本文關(guān)鍵詞：導熱系數(shù)測量裝置的研制

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【摘要】：紅外熱像儀能夠測量出被測目標的溫度,而根據(jù)被測目標內(nèi)部(或邊界)的一點或多點的溫度信息,通過特定算法的處理就能得到某些熱參數(shù),這種情況被叫做熱參數(shù)的反問題。通過紅外熱像儀測得的多點溫度值和一些其他的已知參數(shù),通過反演算法就能估計被測目標的熱物性參數(shù),這個問題涉及很多學科。本文針對一維傳熱問題,針對瞬態(tài)法建立熱傳導反問題的正向發(fā)生平臺,設(shè)計了一套針對具有規(guī)則形狀的建筑材料、工業(yè)材料和復合材料的導熱系數(shù)測量裝置,開發(fā)了數(shù)據(jù)采集與處理的軟件系統(tǒng),為反演算法提供了一手且準確的實驗數(shù)據(jù)。本文在明確項目背景和研究意義的基礎(chǔ)上,充分調(diào)研了國內(nèi)外導熱系數(shù)測量裝置的研究進展。針對課題的技術(shù)指標要求采用瞬態(tài)法實時監(jiān)測材料的溫度信息,在動態(tài)測量中完成導熱系數(shù)的反演并顯示出來。在實驗平臺搭建的過程中,首先構(gòu)造所需要的數(shù)學模型,根據(jù)數(shù)學模型建立對應的方程組求解導熱系數(shù),得知所需要的條件為:側(cè)面各層的溫度信息、熱流密度和加熱功率等。按照上述所說的前提條件建立正向?qū)嶒灠l(fā)生平臺,這里面必須有技術(shù)指標、總體設(shè)計框圖、機械部分的制作、電路部分的制作和上位機軟件系統(tǒng)的開發(fā)等。在軟件平臺的搭建中,主要采用LabVIEW 2013版的軟件,應用圖形化語言圖形化界面主要針對四個8路PT100溫度采集模塊進行數(shù)據(jù)采集,進而能與反演算法集合成一個整體,達到直接讀取熱物性參數(shù)的效果�；谝陨嫌布糠峙c軟件部分的搭建,我們進行大量重復的測試。我們利用恒溫槽篩選傳感器,使傳感器的一致性較高;利用熱像儀測試各類加熱膜,使熱流密度較均勻,加熱效果更好;反復測試之后將試樣尺寸定為350×350×30,滿足半無限大一維傳熱的條件;確定打孔的位置,使各個孔之間沒有影響,精確的測出各層的溫度信息。進而進行大量的重復試驗,以確保裝置的穩(wěn)定性和實驗數(shù)據(jù)的可復現(xiàn)性,為反演算法提供一手并準確的數(shù)據(jù)。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB302
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本文編號：1265839