تكوين ووظيفة جهاز قياس التوصيل الحراري ذو اللوحة المسطحة

مقياس التوصيل الحراري للوحة المسطحة هو جهاز دقيق يستخدم لقياس التوصيل الحراري للمواد. يستخدم على نطاق واسع في البحث واختبار الخصائص الحرارية لمختلف مواد العزل، مثل الألياف المقاومة للحرارة وألواح العزل والطوب العازل وما إلى ذلك. تقدم هذه المقالة بشكل أساسي تكوين ووظيفة مقياس التوصيل الحراري للوحة المسطحة.

1. تكوين مقياس التوصيل الحراري ذو اللوحة المسطحة

1. فرن التسخين

يعد فرن التسخين أحد المكونات الأساسية لمقياس التوصيل الحراري للوحة المسطحة، وهو المسؤول عن توفير بيئة موحدة ومستقرة لدرجة الحرارة العالية. وعادة ما يكون مصنوعًا من مواد مقاومة لدرجات الحرارة العالية ويمكنه الحفاظ على درجة حرارة ثابتة أثناء الاختبار لضمان دقة نتائج القياس. يتم ضبط درجة الحرارة الداخلية لفرن التسخين من خلال نظام تحكم دقيق لتلبية متطلبات اختبار المواد المختلفة.

2. نظام القياس والتحكم بالميكروكمبيوتر

نظام القياس والتحكم بالكمبيوتر الصغير هو "دماغ" مقياس التوصيل الحراري ذي اللوحة المسطحة، وهو المسؤول عن التحكم التلقائي وجمع البيانات لعملية القياس بأكملها. يتكون النظام من كمبيوتر وبرنامج تحكم وأجهزة استشعار وأجهزة جمع البيانات. يقوم المشغل بتعيين المعلمات التجريبية من خلال واجهة الكمبيوتر، ويقوم النظام تلقائيًا بإجراء القياس وفقًا للبرنامج المحدد، ويسجل درجة الحرارة وتدفق الحرارة والبيانات الأخرى في الوقت الفعلي.

3. نظام تبريد المياه المتداولة

يتم استخدام نظام المياه المتداولة المبردة للحفاظ على حالة درجة الحرارة الثابتة لنظام المسعر الحراري ومنع التسخين بدرجة حرارة عالية من التدخل في نتائج القياس. يتكون النظام عادة من مضخة مياه وأنابيب تبريد وخزانات مياه وأجزاء أخرى. يتم استخدام المياه المتداولة لتشكيل بيئة تبريد ثابتة حول المسعر الحراري لضمان استقرار التوصيل الحراري ودقة القياس.

4. نظام المسعر

نظام المسعر الحراري هو جزء أساسي يستخدم لقياس تدفق الحرارة عبر العينة. يتكون عادة من أزواج حرارية عالية الدقة أو أعمدة حرارية، ويتم حساب تدفق الحرارة عن طريق قياس فرق درجة الحرارة. تؤثر دقة واستقرار نظام المسعر الحراري بشكل مباشر على نتائج قياس التوصيل الحراري، لذا فإن متطلبات تصميمه وتصنيعه عالية جدًا.

5. نظام المياه ذو الضغط المستمر

يتم استخدام نظام الماء ذو ​​الضغط المستمر لضمان استقرار ضغط ماء التبريد ومنع أخطاء القياس الناتجة عن تقلبات ضغط الماء. يتضمن النظام عادةً مكونات مثل مضخات الضغط المستمر وأجهزة استشعار الضغط وصمامات التحكم، ويحافظ على التشغيل المستقر للنظام من خلال ضبط ضغط الماء تلقائيًا.

2. دور مقياس الموصلية الحرارية ذو اللوحة المسطحة

1. تحديد الموصلية الحرارية للمواد

الوظيفة الرئيسية لمقياس التوصيل الحراري للوحة المسطحة هي تحديد التوصيل الحراري للمواد، وهو مؤشر مهم لتقييم الأداء الحراري للمواد. من خلال اختبار مقياس التوصيل الحراري للوحة المسطحة، يمكن معرفة التوصيل الحراري للمواد عند درجات حرارة مختلفة بدقة، وبالتالي توجيه تطبيق وتحسين المواد.

2. دراسة الخواص الحرارية للمواد

من خلال اختبار مقياس التوصيل الحراري للوحة المسطحة، يمكن دراسة التغيرات في الأداء الحراري للمواد في بيئات درجات الحرارة العالية بعمق. على سبيل المثال، ما إذا كانت التوصيل الحراري للمواد مثل الألياف المقاومة للحرارة وألواح العزل مستقرة في درجات الحرارة العالية، وما إذا كانت هناك ظاهرة توهين حراري واضحة، يمكن استنتاج ذلك من خلال البيانات التجريبية، مما يوفر أساسًا علميًا للبحث والتطوير للمواد.

3. تقييم أداء مواد العزل الحراري

يمكن أن يساعد مقياس التوصيل الحراري للوح المسطح المهندسين والباحثين في تقييم أداء مواد العزل الحراري المختلفة واختيار المواد المناسبة للتطبيق في المشاريع الفعلية، وبالتالي تحسين كفاءة الطاقة وتقليل تكاليف التشغيل. بالإضافة إلى ذلك، من خلال اختبار التوصيل الحراري للمواد في دفعات الإنتاج، يمكن ضمان استقرار وثبات جودة المنتج لتلبية احتياجات العملاء ومتطلبات المعايير ذات الصلة.

باعتباره جهاز اختبار مهم، يلعب مقياس التوصيل الحراري ذو اللوحة المسطحة دورًا مهمًا في مجال علوم وهندسة المواد. إن إتقان تقنيات الاستخدام والصيانة لجهاز التوصيل الحراري ذو اللوحة المسطحة أمر مهم للغاية لضمان دقة النتائج التجريبية والتشغيل المستقر للمعدات على المدى الطويل.