透湿性能测试

低温容器密封性能测试：实验数据揭示 (STTD)　　低温容器在现代科研和工业生产中扮演着至关重要的角色，而其密封性能更是直接关系到其中储存的超低温液体的安全和稳定性。如何有效测试低温容器的密封性能，以保证其在极端条件下的可靠性，成为了众多科研人员和工程师所关注的焦点问题。本文将通过对低温容器密封性能测试的实验数据揭示，探讨其关键挑战和解决方案，为相关领域的从业者提供有益的参考和指导。　　密封性能测试方法　　液氮浸泡试验　　首先，液氮浸泡试验是一种广泛应用于低温容器密封性能测试的方法。在这项试验中，将低温容器充满液氮，并置于恒温箱中进行温度循环。通过监测试验过程中容器内外压力变化、外部温度变化以及外观表面状态变化等数据，来评估容器的密封性能。然而，此方法存在着时间周期长、成本高昂、数据获取难等问题，使得其应用受到了一定限制。　　液氦渗透试验　　其次，液氦渗透试验作为一种针对低温容器密封性能的敏感测试方法，其原理是利用液氦微小分子的高渗透性，通过检测容器外壁的液氦渗透速率来评估容器的密封性能。然而，该方法需要专业设备以及复杂的操作流程，且仅适用于特定类型的[url=http://www.cnpetjy.com/]液氮容器[/url]。[img=液氮罐,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312201006018435_3837_3312634_3.jpg!w400x400.jpg[/img]　　实验数据揭示　　最新的STTD数据显示，传统的低温容器密封性能测试方法在实际应用中存在着一定的局限性。在液氮浸泡试验中，由于液氮温度极低，容器材质与密封件会受到极端的温度冲击，增加了密封件的老化和破裂风险，同时也给容器本身带来了强大的温度应力，可能导致容器结构的变形和开裂。而液氦渗透试验虽然可以敏感地检测出微小的渗漏问题，但其设备成本高昂，操作复杂，无法满足大规模生产中的需求。　　解决方案与展望　　针对目前低温容器密封性能测试中的挑战，未来的研究方向将集中在开发更为高效、精准的测试方法和装置。其中，基于红外成像技术的非接触式密封性能测试方法具有较大的潜力。通过红外成像技术，可以实时监测低温容器壁面的温度分布情况，从而判断密封件的状态和容器的密封性能。此外，基于激光干涉技术的高灵敏度薄膜压力传感器，也可以用于实时监测低温容器内外的压力变化，从而评估其密封性能。这些新型测试方法不仅可以提高测试的精度和准确性，还能够大大降低测试成本和时间，提高生产效率。　　综上所述，针对[url=http://www.mvecryoge.com/]金凤液氮罐[/url]密封性能的测试方法的不足，我们期待未来能够不断推动科技创新，开发出更为高效、精准的测试方法和装置，从而为低温容器的生产和应用提供更可靠的保障。相信随着科技的不断进步和发展，这一目标必将得以实现，为超低温液体存储领域带来新的突破和进步。

[size=16px][color=#339999]摘要：针对X射线窗口膜材料机械性能测试中对真空度和高压压力的准确控制需要，本文提出了相应的解决方案。解决方案中采用了薄膜电容真空计、压力传感器、电动针阀、压力调节阀和真空压力PID控制器，与真空泵和高压气源配合，可在膜材料样品两侧形成准确的真空压差、微压差和高压压差，由此为窗口膜材料的杨氏模量、破裂压力和压力循环测试提供所需的真空压力环境。控制器自带的计算机软件可独立进行上述真空压力控制操作，并可显示和存储整个控制过程中的多个参数随时间变化曲线。[/color][/size][align=center][size=16px][color=#339999]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/size][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 窗口膜是X射线探测器的核心组件之一，其具有真空密封、透过X射线的功能。窗口膜的机械强度和透过X射线能力是决定X射线探测器性能的重要因素。图1所示为X射线探测器结构示意图。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=01.X射线探测器及其透射窗口,650,241]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304130946305619_2340_3221506_3.jpg!w690x256.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 X射线探测器及其机构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 探测传感器的稳定及可靠运行需要金属外壳密封，外壳顶部的探测端需要集成化的高透过率窗口，此窗口在保证X射线高透射的前提下，还能保证传感器处于高真空环境。高真空环境下工作，传感器可以有效地被冷却到适宜的工作温度，同时能避免了空气对传感器表面污染。因此，端窗膜至少需要承受一个大气压的压力差，这要求膜具有高的机械强度和稳定性。目前常见的窗口膜材料主要有：铍膜、聚合物膜、金刚石膜、氮化硅膜和石墨化碳膜。[/size][size=16px] 为了测试评价窗口薄膜材料的机械强度和稳定性，需要在X光探测器内外真空压力的模拟环境下，测试膜材料的杨氏模量和爆裂强度，并进行多次压力循环考核试验。图2所示为薄膜材料机械性能测试时的真空压力环境示意图。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=02.窗口膜机械性能测试真空压力分布示意图,500,171]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304130946532094_6847_3221506_3.jpg!w690x236.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 窗口膜性能测试时的真空压力环境示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 在图2所示测试环境中，薄膜样品片固定在一个金属盘上，金属盘上有一已知直径的小孔。将金属盘固定在真空室上，使样品膜的顶面暴露在大气或正压环境中，底面暴露在真空室的可变压力下，通过控制加载的正压和真空度，可在膜样品量程形成一定的压差。膜样品在不同条件下存在三种状态：无压差自然状态、微压差延展状态和高压耐压状态，三种状态如图3所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=03.窗口膜压差变形示意图,500,166]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304130947126106_6551_3221506_3.jpg!w690x230.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图3 窗口膜压差变形示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 在不同的压差状态下，需要对X射线窗口膜材料进行以下三项机械性能测试：[/size][size=16px] （1）在微压差状态下，控制膜顶面上的压力为一个标准大气压，膜的底面为变真空状态，使用浅焦平面显微镜物镜或非接触激光位移探测器等装置测量不同真空度下膜样品中心偏差，根据压差和中心偏差所建立的函数，可以测量得到窗口膜的杨氏模量。[/size][size=16px] （2）机械性能测试的另一个重要指标是薄膜的破裂压力，此时需要将膜样品底面的真空控制为一个大气压，而膜样品顶面压力控制为线性变化高压正压。[/size][size=16px] （3）为了考核膜窗口材料的稳定性，还需要进行压力循环测试，即膜样品两侧压差经历循环变化（10000次，绝压101~103kPa）的考核试验。[/size][size=16px] 由此可以看出，在窗口膜机械性能测试中，需要在膜的两侧形成准确的真空压力及其动态变化控制，为此本文提出以下真空压力控制解决方案。[/size][size=16px] 在图2所示测试环境中，薄膜样品片固定在一个金属盘上，金属盘上有一已知直径的小孔。将金属盘固定在真空室上，使样品膜的顶面暴露在大气或正压环境中，底面暴露在真空室的可变压力下，通过控制加载的正压和真空度，可在膜样品量程形成一定的压差。膜样品在不同条件下存在三种状态：无压差自然状态、微压差延展状态和高压耐压状态，三种状态如图3所示。在不同的压差状态下，需要对X射线窗口膜材料进行以下三项机械性能测试：[/size][size=16px] （1）在微压差状态下，控制膜顶面上的压力为一个标准大气压，膜的底面为变真空状态，使用浅焦平面显微镜物镜或非接触激光位移探测器等装置测量不同真空度下膜样品中心偏差，根据压差和中心偏差所建立的函数，可以测量得到窗口膜的杨氏模量。[/size][size=16px] （2）机械性能测试的另一个重要指标是薄膜的破裂压力，此时需要将膜样品底面的真空控制为一个大气压，而膜样品顶面压力控制为线性变化高压正压。[/size][size=16px] （3）为了考核膜窗口材料的稳定性，还需要进行压力循环测试，即膜样品两侧压差经历循环变化（10000次，绝压101~103kPa）的考核试验。[/size][size=16px] 由此可以看出，在窗口膜机械性能测试中，需要在膜的两侧形成准确的真空压力及其动态变化控制，为此本文提出以下真空压力控制解决方案。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 根据上述X射线探测器窗口膜材料机械性能测试对真空压力的要求，所设计的真空压力控制系统结构如图4所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=04.X射线探测器窗口膜机械性能测量装置真空压力控制系统结构示意图,690,236]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304130947316561_3586_3221506_3.jpg!w690x236.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图4 真空压力控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 在图4所示的真空压力控制系统中，采用了分体法兰对接密封结构，即顶部和底部法兰通过对接方式将被测窗口膜样品密封夹持在中间位置。其中，顶部法兰提供样品膜上方的高压空间，底部法兰提供样品膜下方的真空空间，并分别配置相应的真空和压力控制装置。通过真空压力控制装置可以精确控制膜样品两侧的压差，为膜样品的机械性能测量提供所需真空压力环境。[/size][size=16px] 真空压力控制系统包括两部分内容：[/size][size=16px] （1）底部法兰真空控制装置：在膜样品下方提供准确可控的真空环境，真空度变化控制范围为绝对压力10~760Torr。采用绝对压力1000Torr量程的薄膜电容真空计测量膜样品下方的真空度，两个电动针阀分别调节进气和排气流量，真空泵进行抽气。真空压力PID控制器采集真空计信号，并根据设定值进行PID比较计算后输出控制信号，由此来自动调节电动针阀使真空度快速达到设定值。[/size][size=16px] （2）顶部法兰高压控制装置：在膜样品上方提供准确可控的高压环境，高压变化控制范围为表压0~1MPa。采用1MPa量程的压力计测量膜样品上方气压，压力调节阀输出所需气压，高压气瓶提供高压气源。真空压力PID控制器采集压力计信号，并根据设定值进行PID比较计算后输出控制信号，由此来自动调节压力调节阀使气压快速达到设定值。[/size][size=16px] 图4所示的真空压力控制系统，可完成窗口膜机械性能测试中的以下三项压差变化控制：[/size][size=16px] （1）杨氏模量的微压差控制：顶部法兰膜样品上方空间保持常压，对底部法兰膜样品下方的空间进行真空度控制，由此在膜样品两侧形成微压差，使膜样品产生变形以提供变形量测量。[/size][size=16px] （2）破裂高压控制：底部法兰膜样品下方空间保持常压，对顶部法兰膜样品上方的空间进行线性高压控制，控制压力从常压开始按照设定速率进行线性升压，并同时记录压力变化曲线。一旦压力升到一定高压产生破裂，则压力测量值会产生突变，由此得到破裂压力值。[/size][size=16px] （3）压力循环控制：关闭进气针阀和全开排气针阀，使底部法兰膜样品下方空间的真空度达到真空泵的抽取极限（如绝对压力1Pa）。然后对顶部法兰膜样片上方空间进行压力交变控制，控制器通过可编程的设定压力程序，使得压力在绝对压力101~103kPa之间周期性交替变化，周期数值可任意设定，如一万次等。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 通过上述真空压力控制解决方案，可实现各种X射线探测器窗口材料机械性能测试中的真空压力准确控制，解决方案具有如下特点：[/size][size=16px] （1）为窗口膜材料多个机械性能参数测试提供相应真空度和高压的准确控制。[/size][size=16px] （2）真空压力控制的整个过程全部自动化，真空压力按照测试要求所输入的设定值进行全自动控制，且具有很高的测量和控制精度。[/size][size=16px] （3）所采用的电动针阀和压力调节阀都具有很高的响应速度，有效缩短了压差稳定时间。[/size][size=16px] （4）真空压力PID控制器配备有相应的计算机软件，通过计算机软件就可独立完成真空压力控制，其中包括参数设置、控制运行、以及控制参数及其随时间变化曲线的自动显示和存储。[/size][align=center][size=16px][color=#339999]~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/size][/align]

风衣功能性要求，防风性能没有注解，那么是不是所有风衣都测试透气性呢？[img=,690,473]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/01/202001141053463548_2912_2154459_3.png!w690x473.jpg[/img]

[align=center][b][img=防热烧蚀复合材料高温气体渗透率测试技术,690,458]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311090939039664_4444_3221506_3.jpg!w690x458.jpg[/img][/b][/align][size=16px][color=#333399][b]摘要：气体渗透率是树脂基纤维防热和烧蚀复合材料的关键性能参数，基于现有的稳态法渗透率测试技术相关研究报道，本文提出了更详细和切实可行的渗透率测试中的真空压力差精密控制解决方案。解决方案采用了两个真空度可精密控制的缓冲罐布置在被测样品的气流上下游，从而在样品上实现真空压力差可调且精密恒定控制。解决方案具有很强的可拓展性，为后续的高温氧化性能测试和质谱仪气体分析留有相应的连接接口。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][color=#333399][b]=====================[/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#333399][b]1. 项目背景[/b][/color][/size][size=16px] 树脂基纤维复合材料在工业炉、防火、棉絮材料和高速航天器的隔热罩等应用中被用作高性能隔热材料，这类高孔隙率材料通过在高温下提供气体缓冲，有效保护下层结构免受周围热源的影响，其低密度特性同时最小程度地增加了高速航天器的有效载荷质量。[/size][size=16px] 由于树脂基纤维复合材料的高孔隙率，气体可以很容易地在烧蚀材料中流动，例如酚醛树脂分解产生的热解气体在离开材料之前会穿过烧焦的结构，可能会与纤维发生反应。类似地，来自边界层的反应物可以进入材料微结构并在孔内流动，这种气体传输对整体材料响应具有显著的影响。这种通过多孔结构的流动行为常以渗透率为特征，因为渗透率控制着介质内的动量传输，因此在模拟多孔介质流动时，渗透率是一个关键的材料性能参数。[/size][size=16px] 材料渗透率的测量，特别是测试高温下的材料渗透率普遍采用稳态法，即在样品的上、下游端施加稳定的压力差，通过测量流经样品的流量气体，依据达西定律计算获得渗透率。在参考文献[1,2]中对纤维复合材料的高温渗透率稳态法测量进行了报道，并给出了测试系统结构示意图，但在如何形成稳定的高精度压力差方面并未给出说明，而这恰恰是稳态法渗透率测试的关键。[/size][size=16px] 为了真正实施稳态法高温渗透率测试方法，特别是模拟星际环境在被测样品两侧建立宽域可调且精确稳定控制的真空压力差，本文提出了如下真空压力控制解决方案。[/size][size=18px][color=#333399][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 对于高温渗透率测试中的真空压力控制，解决方案拟达到如下技术指标：[/size][size=16px] （1）样品上下游的真空压力控制范围气压（绝对压力）：0.1Torr~750Torr。[/size][size=16px] （2）控制精度：读数的±1%。[/size][size=16px] 可实现上述技术指标的真空压力差控制系统结构如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#333399][b][img=高温渗透率测量装置真空压力差控制系统结构示意图,690,439]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/11/202311090940235059_6758_3221506_3.jpg!w690x439.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#333399][b]图1 高温渗透率测量装置真空压力差控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图1所示，本解决方案对文献[1,2]中所报道的真空压力差控制系统进行了细化，即系统中增加了上游和下游真空压力缓冲腔及其控制装置，分别将上下游缓冲腔按照所需的真空度设定值P1和P2（P1P2）进行精密恒定控制，由此可在高温样品的上下游形成宽域可调且精确稳定控制的真空压力差，然后通过布置在上游管路中的气体流量计测量压力差稳定后的气体渗透流量，由此最终根据样品尺寸数据计算得到不同温度和压差下的不同气体渗透率。[/size][size=16px] 对于上下游缓冲腔的真空度控制，配备了两套相同的真空度控制系统，每套控制系统主要由两只薄膜电容真空计、两只电控针阀和一个双通道真空压力控制器，具体型号和指标如下：[/size][size=16px] （1）薄膜电容真空计：量程1Torr和1000Torr，测量精度为读数的±0.25%。[/size][size=16px] （2）电控针阀：型号NCNV-20和-120，线性度0.1~2%，重复精度1%，响应时间1秒。[/size][size=16px] （3）双通道真空压力控制器：独立双通道，24位AD、16位DA和0.01%最小输出功率百分比，带PID参数自整体和MODBUS标准协议的RS485通讯接口，并配有计算机软件。[/size][size=16px] 在每个缓冲腔的真空度控制过程中，具体操作步骤需要注意以下内容：[/size][size=16px] （1）对于10~1000Torr的低真空范围内控制，采用排气调节模式，即将负责进气流量调节的电控针阀控制为固定开度使得进气流量恒定，然后再自动控制负责排气流量调节的电控针阀。[/size][size=16px] （2）对于0.1~10Torr的高真空范围内控制，采用进气调节模式，即将负责排气流量调节的电控针阀控制为100%固定开度使得全速排气，然后再自动控制负责进气流量调节的电控针阀。[/size][size=16px] （3）双通道真空压力控制器具有两路独立的PID自动控制通道，其中在第一输入通道上连接10Torr量程真空计，在第二输入通道上连接1000Torr量程真空计，第一输出通道上连接负责进气的电控针阀，第二输出通道上连接负责排气的电控针阀。[/size][size=16px] 还需说明的是本解决方案将气体流量计布置在样品的上游端，这样做的好处是流经流量计的气体温度为常温，常温气体对流量计不会带来损害。[/size][size=16px] 另外，红外测温仪也布置在石英管的上游端外，这是因为石英管上游端的密封法兰相对比较简单，而石英管下游端的密封法兰则相对比较复杂，这是因为下游端还需为今后的测试功能拓展留有余地。[/size][size=18px][color=#333399][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述，本解决方案对文献[1,2]所报道的高温渗透率测试装置中的真空压差控制系统进行了细化，比较而言，本文所提出的解决方案具有以下优势和特点：[/size][size=16px] （1）本解决方案更具有实用性，可实现样品上下游压力的恒定控制，这是文献[1,2]报道中所欠缺的关键技术，由此可任意设定和调节样品两端的压力差，更符合稳态法渗透率测试模型。[/size][size=16px] （2）本解决方案具有很强的适用性和可拓展性，如通过改变其中的相关部件参数指标就可适用于不同范围的真空压力，实现不同压力差的精密控制及其对应渗透率测试。[/size][size=16px] （3）本解决方案可以通过高压气源的改变来实现不同工作气体下的渗透率测量，也可进行多种气体混合后的真空压力差控制和氧化性能测试，具有很大的灵活性。[/size][size=16px] （4）更重要的是，本解决方案为后续的残余气体取样分析留有接口通道，可方便的与质谱仪和微流量可变泄漏阀连接，使得质谱仪分析流经被测样品的气体。[/size][size=16px] （5）解决方案中的真空压力控制自带计算机软件，可直接通过计算机的软件界面操作进行整个控制系统的调试和运行，且控制过程中的各种过程参数变化曲线自动存储，这样就无需再进行任何的控制软件编写即可很快搭建起控制系统，极大方便了试验装置的搭建和测试研究。[/size][size=18px][color=#333399][b]4. 参考文献[/b][/color][/size][size=16px] [1] Panerai F， White J D， Cochell T J，et al. Experimental measurements of the permeability of fibrous carbon at high-temperature[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer， 2016， 101： 267-273.[/size][size=16px] [2] Panerai F， Cochell T， Martin A， et al. Experimental measurements of the high-temperature oxidation of carbon fibers[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer， 2019， 136： 972-986.[/size][align=center][size=16px][color=#333399][b][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#333399][b]~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align]

1. 简介测试物理性能参数：弹性模量、热膨胀、热导率、电阻率、热辐射系数。材料类型：固体金属材料、固体非金属材料、复合材料、粉体颗粒状材料、粘结剂材料。制冷形式：低温制冷机系统。温度范围：4K～室温。气氛环境：真空、惰性气体、大气环境。2. 技术路线低温物理性能测试中包括多个物理性能参数的测试，每个物理性能参数测试都有相应的测试方法和测试设备，并需要在一定的低温环境下进行测试。如果每个物理性能参数都配置单独的测试系统进行测试，势必会造成很多配套装置的重复建设。因此，低温物理性能测试的技术路线是尽可能在一个公共低温环境下进行尽可能多的物理性能参数的测试，将多个物理性能测试装置集成在一个低温环境试验装置内，降低测试系统整体造价、提高测试系统使用率，整个低温物理性能测试技术路线如图2-1所示。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/02/201702091642_01_3384_3.png图2-1 低温物理性能测试的技术路线3. 测试方法3.1. 弹性模量测试方法材料低温弹性模量采用动态法，即连续激励自由共振法，测试过程如图3-1所示。用两根细线悬挂着一个棒状试样，激励换能器输送一个声波振动给悬挂点，而信号从另一个悬挂点处进行检测。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/02/201702091646_01_3384_3.png 图3 1 悬丝法测量示意图随着输入信号频率的变化，某一频率下的信号明显的增大，由此共振振动被检测出来。悬挂法已经被用来测量材料弹性模量随温度从低温到高温的变化情况，国外相应的测试标准有ASTM C1198-09、ASTM E1875-08和ASTM E1876-09；国内相应的测试标准有GB/T 14453-1993和GB/T 22315-2008。该方法能准确反映材料在微小形变时的物理性能，测得值精确稳定，对脆性材料如石墨、陶瓷、玻璃、塑料、复合材料等也能测定，该方法测定的温度范围极广，从低温～3000℃范围内均可。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/02/201702091643_01_3384_3.png图3-2 悬挂法高温动态弹性模量测试系统结构示意图悬挂法低温条件下测试系统典型的结构示意图如图3-2所示。试样用两根悬丝水平悬挂放置在低温环境内，悬丝一端固定在试样的共振节点处，悬丝的另一端穿过加低温腔体分别固定在换能器的激振级和拾振级上。当被测试样温度达到测量温度后，首先音频讯号发生器发出交变电讯号，通过换能器将电能转变为机械振动，由悬丝传递给试样，激发试样振动。试样的机械振动再通过另一悬丝传递给接收换能器，还原成电讯号，经放大器放大后，由示波器或数采系统将振动图形显示或采集出来。调节讯号发生器的频率，当讯号频率与试样的固有频率一致时，试样便处于共振状态，在接收端便可测得最大的振幅。此时的讯号频率即可认为是试样在此温度下的固有频率，由此可以计算获得被测试样在此温度下的动态弹性模量。3.2. 热膨胀测试方法低温热膨胀系数测量采用非接触位移光学投影测量技术，可以实现低温和高温甚至超高温（2500℃以上）条件下的线性位移和变形测量，其测试原理如图3-3所示。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/02/201702091647_01_3384_3.png图3-3 光学投影法热膨胀测试原理图光学低温热膨胀测试采用得是试样束缚式结构，规避了试样无约束结构存在的试样位置移动问题，使得测试结果更可靠更准确。光学投影系统中的光源配备的是高强度氮化镓绿色LED，绿色光束均匀且安全并只含有极少杂波，即使在高温物体发光的背景中也能产生极高的解析度。绿色LED点光源经过光学系统形成平行光束，有效的防止了目标物位置改变而造成镜头放大倍率地波动，并可确保测量精度。光学探测器采用了高速CCD可以获得极高的采样速度，目标物观测器采用了CMOS影像传感器，可提供逼真样品影像和小巧外形，位移测量精度可以达到1微米。为了保证光学探测系统工作稳定性，需配备恒温冷却循环系统，使得试样的起始温度和光学探测系统的工作温度总是保持恒定，有效提高测量精度和测试数据的规范性。3.3. 电阻率测试方法低温电阻率测量主要对象为各种固体导体材料，材料加工成规则块状或棒状并放置在低温环境腔体内，根据欧姆定律采用四线制法测试不同温度下的电阻率。3.4. 热导率测试方法低温下的材料热导率测量可能会涉及到众多不同热导率材料和不同类型材料，如高导热高密度金属材料、低导热中密度非金属材料、超低热导率低密度绝热材料、各种粉体材料以及各种粘结剂材料。低温下的热导率测量要求热导率测量能覆盖从绝热材料小于0.02W/mK至金属材料大于400W/mK的热导率范围。低温热导率测试方法众多，但能覆盖如此宽泛热导率测试范围的方法目前只有瞬态平面热源法，瞬态平面热源法热导率测试装置如图 3 4所示。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/02/201702091649_01_3384_3.png图3-4 瞬态平面热源法热导率测量装置瞬态平面热源法热导率测量原理是基于无限大介质中阶跃加热的圆盘形热源产生的瞬态温度响应。利用热阻性材料做成一个平面的探头，同时作为热源和温度传感器。探头的温度和电阻关系呈线性关系，即通过了解电阻的变化可以知道热量的损失，从而反映样品的导热性能。探头采用导电金属镍经刻蚀处理后形成的连续双螺旋结构的薄片，外层为双层的聚酰亚胺(Kapton)保护层，厚度只有0.025mm，它令探头具有一定的机械强度并保持与样品之间的电绝缘性。在测试过程中，探头被放置于中间进行测试。电流通过镍时，产生一定的温度上升，产生的热量同时向探头两侧的样品进行扩散，热扩散的速度依赖于材料的热传导特性。通过记录温度与探头的响应时间，由数学模型可以直接得到导热系数和热扩散率，两者的比值得到体积比热。瞬态平面热源法已具有国际标准测试方法，即ISO 22007-2:2008 Plastics - Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity - Part 2: Transient plane heat source (Hot Disk) method。在低温导热率测量中选择瞬态平面热源法还考虑了以下几方面因素：（1）在采用瞬态平面热源法测试过程中，只需简单将探头固定在两块被测试样之间，在试样和探头温度恒定后进行测量，测试过程迅速。这样使得与试样直接发生关系的相关装置非常简单，便于对被测试样加载各种环境条件，非常有助于进行低温和真空环境的材料热导率测试。 （2）瞬态平面热源法的热导率测试范围宽泛，基本可以覆盖绝大多数材料的热导率测试。有此采用一台这种测试仪器就可以实现金属和非金属的热导率测试，特别是低温和深低温环境下多涉及隔热材料和金属结构材料，以往至少需要两套大型测试设备才能分别实现隔热材料和金属材料的热导率测试，现在可以通过一套设备完美的解决热导率测试问题。（3）瞬态平面热源法热导率测试核心装置比较小，所需试样尺寸也不大，这就为多试样同时测量提供了可能。（4）瞬态平面热源法作为一种绝对测量方法，在理论上可以达到很高的测量精度。在试样尺寸满足测试方法规定的边界条件基础上，热导率的测量范围可以没有限制。因此，对于均质材料，采用HOTDISK瞬态平面热源法不失为一种操作简便和测量精度高的有效方法，在温度不高的范围内（200℃以下），这种方法可以作为一种标准方法来使用，并与其它热导率测试方法一起形成有效的补充和相互比对，甚至可以用于校准其它测试方法。3.5. 热辐射测试方法低温热辐射系数测试主要用于

真空式太阳能集热管性能测试系统太阳能热水器测试管路连接器，是连接被测热水器与检测设备之间的专业管线部件，采用高温胶管与不锈钢材料制作，管线末端装有电磁阀们与传感器测试接口，外表面包裹保温材料，专业管路连接件，可以与热水器快速连接，经久耐用。绿光新能源太阳能集热管性能测试系统。软件支持在WindowsXP以上环境即可运行，动态图形显示运行状态，实时更新各路数据及分析图表，界面可以自动控制设备开关，阀门，水泵等运行功能，检测太阳能热水器性能测试数据自动存储，绘制太阳能热水器的系统得热量与太阳辐照量的曲线图，与打印机相连自动打印检测报告，数据存储格式为EXCEL标准格式可供其它软件调用。[img=太阳能集热管性能测试系统,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206010924283517_960_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]太阳能集热管性能测试系统组成分别有测试传感器（管路温度，环境温度，水流量，太阳总辐射，风速，电功率），太阳能测试系统数据采集仪，水温控制装置，全自动水路运行控制装置，自动控制台，热水器测试管路连接器，太阳能热水器测试系统平台（含软件），遮阳罩板及配件。太阳能集热管性能测试系统各部件技术指标与特点：精度2%的测试传感器用于测量太阳辐射、温度（水温）、环境温度、环境风速、水流量、电功率等参数。太阳能集热管性能测试系统数据采集仪：用高性能微处理器为主控CPU，大容量数据存储器，数据采样率高于0.5秒/通道，工业控制标准设计，便携式防震结构，大屏幕汉字液晶显示屏，轻触薄膜按键，操作简单。适合在恶劣工业环境使用。具有停电保护功能，当交流电停电后，由充电电池供电，可维持24小时以上。[img=太阳能集热管性能测试系统,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206010927299900_7367_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

智能太阳能光热性能测试系统检验操作太阳能光热性能测试系统是指对建筑物能源消耗量及其用能系统效率等性能指标进行检测、计算和评估，并给出其所处水平的活动。建筑节能分部工程验收中开展建筑能效测评是建筑能效测评标识管理的重要组成部分，是理论值阶段。建筑能效测评达到设计要求是建筑节能分部工程质量验收合格的必要条件，建筑节能分部工程验收合格后方可进行单位工程竣工验收。应进行建筑能效测评的建筑工程项目未经建筑能效测评，或者建筑能效测评不合格的，不得组织工程竣工验收。具备可再生能源的下列工程应进行建筑能效测评：（一）新建（改建、扩建）国家机关办公建筑和大型公共建筑（单体建筑面积为2万平方米及以上）；（二）新建（改建、扩建）可再生能源建筑应用项目；（三）实施节能综合改造的国家机关办公建筑和大型公共建筑；（四）申请节能示范工程的建筑；（五）申请绿色建筑评价标识的建筑；[img=太阳能光热性能测试系统,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/08/202208290927236814_5322_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]太阳能光热性能测试系统建筑节能分部工程验收前，建设单位应委托经省住房城乡建设厅认定的建筑能效测评机构进行建筑能效测评，提供以下资料，并对其真实性负责。（一）项目立项、审批等文件；（二）施工图设计文件审查机构审查合格的工程施工图节能设计文件；（三）工程施工图纸及相关技术文件；（四）具有相关资质的检测机构出具的围护结构保温材料性能检测报告及外窗保温性能、气密性检测报告；建筑物外窗（包括透明幕墙）传热系数和外窗（包括透明幕墙）玻璃遮阳系数进场复验报告 建筑门窗节能性能标识证书和标签以及《建筑门窗节能性能标识测评报告》；（五）冷热源设备及相应水泵等主要产品合格证或性能检测报告；（六）围护结构热工缺陷报告；（七）外墙墙体、屋面、热桥部位和采暖空调管道的保温施工做法或施工方案，及与此有关的隐蔽工程施工质量中间验收报告；（八）建筑节能设备运行调试报告及节能系统检测报告；（九）使用地源热泵作为冷热源时应提供当地相关部门出具的环评报告；（十）应用节能新技术的情况报告。[img=太阳能光热性能测试系统,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/08/202208290927423701_2223_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

地源热泵性能及能效测试系统节能测评热泵机组的性能系数是指热泵机组制热（冷）量与输入功率的比值，每台熟泵机组在出厂时都有铭牌参数，但在实际运行中，热泵机组要受到环境等因素影响，其实际制热（冷）水平和额定制热（冷）水平间存在差异，因此，要对热泵机组实际运行中的性能进行测试，掌握其实际应用工况中的能效水平。输送系数是反映热泵输送系统性能的主要参数，它是指输送的热（冷）量与输入能量的比值，输送系数越大表示在单位输入功率下输送的热（冷）量就越大，输送系统的输送性能就越好。绿光新能源地源热泵系统综合能效的检测方法：地源热泵系统综合能效指整个热源系统输出能量与输入能量的比值，它反映了整个系统中包括所有设备的综合性能，此综合性能不仅仅受系统中每个设备的性能影响，它还受各个设备之间的匹配、系统的运行模式、控制方式等因素的影响，地源热泵性能及能效测试系统是全面考察地源热泵系统在实际运行下能效水平的重要指标。[img=地源热泵性能及能效测试系统,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209290915323790_7181_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]地源热泵技术主要是指以地源能夏季制冷作为冷却源，冬季采暖作为低温热源，实现制冷、采暖的热泵技术，这些低位热源的特性直接影响地源热泵系统的应用效果，因此在应用地源热泵技术之前要对低位热源的特性进行勘察，对于土壤源热泵系统来说主要勘察参数包括土壤的热物性、土壤温度随深度和四季的变化情况等。地下水源热泵系统主要勘察参数有含水层的水质、温度、分布，以及富水性和渗透性等，地表水源热泵系统主要勘察参数有地表水温度，水位动态变化情况，利用现状等。在建设项目应用了地源热泵技术后，绿光新能源地源热泵性能及能效测试系统为了考察地源热泵技术从地源侧获取与释放热量的实际效用，在热源端主要选择以下地源热泵性能测试参数来衡量热源的稳定性及可持续能力：（1）土壤源：水温、土壤温度、热源侧换热量。（2）地下水源：取水温度、流量、热源侧换热量。（3）地表水源、污水源：取水温度、热源侧换热量。[img=地源热泵性能及能效测试系统,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209290915541908_5136_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

全自动太阳能光热系统性能测试仪器太阳能光热系统性能测试仪器监测方法1、外墙保温系统外墙保温系统的节能监测主要包括系统耐候性试验、系统抗风载性能试验、系统抗冲击性能试验、抗拉强度试验和传热系数测定试验等。而在当前的建筑节能监测中,主要技术是能够快速准确地测定建筑外围护结构的热工性能,即得出外围护结构的传热系数。传热系数的测定方法主要有热流计法和热箱法两种。热流计是建筑热耗测定中常用仪表,其监测基本原理为:在被测部位至少布置两块热流计,测量通过建筑构件的热量,在热流计的周围和对应的冷表面上各布置4个热电偶测量温度,并直接传输进入微机系统,通过计算可得出传热系数值。而热箱法的工作原理为:在试件两侧的箱体(冷箱和热箱)内,分别建立所需的温度、风速和辐射条件,达到稳定状态后,测量空气温度、试件和箱体内壁的表面温度及输入到计量箱的功率,就可以计算出试件的热传递性质,热箱法不适合于现场监测,适合于外墙、楼板、门窗的热传递系数的实验室测量。目前较先进的方法还有红外线热像仪法。红外线热像仪是集先进的光电技术、红外探测器技术和红外图像处理技术于一身的高科技产品。热像仪测量物体表面温度是一种非接触式、快速的测量仪器,测量物体表面温度分布,能够直观的显示物体表面的温度分布范围。此外还有显示方法多、输出信息量大、可进行数据处理、操作简单、携带方便等优点。[img=太阳能光热系统性能测试仪器,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210070920056230_4359_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]2、建筑外门窗试验建筑外门窗的节能监测主要包括保温性和气密性能的监测。门窗是建筑外围护结构中热工性能最薄弱的构件,通过建筑门窗的能耗在整个建筑物能耗中占有相当可观的比例。调查表明,我国北方一些地区的采暖建筑由于采用普通钢门窗,冬季通过外窗的传热与空气渗透耗热量之和,可达全部建筑能耗的50%以上 夏季通过向阳面门窗进入室内的太阳辐射所得的热量,成为空气负荷的主体。外门窗保温性能以传热系数为评定指标。其监测方法为标定热箱法。试件一侧为热箱,模拟采暖建筑冬季室内气候条件,另一侧为冷箱,模拟冬季室外气候条件,在对试件缝隙进行密封处理,试件两侧各自保持稳定的空气温度、气流速度和热辐射条件下,测量热箱中电暖气的发热量,减去通过热箱外壁和试件框的热损失,除以试件面积与两侧空气温差的乘积,即可得出试件的传热系数。外门窗的气密性监测一般可采用压力法,就是利用风机等增压或减压的原理,使建筑外门窗内外之间人为造成压力差,测定在该压力差条件下的空气渗透量。[img=太阳能光热系统性能测试仪器,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210070920334308_3344_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]太阳能光热系统性能测试仪器监测技术我国建筑节能监测技术是与建筑节能工作的开展同步发展起来的，太阳能光热系统性能测试仪器具体分为直接监测和间接监测2大类。直接监测是采用能源计量法，即对拟进行监测的建筑物单元提供热源，待稳定后，测试室内外温度，计量热源供应总量。据建筑面积、实测室内外空气温差、实测能源消耗推算标准规定的温差条件下的建筑物单位耗热量。间接法是通过测试建筑物围护结构传热系数和气密性，计算建筑物的耗热量。测试围护结构传热系数通常是设法在被测结构的两侧形成较为稳定的温度场，测试该温度场作用下通过被测结构的热流量，从而获得被测结构的传热系数，实际现场测试围护结构传热系数的方法有热流计法和热箱法。直接法必须在冬季供暖稳定期测试，即使对于北方采暖建筑使用也有一定的局限性，对于夏热冬冷地区，就更加不便应用。间接法虽然理论上基本不受供暖季节的限制，但为了在被测结构两侧获得较为稳定的热流密度，通常也以在冬夏两季测试为宜。

1. 前言 通过前两篇帖子对莱尔德公司各种热界面材料技术参数的分析可以看出莱尔德公司对热界面材料的热性能测试采用了四种测试方法，分别为改进的ASTM D5470方法、HOTDISK方法、闪光法和实际导热性能考核法。这四种方法也是目前业界普遍认可和使用的方法，下面将简要介绍这四种方法在热界面材料热性能测试评价中的具体应用。2. 改进的ASTM D5470方法 ASTM D5470导热型电绝缘材料热传输性能标准测试方法（Standard Test Method for Thermal Transmission Properties of Thermally Conductive Electrical Insulation Materials）是热界面材料的传统测试方法，应用十分广泛。按照该标准的描述，D5470适用于以下三类热界面材料的测试： （1）Type 1：在受到应力后显示出无限形变的粘性液体。包括液态混合物，如油脂，胶及相变材料。这些材料不显示出弹性特征，在移除应力后无回复到原始状态的趋势。 （2）Type 2：粘弹性固体。形变应力并最终与材料内部的应力保持平衡，因而限制了更大的形变。如凝胶，软硬橡胶。这些材料显示出与材料厚度相关的线性弹性特征。 （3）Type 3：微小形变的弹性固体，包括陶瓷，金属以及某些塑料。 ASTM D5470的主要功能在于测量材料的热阻，但如果试样与热阻仪的接触热阻较之试样自身热阻非常微小（一般小于1%），则可以通过测出的热阻及试样厚度直接计算出被测试样的导热系数。需要特别注意的是此时得到的导热系数为等效导热系数或表观导热系数，是被测试样在试样平均温度下的导热系数。 如果试样与热阻仪的接触热阻比较大，那么试样的等效导热系数可在一些列试验后排除接触热阻后精确得出。即先测试不同厚度试样的热阻，再绘制出热阻对厚度的坐标图，则绘制出的直线斜率的倒数即为试样的等效导热系数。在零厚度时的热阻即为试样与热阻仪两接触面的接触热阻之和。 ASTM D5470方法的测量原理和相应的热阻测定仪如图 2.1所示。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015051223342865_01_3384_3.jpg图 2.1 ASTM D5470测量原理和相应的热阻测定仪 目前绝大多数热阻测定仪都对ASTM D5470方法进行了改进，主要的改进点体现在以下两方面： （1）ASTM D5470方法中规定热阻测量过程中的加载压力为100 500psi。就算最小的100psi加载压力也常常超过热界面材料实际工程应用时的加载压力。因此，热阻测定仪一般都把这个加载压力进行了调整，加载压力可以精确的控制到最小1psi，这样就可以满足不同工况下的热界面材料热阻测量。 （2）增加了在线厚度测量装置，可以实时测量试样加载后的厚度。 需要注意的是ASTM D5470是一种相对法（或二级方法），这种方法是采用已知导热系数的高导热材料作为热流计来测量流经试样上的热流密度。因此，热流密度的测量准确性首先要取决于热流计材质导热系数的测量准确性。3. HOTDISK方法 HOTDISK方法是一种瞬态测量方法，又称为瞬态平面热源法。HOTDISK方法作为一种绝对的热导率测量方法，在理论上可以达到很高测量精度。在被测试样尺寸和其它要素满足测试方法规定的边界条件时，热导率的测量范围理论上可以没有限制。因此，对于均质材料，采用瞬态平面热源法不失为一种操作简便和测量精度高的有效方法，在温度不高的范围内（-196℃~200℃），这种方法可以作为一种标准方法来使用，并与其它热导率测试方法一起形成有效的补充和相互比对，甚至可以用于校准其它测试方法。 瞬态平面热源法已具有国际标准测试方法，即ISO 22007-2:2008 Plastics-Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity-Part 2: Transient plane heat source (Hot Disk) method。 如图 3.1所示，Hot Disk探头是一种两片绝缘薄膜夹持双螺旋金属薄带的薄片结构，绝缘薄膜既起到强度支撑作用又具有电绝缘功能，整个HOTDISK探头既作为通电发热源又作为温度探测器使用。 在测试过程中，HOTDISK探头被夹持在两个被测试样中间，在试样和探头温度达到恒定后，在探头上加载一个短时间的固定电流，探头通电后产生热量，热量向四周的被测试样进行散热，使得探头和试样的温度升高。探头和试样的温度上升范围一般为0.5～5℃，通过测量探头的电阻变化可以获得探头温度整个变化过程，然后根据加载电流的大小和时间以及其它参数，可以计算出被测试样的导热系数。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015051223350830_01_3384_3.jpg图 3.1 HotDisk探头 HOTDISK方法针对不同的被测试样厚度有不同的测试模型和测试形式，针对众多形式的热界面材料，HOTDISK方法一般采用三种测试模型和相应软件，分别是块状模型、薄板模型和薄膜模型。3.1. HOTDISK块状试样测试方法 在块状试样测试方法中，如图 3.2所示，要求HOTDISK探头在通电加热所发出的热量，在整个测试过程中热量（或热波）不能达到试样的边界。由此可见，在块状试样测试时，被测试样尺寸要求较大较厚，从而满足测试模型要求。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015051223352816_01_3384_3.jpg图 3.2 HOTDISK块状试样测试模型 在众多热界面材料中，导热脂和导热胶类热界面材料非常适合采用HOTDISK块状试样测试方法进行导热系数测量，如图 3.3和图 3.4 所示就是采用HOTDISK块状测试方法对导热脂和导热胶片测试时的试样及探头安装形式。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015051223470761_01_0_3.jpg图 3.3 HOTDISK法块状形式测试中的导热脂试样和探头装配形式 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015051223472136_01_3384_3.jpg图 3.4 HOTDISK法块状形式测试中厚片状导热胶试样和探头装配形式 对于热界面材料，在HOTDISK块状法测量过程中，被测试样的最小厚度一般为20～25mm，最佳厚度最好在40mm以上，导热系数测量范围为0,005～500 W/(mK)，导热系数测量重复性为±2%。3.2. HOTDISK薄板试样测试方法 对于薄板或薄片状材料，HOTDISK方法中有专门的测试模型和相应软件模块用于导热系数测量，所测试的导热系数是试样整体的导热系数，而不是面内方向的导热系数。如图 3.5所示，测量时先选择两块厚度一致的样品，精确测量样品厚度后，将两块薄板样品分别放置于探头的两边，然后用两块相同材质的绝热隔热材料压紧，使探头与样品之间没有空隙，以保证探头产生的所有热量均为样品所吸收。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015051223531345_01_3384_3.jpg[color=#3333f

太阳能热水器热性能测试装置技术标准目前，在太阳能利用的诸多形式中，最成熟、最经济，与建筑关系最紧密的利用形式就是太阳能热利用。太阳能空气集热器是太阳能热利用主要形式之一。太阳能热水器热性能测试装置根据集热器的相关使用标准，研发出太阳能集热器测试系统对集热器的整体性能开展测试流程。1、外观检查：试验在常温下进行。样品进行两次外观检查——首次检查和末次检查。由专业技术人员目视检查太阳能空气集热器产品的主要部件情况，对主要部件存在的问题进行判定。2、刚度试验：试验在常温下进行，太阳能集热器不加工质，水平放置。未加工质的太阳能集热器水平放置，然后将其一段抬高100mm，保持5min后复原。检平板型太阳能集热器受损和变形情况。3、强度试验：试验在常温下进行，平板型太阳能集热器注满水，水平放置。在太阳能集热器表面放置轻质垫板，再在垫板上均匀铺放一层干砂，每平方米干砂质量为100kg。检查平板型太阳能集热器损坏和变形情况，并记录所加载和质量。[img=太阳能热水器热性能测试装置,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205120922023682_2962_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]4、太阳能热水器热性能测试装置闷晒实验：本实验在日平均环境温度ta≥8℃，太阳能集热器采光面接受的日太阳辐照量H≥17mJ/（m2d）条件下进行。按照在室外运行时的方向安装平板太阳能集热器，集热器内充满传热公职并被阳光加热至当天最高温度。价差平板型太阳能集热器损坏与变形情况，并逐时记录试验期间的日太阳辐照量H、环境温度ta、风速u。5、外热冲击试验：在太阳能集热器采光面上的总太阳辐照度G达到700W/m2以上时，使集热器孔筛30min。然后对满足实验条件的太阳能集热器均匀喷水，喷水方向与采光面之间的夹角不应小于20°，水温15℃±10℃，喷水流量应大于200kg/（m2h），保持喷水5min。检查太阳能集热器的各个部件是否损坏，变形，并记录试验期间的辐照量H、水流量、水温。6、淋雨实验：本试验在常温下进行，将太阳能集热器的进出口堵严，按40°倾角安放。用自来水从各个方向喷淋太阳能集热器。喷淋水与集热器采光面之间的角度不应小于20°，喷水量不应低于200kg/（m2h），喷淋面积应不小于集热器外表面积的80%，持续15min。检查太阳能集热器有无渗水、损坏。并逐时记录试验期间的环境温度、水流量、水温。7、太阳能热水器热性能测试装置密闭试验：试验在常温下进行，应该至少进行3次明示推荐流量最大值的测试。将流量仪表分别安装在集热器的进出风口，保证接口密封良好，流量仪表的安装应符合使用说明书的规定。分别测出进出口流量的值，单位面积的进出口流量的差值与单位面积的进口流量的值之比为单位面积泄漏量。8、热性能试验：热性能试验包括：准稳态的瞬时效率、集热器时间常数和入射角修正系数。按GB/T26977规定的试验方法。9、耐撞击实验：太阳能空气集热器按照GB/T6424规定的试验方法进行。真空管型太阳能空气集热器按照GB/T17581规定的实验方法进行。10、测定方法：吸热体涂层太阳吸收比：平板吸热体按GB/T6424规定的试验方法进行，真空集热管按GB/T17049规定的试验方法进行。[img=太阳能热水器热性能测试装置,400,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205120923026485_6543_4136176_3.jpg!w690x690.jpg[/img]吸热体涂层发射比：吸热体涂层红外发射比按GB/T19775规定的试验方法进行。吸热体和壳体涂层的附着力、耐盐雾、耐热性和老化性等推荐试验方法见GB/T6424—2007附录C。透明盖板太阳透射比：按GB/T6424规定的实验方法进行。

作为实验室仪器质控一部分，看了GB/T 27407-2010《实验室质量控制利用统计质量保证和控制图技术评价分析测量系统的性能》之后，决定实际演练一番。实际数据处理中，确实遇到了一个大难题。先把实际流程呈上来：导热系数测试仪性能评价评价依据：GB/T 27407-2010《实验室质量控制利用统计质量保证和控制图技术评价分析测量系统的性能》第一步：收集原始数据收集20个测试数据。表1 单质量控制样品的系列结果样品序号导热系数http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/09/201409231241_515057_2552812_3.bmp 导热系数平均值http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/09/201409231242_515059_2552812_3.bmpSUS304#不锈钢片115.2015.33 215.12315.43415.32515.24615.27715.24815.27915.191015.431115.56[/fon

[b]1 什么是连接器？[/b]连接器，即connector。国内亦称作接插件、插头和插座。一般是指电器连接器。即连接两个有源器件的器件，传输电流或信号。[img=,655,175]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707061637_01_3051334_3.jpg[/img][b]2 连接器基本性能分类[/b]连接器的基本性能可分为三大类,即[url=http://baike.so.com/doc/6286679.html][color=windowtext]机械性能[/color][/url]、电气性能和环境性能。2.1 机械性能主要包括：2.1.1 机械结构性能（Connector Drawings）：测量连接器尺寸是否符合规定的要求，该规定可由客户提出，也可根据行业标准判定。2.1.2 插拔力测试（Insertion and Extraction Force）：插拔力分为插入力和拔出力，即连接器公母端啮合及分离的力。对于插拔力的大小，测试力值结果要求不同。一般来说，连接器的插入力要小，而分离力不能太小，若太小则会影响接触的可靠性。测试标准：EIA-364-13E-20072.1.3 耐久性（Durability）：以一次啮合、分离为一个循环，评估连接器经过多次循环插拔后的使用性能情况，确定其长期使用的适应能力和结构的可靠性，主要评估方式为测试耐久测试前后连接器的机械及电气性能。机械寿命属于耐久性测试的一种。测试标准：EIA-364-09C-1999(R2012)2.1.4 线材弯曲性（Cable Flexing）：评估连接器经受反复来回弯折应力的能力，测试完成后检验连接器外观有无损坏，或在弯折过程中对连机器进行瞬断监控。测试标准：EIA-364-41E-2010[img=,629,239]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707061638_01_3051334_3.jpg[/img]2.2 电气性能主要包括2.2.1 接触电阻（Contact and Shell Resistance）:测试当连接器啮合时，接触面间产生的电阻值的大小，主要用来评估接触件的接触导通性能。高质量的电连接器应当具有低而稳定的接触电阻。测试标准：EIA-364-23C-2006(R2012)2.2.2 耐电压（Dielectric Withstanding Voltage）：连接器各触件之间或接触件与外壳之间给定额定试验电压，测试其是否有击穿现象，该测试用来评估连接器的安全额定电压，及承受瞬间脉冲电压之安全性，进而确认连接器的绝缘材料与其组成绝缘间隔是否适当。测试标准：EIA-364-20E-20152.2.3 绝缘电阻（InsulationResistance）：测试连接器接触件之间和接触件与外壳之间绝缘性能的指标，用来评估连接器绝缘材料的绝缘程度。测试标准：EIA-364-21D-2008[img=,629,209]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707061638_02_3051334_3.jpg[/img]2.3环境性能主要包括：2.3.1气候环境测试 [table][tr][td] [align=center]测试名称[/align] [/td][td] [align=center]评估性能[/align] [/td][td] [align=center]测试标准[/align] [/td][/tr][tr][td]温度测试（Temperature Test）[/td][td]评估连接器在高温或低温条件下的电气性能和机械性能，确定其长期使用的能力和贮存的适应性。[/td][td]EIA-364-17C-2011（高温）EIA-364-59A-2006(R2013)（低温）[/td][/tr][tr][td]温湿度测试（Temperature and Humidity Test）[/td][td]评估连接器在经过高温高湿环境储存后对其性能的影响,确定其长期使用和贮存的适应能力。[/td][td]EIA-364-31D-2014[/td][/tr][tr][td]冷热冲击（Thermal Shock）[/td][td]评估连接器在急速的大温差变化下，对于其功能品质的影响。[/td][td]EIA-364-32F-2011[/td][/tr][/table]温度及潮气的变化会影响连接器的尺寸稳定，并锈蚀内部金属零件，导接触件之间的电阻变化。以上测试完成后一般会检查连接器的外观是否有损坏，以及电性能的变化。2.3.2机械环境测试 [table][tr][td] [align=center]测试名称[/align] [/td][td] [align=center]评估性能[/align] [/td][td] [align=center]测试标准[/align] [/td][/tr][tr][td]振动（Vibration Test）[/td][td]评估连接器耐振动持久性，确认连接器是否因为夹持力太松导致瞬间断电现象。[/td][td]ECA EIA-364-28F-2011[/td][/tr][tr][td]冲击（Mechanical shock）[/td][td]模拟连接器在承受冲击时对产品的影响，评估产品机械和电气性能的完整性和稳定性。[/td][td]ECA EIA-364-27C-2011[/td][/tr][/table]以上测试完成后，主要检查连接器外观无损坏、电性能是否存在变化。并在测试的全过程中，对其监控是否有瞬间断开连接的情况，一般情况瞬断时间不得＞1μs。2.3.3 耐腐蚀测试 [table][tr][td] [align=center]测试名称[/align] [/td][td] [align=center]评估性能[/align] [/td][td] [align=center]测试标准[/align] [/td][/tr][tr][td]耐盐雾（Salt SprayTest ）[/td][td]连接器在含有潮气和盐分的环境中工作时，其金属结构件、接触件表面处理层有可能产生电化腐蚀，影响连接器的物理和电气性能。[/td][td]EIA-364-26C-2014[/td][/tr][tr][td]耐气体腐蚀（Gas Corrosion Resistance）[/td][td]当连接器暴露在不同浓度混合的工业废气中，其耐腐蚀的能力。[/td][td]EIA-364-65B-2009[/td][/tr][/table]以上测试完成后，检查样品外观是否存在腐蚀，测试前后电性能是否有变化，以评估其在腐蚀性气体环境下的工作稳定性。[b][img=,625,492]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707061639_01_3051334_3.jpg[/img]3 连接器其他性能分类[/b]连接器的其他性能还包括：拉伸性能测试；失效分析与评估；接触件表面镀层质量测试。

称重原理，渗透测试环境与称重环境一致，排除操作误差 全球顶级高精度传感器（M-T/梅特勒-托利多），测试数据精确，测试时间短 高精度测试环境控制系统：恒温控制和湿度调节，专利加湿除雾部件 独有的软性加热器设计，杜绝普通加热器产生的振动干扰，测量更精确 多腔集成测试，保证测试环境的一致性； 嵌入系统控制，PC机全程监控，测试过程智能化； 专业软件支持，具有历史数据查询、比对、打印、绘图、原始数据分析功能 试验数据动态显示，形象直观，界面美观，操作简便 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207111651_377010_2557742_3.jpg

随着IT行业的发展，特别是这些年手机行业的飞速发展，出现了一些新型热界面材料，对热界面材料热性能的测试和可靠性考核提出了更高的要求。由于热界面材料的类型较多，热界面材料的热性能测试和考核方法确实比较杂乱，最近也一直有朋友和客户咨询这方面的问题。为了梳理清楚热界面材料热性能测试和可靠性考核方法，更便于提供有效的测试评价手段，我们在热界面材料热性能测试和可靠性考核方面做了一些工作，这里我们将逐步介绍这些研究工作的内容以供大家参考和讨论。1. 前言 热界面材料TIM（Thermal Interface Materials）作为一类用于两种材料间的填充物，是热传递的重要桥梁。这类材料是一种具有较高的导热系数，容易形变，能有效降低界面间热阻的材料。 目前市场常用的热界面材料主要包括以下几种类型： （1）导热脂：导热脂是目前应用最广泛的一种导热介质，它是一种脂状物并具有一定的黏稠度，没有明显的颗粒感。 （2）导热胶：导热胶的特点是具有一定的黏合力，可以制成各种脂状和片状形式并具有一定的柔韧性，可以很好的贴合功率器件与散热器件或填充器件之间的间隙并不易发生边缘流溢，从而达到最好的导热及散热目的。 （3）相变导热材料：相变导热材料一般为低熔点金属复合材料薄片，在一定温度区间内会发生固液相变，并在装卡压力作用下流进并填充发热体和散热器之间的不规则间隙内，挤走空气，形成良好的导热界面。 （4）石墨（石墨烯）垫片：石墨（石墨烯）垫片采用特殊的制作工艺，具有极佳的导热导电和耐温性能，特别适合于不需要绝缘的高温散热场合。 衡量热界面材料的重要技术指标是导热性能，而导热性能的两个主要参数是导热系数和热阻。对于一定厚度的热界面材料，导热系数与热阻是一种互为倒数乘以厚度的关系。从理论上来说，知道热界面材料的实际厚度后，只要测量出导热系数和热阻这两个参数中的任意一个，就可以计算出另一个参数。但由于热界面材料的种类繁多，再加上热界面材料使用过程中实际厚度较小和具有加载压力的因素，使得导热系数和热阻的这个简单关系中相关量变得复杂和难以准确测量，由此使得热界面材料导热系数和热阻的测试评价方法十分混乱。 针对目前热界面材料热性能多种测试方法并存的现状，本文对目前市场上国外厂家的热界面材料产品进行了统计和分析，并对热界面材料热性能的主要测试方法和可靠性试验方法进行了汇总，展现了国外热界面材料厂商如何选择相应的测试方法，以期对今后热界面材料导热性能测试评价技术的研究提供参考和借鉴。 本文重点选取了美国莱尔德公司的热界面材料进行统计和分析，这主要是因为莱尔德公司相对于其他热界面材料厂商在官网上提供了最为详细的技术资料。2. 导热脂类热界面材料 导热脂类热界面材料是目前应用最为广泛的一种热界面材料，莱尔德公司导热脂产品的相关技术资料是众多厂家中最为全面的，尽管有些资料不是非常完整，但也是所能看到的唯一一家所提供的技术报告非常详细的公司，这为我们进行统计和分析提供了便利。2.1. 莱尔德公司导热脂类热界面材料的热性能指标 从莱尔德公司的官网上可以看到有五种牌号的导热脂热界面材料，根据官网所提供的各个牌号的公开技术资料，可以得到这五种牌号导热脂的导热系数和热阻数据以及相应的测试方法，如表 2.1所示。表 2.1 莱尔德公司导热脂热界面材料导热性能指标和测试方法http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015051119574021_01_3384_3.jpg2.2. 测试方法分析 通过以上各种牌号导热脂的技术指标和各种老化考核试验结果，可以获得以下信息： （1）莱尔德公司对其所有导热脂产品的导热系数测试都采用的瞬态平面热源法（HOTDISK法）。HOTDISK方法对于这类脂状的热界面材料确实是非常简便和准确的方法，只需在恒定温度环境下将导热脂完全包裹住HOTDISK探头就可以进行测量，通过这种方法可以非常准确评价不同导热脂导热性能以指导工艺和生产，而且这种方法是一种绝对法，不需要其他方法进行校准。 （2）莱尔德公司对导热脂热阻的测量还是采用经典的ASTM D5470方法，这主要是为了测量导热脂在不同加载压力下的热阻，毕竟在不同压力下导热脂的热阻值不同。 （3）在使用HOTDISK测试方法之前，莱尔德公司是采用ASTM D5470方法测量导热系数，即在线测量出不同加载压力时导热脂的厚度值，然后再除以表 2‑1中对应的所测量得到的热阻值，就可以得到不同加载压力下的导热系数。由此可见，对于导热脂这种脂类材料，莱尔德公司现在已经摒弃了ASTM D5470这种导热脂导热系数测试方法，没有给出原因，也没有看到两种导热系数测试方法的对比测试分析。但据我们的经验和分析，这主要是因为ASTM D5470这种方法是一种相对法，测量误差要比HOTDISK方法的测试误差大很多，造成误差大的原因是在压力加载情况下导热脂的厚度很难精确测量。 （4）莱尔德公司所有的热阻测量都没有提到测试温度，有可能按照ASTM D5470中的规定温度进行热阻测量。3. 导热胶类热界面材料3.1. 莱尔德公司导热胶类热界面材料的热性能指标 导热胶类热界面材料也是目前应用非常广泛的一种热界面材料，而且导热胶的形式很多以满足不同需要，莱尔德公司将这类热界面材料归类为热填隙料（Thermal Gap Fillers）。从莱尔德公司官网上可以得到近18个系列牌号导热胶的导热系数和热阻数据以及相应的测试方法标注，如表 3.1所示。表 3.1 莱尔德公司导热胶（填充料）类热界面材料导热性能指标和相应测试方法http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015051120034447_01_3384_3.jpg3.2. 测试方法分析 莱尔德公司的导热胶（热填隙料）类材料有脂状和片状两种形式，按照上述导热脂导热系数的测试技术逻辑，所有脂状导热胶的导热系数都应该采用HOTDISK方法进行测量。但从表 3‑1中可以看出，莱尔德公司在导热胶导热系数测试方法的选择上似乎非常混乱，采用HOTDISK方法既测量脂状导热胶也测量片状导热胶。同样，采用D5470A方法也是如此，看不出一个明显的测试方法选择原则。 例如，对于TputtyTM 504这种典型脂状热填隙料，导热系数测试采用的是D5470A方法，而对于相同脂状热填隙料TputtyTM 403则采用的是HOTDISK方法。 例如对于Tflex™ HR200这类片状热填隙料，导热系数测量采用的是HOTDISK方法，而对于具有类似硬度的片状热填隙料Tflex™ HR400则采用的是D5470A方法。 根据HOTDISK测试方法和测试能力，HOTDISK对脂状和片状热填隙料的导热系数都可以进行测量。根据实际测试经验，我们从具体测试的便利性方面分析，认为莱尔德公司在测试方法的选择上可能有一个前提条件，这个前提条件就是粘度和清洗的便利性。在HOTDISK导热系数测试中，HOTDISK薄膜探头要与被测热填隙料接触，如果热填隙料太粘或不易清理则容易损坏HOTDISK薄膜探头。但对于D5470A方法则不存在这种现象，在D5470A方法测试中与被测热填隙料接触的是金属块。4. 相变类热界面材料4.1. 莱尔德公司相变材料热性能指标 从莱尔德公司官网上可以得到近7个系列牌号相变材料的导热系数、热阻数据以及相应的测试方法标注，如表 4.1所示。表 4.1 莱尔德公司导热胶（填充料）类热界面材料导热性能指标和相应测试方法http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015051120095158_01_0_3.jpg[align=cente

[color=#ff0000]摘要：文本针对高温下存在热化学反应的烧蚀防热材料，提出一种新型测试方法——恒定加热速率法，以期准确测试烧蚀防热材料的高温热物理性能，由此得到烧蚀防热材料在热化学反应过程中的热导率、热扩散率和比热容随温度的变化曲线。[/color][align=center][img=烧蚀防热材料导热系数测试,600,390]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207011700416434_107_3384_3.png!w690x449.jpg[/img][/align][size=18px][color=#ff0000]一、问题的提出[/color][/size]烧蚀防热材料的高温热物理性能是高温下的传热管理和热化学烧蚀建模的必要参数，但因为烧蚀材料具有特殊性：它们具有相当低的热导率，加热过程中会产生气体，热性能非单调变化，甚至材料的热性能还取决于加热速率。这种特殊性造成目前的各种稳态法和瞬态法都不适合烧蚀防热材料的热物理性能测试，主要是因为在测试之前的温度稳定期间就已经发生了热化学反应。因此，烧蚀防热材料的高温热物理性能测试一直是个技术难题，需要开发一种新型测试方法，对整个使用温度范围内含有热化学反应过程的烧蚀防热材料热物理性能进行准确测量，甚至测试出不同加热速率下烧蚀防热材料的热物理性能。文本将针对高温下存在热化学反应的烧蚀防热材料，提出一种新型测试方法——恒定加热速率法，以期测试烧蚀防热材料的高温热物理性能，由此得到热化学反应过程中的热导率、热扩散率和比热容随温度的变化曲线。[size=18px][color=#ff0000]二、测试方法[/color][/size]测试方法基于热物理性能测试中一般都需要测量热流和温度的基本理念，由此建立了如图1所示的传热学第二类正规热工工况测试模型，即对被测样品表面进行恒定速率加热，样品表面温度呈线性变化，样品背面为绝热条件。[align=center][img=烧蚀防热材料导热系数测试,350,369]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207011702158319_7823_3384_3.png!w625x659.jpg[/img][/align][align=center]图1 恒定加热速率法测量原理[/align]在图1所示的测试模型中，假设其中的热传递为一维热流，根据傅里叶传热定律，样品厚度方向上的传热方程为：[align=center][img=烧蚀防热材料导热系数测试,500,140]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207011702541092_2146_3384_3.png!w690x194.jpg[/img][/align]式中： ρ为样品密度， C为样品比热容， λ为样品热导率，T为温度，t 为时间 ，T0 是 t=0 时的样品初始温度， b是加热速率。当加热速率b为一常数时，通过测试样品前后两个表面温度，并求解上述传热方程，可得到被测样品的等效热扩散率随平均温度的变化曲线。在这种恒定加热速率测试方法中，金属板起到热流传感器的作用，即在线性升温过程中测量金属板前后两表面的温度，并结合金属板的已知热物理性能参数，可计算得到流经金属板的热流密度，由此间接测量得到流经被测样品的热流密度。通过测量得到的热流密度，结合测量得到的被测样品两个表面温度，求解上述传热方程，可得到被测样品的等效热导率随平均温度的变化曲线。根据上述测量获得热扩散率和热导率，并依据比热容、密度、热扩散率和热导率之间的关系式λ=ρ×C×α，可计算得到被测样品的质量热容随温度的变化曲线。如果采用热膨胀仪和热重分析仪精确测量被测材料在不同温度下的密度变化，通过关系式就可获得被测样品的比热容随温度变化曲线。对于上述恒定加热速率法测试模型，我们采用有限元进行了热仿真模拟和计算，证明了此方法对于低导热隔热材料热物性测试的有效性。[size=18px][color=#ff0000]三、今后的工作[/color][/size]尽管进行了详细的测试公式推导和有限元仿真计算，但对于这种新型的恒定加热速率热物性测试方法，还需进一步开展以下研究工作：（1）采用无热化学反应的高温隔热材料进行测试，以考核测试方法的重复性和进行测量不确定度评估。（2）采用无热化学反应的高温隔热材料与其他高温热物性测试方法进行对比，如稳态热流计法、热线法和闪光法等。（3）采用烧蚀防热材料进行高温测试，以考核测试方法的重复性，并结合其他热分析方法、热模拟考核试验（石英灯、氧乙炔、小发动机火焰和风洞）和建模分析，验证新型测试方法的有效性。[align=center][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]