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DRE系列快速導(dǎo)熱儀采用非穩(wěn)態(tài)法，具有測量速度快、適用范圍寬以及能夠成功避免在實(shí)驗(yàn)過程中自然對流的影響等伏點(diǎn)，是目前比較流行的測試方法。

　　　　　　　　　DRE系列快速導(dǎo)熱系數(shù)測試儀簡介

一、概述

DRE系列導(dǎo)熱系數(shù)測試儀是基于熱線法原理的非穩(wěn)態(tài)測試方法，通過雙熱線、單熱線、交叉線、平行線、平面熱源、探針等傳感器可適用于各種類型材料的導(dǎo)熱系數(shù)檢測。

DRE系列儀器的優(yōu)點(diǎn)有：

(1) 直接測量熱傳播，可以節(jié)約大量的時(shí)間；

(2) 不會(huì)和穩(wěn)態(tài)法一樣受到接觸熱阻的影響；

(3) 樣品制備比較簡單。

DRE系列儀器可廣泛應(yīng)用于大中院校，科研單位，質(zhì)檢部門和生產(chǎn)廠的材料熱分析檢測。

二、 主要技術(shù)指標(biāo)

儀器型號(hào)	DRE-2A	DRE-2B	DRE-2C
導(dǎo)熱系數(shù)范圍	0.0010—5.0W/mk	0.0100—5.0W/mk	0.0100—100W/mk
測試溫度范圍	常規(guī)檢測為室溫，選配恒溫裝置可做-40℃～120℃檢測。	常規(guī)檢測為室溫，選配恒溫裝置可做-20℃～120℃檢測。	常規(guī)檢測為室溫，選配恒溫裝置可做-20℃～120℃檢測。
測試準(zhǔn)確度	≤±3％	≤±3％	≤±3％
探頭類型	單熱線或雙熱線，任選	小探針	Hot Disk
探頭參數(shù)	Φ0.06×150鉑金絲	Φ1×100（不銹鋼）	Φ15×0.2 (鎳絲)
測量時(shí)間	10秒	30-600秒	30-600秒
樣品類型	液體（不導(dǎo)電）	液體、粉體、膠狀、疏松材料	粉體、膠狀、固體塊狀材料
樣品尺寸	25～80ml	≥Φ20×140mm	≥Φ45×15mm
參考標(biāo)準(zhǔn)	ASTM D2717-95液體的導(dǎo)熱率的試驗(yàn)方法	ASTM D5334-92用熱針探測法測定土壤和軟巖熱導(dǎo)率的試驗(yàn)方法	ISO 22007-2008及GB/T32064-2015建筑用材料導(dǎo)熱系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)瞬態(tài)平面熱源測試法
電源	電壓：220V，功率：≤200W

儀器型號(hào)	DRE-2D	DRE-2E	DRE-2G
導(dǎo)熱系數(shù)范圍	0.0100—5.0W/mk	0.02—5.0W/mk	0.0010—2.0W/mk
測試溫度范圍	常規(guī)檢測為室溫，選配恒溫裝置可做-40℃～120℃檢測。	常規(guī)檢測為室溫，選配恒溫裝置可做-20℃～120℃檢測。	常規(guī)檢測為室溫，選配恒溫裝置可做-20℃～100℃檢測。
測試準(zhǔn)確度	≤±5％	≤±5％	≤±3％
探頭類型	大探針	交叉線	單熱線
探頭參數(shù)	Φ10×1000mm（不銹鋼）	Φ0.3×200mm(鎳鉻絲)	Φ0.06×100mm(鉑金絲)
測量時(shí)間	300-1200秒	120-600秒	10-600秒
樣品類型	粉體、膠狀、顆粒狀、疏松材料	粉體、固體塊狀材料（不導(dǎo)電）	粉體、固體塊狀材料,適用于低導(dǎo)熱材料檢測。
樣本尺寸	≥Φ400×1200mm	230×100×50mm	≥114×80×40mm
參考標(biāo)準(zhǔn)	ASTM D5334-92用熱針探測法測定土壤和軟巖熱導(dǎo)率的試驗(yàn)方法	GB/T10297-2015非金屬固體材料導(dǎo)熱系數(shù)的測定(熱線法)	GB/T10297-2015非金屬固體材料導(dǎo)熱系數(shù)的測定(熱線法)
電源	電壓：220V，功率：≤200W

三、測量原理

DRE-2A型儀器采用單熱線或雙熱線傳感器，專用于測量不導(dǎo)電液體。熱絲既是加熱元件，也是測溫元件。雙熱線是在單熱線基礎(chǔ)上增加一根短熱線作為補(bǔ)償熱絲。此類傳感器因熱線細(xì)小并裸露，所以只用于測量不導(dǎo)電、并且不受力就能很好接觸的物質(zhì)（例如：氣體、液體）。

DRE-2B型儀器采用微型探針傳感器，可用于測量液體、粉體、膠狀、疏松材料。熱絲探針法是熱絲法的一種改進(jìn)，它是將一電加熱絲封裝進(jìn)一小直徑金屬管中，探針內(nèi)電加熱絲既作為加熱元件，也作為測溫元件。此類傳感器因有外護(hù)管，所以具有一定的防腐和機(jī)械強(qiáng)度，適用范圍更寬了，但探針具有一定體積和熱容，會(huì)帶來一些負(fù)面影響，例如輕質(zhì)、低熱容、低導(dǎo)熱材料測量誤差會(huì)增大。

DRE-2C型儀器采用平面熱源傳感器，用于測量粉體、膠狀、固體塊狀材料。瞬態(tài)平面熱源法(Transient Plane Source Method，TPS)是在熱線法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，該方法也被稱為“Gustafsson"探頭法或Hot Disk法，TPS探頭可以看成由金屬絲(一般采用金屬鎳)彎成的同心圓環(huán)，并在圓環(huán)的兩面覆蓋有抗腐蝕性和機(jī)械性能良好的聚合物保護(hù)層。在本方法中，探頭是由導(dǎo)電金屬鎳經(jīng)刻蝕處理后形成的連續(xù)雙螺旋結(jié)構(gòu)的薄片，外層為附有一層保護(hù)層，它令探頭具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)保持探頭與樣品之間的電絕緣性。探頭通常被放存兩片樣品中間進(jìn)行測試。探頭既是溫度傳感器又作為加熱源(自加熱傳感器)。此類傳感器具有一定體積和熱容，對于測量輕質(zhì)、低熱容、低導(dǎo)熱材料的測試誤差會(huì)所有增大。

DRE-2D型儀器采用大探針傳感器，用于測量粉體、膠狀、顆粒狀、疏松材料。它是將一電加熱絲封裝進(jìn)一細(xì)長金屬管中，并且在加熱絲中部安裝測溫元件。此類探針具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，可直接插入土壤、沙石、糧食等疏松材料進(jìn)行測量。但對于測量輕質(zhì)、低熱容、低導(dǎo)熱材料的測試誤差會(huì)所有增大。

DRE-2E型儀器采用交叉熱線（或十字線）傳感器，用于測量粉體、固體塊狀材料。在加熱線中間焊接上一支測溫?zé)犭娕迹糜跍y量熱線溫度。此熱線直徑比單熱線粗得多，不容易斷，所以可用于測量粉體、固體塊狀材料，并且可在比較高溫度下測量。但熱線是裸絲，導(dǎo)電材料也是不能直接檢測的。

DRE-2G型儀器采用單熱線傳感器，用于測量粉體、固體塊狀材料，特別是低導(dǎo)熱絕熱材料。熱絲既是加熱元件，也是測溫元件。此傳感器特點(diǎn)是將熱線貼在絕熱材料上，因熱線非常細(xì)小，所以比較適合測量輕質(zhì)、低熱容、低導(dǎo)熱材料。但熱線是裸絲，導(dǎo)電材料也是不能直接檢測的。

DRE系列儀器配置的儀器主機(jī)原理都是相似的。都是由傳感器適配電路、熱線加熱恒流源、熱線電壓測量、熱線溫度測量和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理組成。在測試過程中，恒流源給熱線施加恒功率電流，此時(shí)熱線會(huì)產(chǎn)生熱量，熱量會(huì)同時(shí)向探頭周圍的樣品進(jìn)行擴(kuò)散。熱量在材料中擴(kuò)散的速率依賴于材料的熱擴(kuò)散系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)等熱特性。通過記錄溫度與探頭的響應(yīng)時(shí)間，材料的這些特性可以被計(jì)算出來。因而本方法非?？旖莺捅憷?，同時(shí)也相當(dāng)準(zhǔn)確。

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