kuò)散率。
[0035] 圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施形態(tài)的液體熱物性瞬態(tài)熱線法測(cè)溫探頭的 結(jié)構(gòu)示意圖，且圖2示出了圖1所示的液體熱物性瞬態(tài)熱線法測(cè)溫探頭的線路