本文關(guān)鍵詞：非穩(wěn)態(tài)法測量不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：導(dǎo)熱系數(shù)是表征物質(zhì)導(dǎo)熱能力的物理量,是很多場合都需要測定的熱物性參數(shù)之一。測量方法有很多種,按熱流狀態(tài)一般分為穩(wěn)態(tài)法和非穩(wěn)態(tài)法。非穩(wěn)態(tài)法具有快速、準(zhǔn)確、溫度范圍和量程廣等優(yōu)點,近年來發(fā)展很快。 傳統(tǒng)的導(dǎo)熱系數(shù)測量儀器需要不斷測量溫度傳感器的輸出電壓,記錄時間,工作量大,重復(fù)性工作多,難以推廣應(yīng)用。特別是使用熱線法測量不良導(dǎo)體材料時,由于測量過程中有效的升溫時間只有數(shù)秒,不易實現(xiàn)溫升和時間的同步準(zhǔn)確測量,從而產(chǎn)生較大的方法誤差,因此需要對傳統(tǒng)的測量手段進(jìn)行改進(jìn)。 本文在論述各種導(dǎo)熱系數(shù)測量方法的原理、特點和應(yīng)用場合的基礎(chǔ)上,對熱線法進(jìn)行了深入探討,建立了數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了求解,得出了測量公式,并對影響測量結(jié)果的因素進(jìn)行了分析和討論。 根據(jù)測量公式,深入闡述了溫度、熱流密度和時間等物理量的測量原理,介紹了原理電路,并進(jìn)行了性能分析和電路參數(shù)的計算,最終研制出了基于“交叉熱線法”和“熱線比較法”原理的導(dǎo)熱系數(shù)測定儀的原型樣機(jī)。該儀器采用高性能單片機(jī)C8051F040作為下位機(jī)端的主控器件,由單片機(jī)及其外圍電路、物料筒和熱線、溫度測量模塊、熱流密度測量模塊、熱線功率調(diào)節(jié)模塊、人機(jī)接口模塊和通信模塊等七個部分組成,由于采用高精度測量元器件和先進(jìn)的測量算法,儀器具有較高的測量精度。儀器的軟件由上位機(jī)端和下位機(jī)端兩大部分構(gòu)成,下位機(jī)主要完成測量過程的控制和測量結(jié)果的顯示,上位機(jī)端則實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的存儲、管理和打印等功能。 論文詳細(xì)闡述了測量系統(tǒng)的軟件開發(fā)過程,給出了各模塊的軟件流程圖,并在附錄中給出了測量系統(tǒng)下位機(jī)端的部分C語言源程序清單。 論文最后對常溫常壓下干空氣、顆粒狀砂土和干燥水泥等3種不良導(dǎo)體材料的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行了實測驗證,得到了不同條件下的實驗數(shù)據(jù),并對結(jié)果進(jìn)行了分析討論,總結(jié)出了影響導(dǎo)熱系數(shù)的一些因素。數(shù)據(jù)顯示,導(dǎo)熱儀達(dá)到了5%的測量精度和重復(fù)精度,對粉末狀固體和流體測量時一致性較好。與文獻(xiàn)給出的傳統(tǒng)測量手段相比,測量精度有了較大的提高,測量過程操作簡單,對試樣的破壞性小,具有良好的互換性。 結(jié)果表明,論文在理論和實驗兩方面的研究為熱線法的智能化及工業(yè)應(yīng)用的推廣提供了一個比較系統(tǒng)、實用的途徑,有一定的參考價值。
【關(guān)鍵詞】：導(dǎo)熱系數(shù) 非穩(wěn)態(tài)法 熱線法 智能儀器 C8O51F
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TH73
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 第一章 綜述7-20
• 1.1 熱物性學(xué)的研究動態(tài)7-8
• 1.2 物質(zhì)的導(dǎo)熱特性8-10
• 1.3 導(dǎo)熱系數(shù)的測量10-15
• 1.4 計算機(jī)在工業(yè)測控領(lǐng)域中的應(yīng)用15-19
• 1.5 本課題的研究內(nèi)容19-20
• 第二章 熱線法的測量原理20-30
• 2.1 熱線法的理論模型與測量原理20-23
• 2.2 熱線法應(yīng)用情況23-24
• 2.3 熱線法測量導(dǎo)熱系數(shù)的三種技術(shù)24-26
• 2.4 交叉熱線法中熱電偶的影響分析26-29
• 2.5 小結(jié)29-30
• 第三章 測量裝置的設(shè)計30-57
• 3.1 測量系統(tǒng)的方案設(shè)計30-34
• 3.2 熱線溫度測量通道的設(shè)計34-37
• 3.3 熱線加熱功率的測量37-42
• 3.4 儀器模擬量輸入輸出通道的設(shè)計42-47
• 3.5 儀器的人機(jī)接口與通信接口設(shè)計47-51
• 3.6 儀器的存儲器、日歷時鐘和供電部分設(shè)計51-53
• 3.7 其他部分的電路設(shè)計53-55
• 3.8 印刷電路板的制作55-56
• 3.9 小結(jié)56-57
• 第四章 測量系統(tǒng)的軟件開發(fā)57-80
• 4.1 單片機(jī)的配置和初始化57-61
• 4.2 單總線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20的編程61-62
• 4.3 模擬量輸入和輸出模塊62-66
• 4.4 人機(jī)接口與日歷時鐘部分66-68
• 4.5 結(jié)果保存和輸出模塊68-73
• 4.6 下位機(jī)主模塊73-75
• 4.7 上位機(jī)端的軟件開發(fā)75-79
• 4.8 小結(jié)79-80
• 第五章 實驗驗證80-90
• 5.1 空氣導(dǎo)熱系數(shù)的測定實驗81-83
• 5.2 顆粒狀砂土導(dǎo)熱系數(shù)的測定實驗83-86
• 5.3 水泥導(dǎo)熱系數(shù)測定實驗86-89
• 5.4 小結(jié)89-90
• 第六章 結(jié)論90-91
• 致謝91-92
• 參考文獻(xiàn)92-94
• 附錄A 下位機(jī)端部分 C語言源程序清單94-105
• 附錄B 符號表105-106
• 附錄C 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄106

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 賈麗;張興娟;楊春信;;鋰/二氧化硫電池穩(wěn)態(tài)法導(dǎo)熱系數(shù)試驗研究[J];電子機(jī)械工程;2011年05期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 鄒文靜;非穩(wěn)態(tài)條件下紡織品熱傳遞性能測試研究[D];東華大學(xué);2008年

2 吳Y

本文編號：502285