带自动调压和测厚装置的导热系数测定仪的制作方法

1.本实用新型涉及测试仪器设备领域，具体涉及带自动调压和测厚装置的导热系数测定仪。


背景技术：

2.导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(k，℃)，在一定时间内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米
·
度(w/(m
·
k)，此处为k可用℃代替)。导热系数是建筑材料最重要的热湿物性参数之一，与建筑能耗、室内环境及很多其他热湿过程息息相关。在实验室中测定导热系数，需要对压力，厚度，温度等准确测定，以保证导热系数的原始数据的准确性。在现有技术中，已经可以对温度进行调控，但是在加热冷却时，由于待测物体自身的膨胀和缩小，导致待测物两侧的挤压端压力会时大时小，且待测物体的厚度也会发生相应变化。故由此提出了如何实现导热系数测定仪的自动调压功能的技术问题。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对现有技术问题，提供带自动调压和测厚装置的导热系数测定仪，包括底座、操作台、外壳、压力反馈机构、厚度测量机构、定位机构和位置调整机构；压力反馈机构包括加热块和冷却块；压力反馈机构还包括移动块、直线驱动器、压板、压力传感器、导柱、第一连接块和第二连接块；移动块可活动的设置在位置调整机构上；直线驱动器的尾部固定设置在移动块的下端；压板固定设置在直线驱动器的输出端上，导柱为柱状结构；导柱围绕压板均匀的固定设置在压板的底部；第一连接块固定设置在导柱远离压板的一端；第二连接块沿压板轴线可活动的设置在第一连接块的上端，第二连接块与加热块固定连接；第一连接块与第二连接块间存有间隙，压力传感器设置在间隙上。
4.优选的，厚度测量机构包括承托板、第一丝杆滑台、滑块、测量杆和拉绳式位移传感器；承托板固定设置在冷却块一侧的外壳内侧侧壁上；第一丝杆滑台沿外壳高度方向设置在承托板上；滑块可滑动的设置在第一丝杆滑台上；测量杆对称的设置在滑块上；拉绳式位移传感器的两端分别固定设置在测量杆和承托板上。
5.优选的，厚度测量机构还包括限位块和通槽；通槽沿底座长度方向对称贯通的开设在滑块上；限位块固定设置在测量杆上。
6.优选的，定位机构包括延伸杆、激光发射器和激光接受器；延伸杆固定设置在加热块的侧壁上；激光发射器固定设置在延伸杆远离加热块的一端，激光发射器的输出端竖直向下；激光接收器固定设置在底座的上端。
7.优选的，位置调整机构包括第一滑轨、第二滑轨、第一滑仓、第二滑仓、第二丝杆滑台和第三丝杆滑台；第一滑轨对称的设置在外壳内侧的侧壁上；第二滑轨对称的设置在外壳内侧的侧壁上，第二滑轨的长度方向与第一滑轨的长度方向垂直；第一滑仓可滑动的设置在第一滑轨上；第二滑仓可滑动的设置在第二滑轨上；第二丝杆滑台的两端设置在第一
滑仓上；第三丝杆滑台的两端设置在第二滑仓上。
8.优选的，在外壳的顶部固定设置有电磁铁。
9.本技术相比较于现有技术的有益效果是：
10.1.本技术通过设置移动块、直线驱动器、压板、压力传感器、导柱、第一连接块和第二连接块，实现导热系数测定仪的自动调压功能。
11.2.本技术通过设置承托板、第一丝杆滑台、滑块、测量杆和拉绳式位移传感器，实现了对待测物的厚度测量。
12.3.本技术通过设置限位块和通槽，避免了实验数据出现误差。
附图说明
13.图1是实施例的总装立体图；
14.图2是实施例的去除了电磁铁的总装立体图；
15.图3是实施例的去除了外壳的总装立体图；
16.图4是实施例的去除了位置调整机构的总装立体图；
17.图5是实施例的外壳内部部件组装立体图一；
18.图6是实施例的外壳内部部件组装立体图二；
19.图7是实施例的外壳内部部件组装立体图三；
20.图8是实施例的外壳内部部件组装立体图四。
21.图中标号为：
22.1-底座；
23.2-操作台；
24.3-外壳；
25.4-压力反馈机构；4a-移动块；4b-直线驱动器；4c-压板；4d-压力传感器；4e-导柱；4f-第一连接块；4g-第二连接块；4h-加热块；4i-冷却块；
26.5-厚度测量机构；5a-承托板；5b-第一丝杆滑台；5c-滑块；5d-测量杆；5e-拉绳式位移传感器；5f-限位块；5g-通槽；
27.6-定位机构；6a-延伸杆；6b-激光发射器；6c-激光接收器；
28.7-位置调整机构；7a-第一滑轨；7b-第二滑轨；7c-第一滑仓；7d-第二滑仓；7e-第二丝杆滑台；7f-第三丝杆滑台；7g-电磁铁。
具体实施方式
29.为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
30.为了解决如何实现导热系数测定仪的自动调压功能的技术问题，如图1-2、图4-8所示：
31.带自动调压和测厚装置的导热系数测定仪，包括底座1、操作台2、外壳3、压力反馈机构4、厚度测量机构5、定位机构6和位置调整机构7；压力反馈机构4包括加热块4h和冷却块4i；压力反馈机构4还包括移动块4a、直线驱动器4b、压板4c、压力传感器4d、导柱4e、第一连接块4f和第二连接块4g；移动块4a可活动的设置在位置调整机构7上；直线驱动器4b的尾
部固定设置在移动块4a的下端；压板4c固定设置在直线驱动器4b的输出端上，导柱4e为柱状结构；导柱4e围绕压板4c均匀的固定设置在压板4c的底部；第一连接块4f固定设置在导柱4e远离压板4c的一端；第二连接块4g沿压板4c轴线可活动的设置在第一连接块4f的上端，第二连接块4g与加热块4h固定连接；第一连接块4f与第二连接块4g间存有间隙，压力传感器4d设置在间隙上。
32.基于上述实施例，本技术直线驱动器4b优选为直线气缸。操作台2固定设置在底座1的一侧，外壳3固定设置在底座1的顶部，在外壳3的内侧设置有位置调整机构7，位置调整机构7设置在靠近外壳3顶部的一侧。移动块4a可以被位置调整机构7带动移动。第一连接块4f沿自身轴线开设有活动孔，连接件沿活动孔轴线方向设置在活动孔上。第二连接块4g与加热板通过连接件连接，在加热块4h的一侧设置有定位机构6。在操作人员使用导热系数测定仪对待测物进行测量时，需要将待测物放置在冷却块4i上，使得待检测物的两端分别与加热块4h、冷却块4i连接，加热块4h和冷却块4i对待测物同时作用，使得待测物内部形成温度梯度。而待测物在受热是会发生膨胀，遇冷时则会缩小，这便会造成待测物发生形变，进而使得直线驱动器4b的输出端会发生倾斜，进而会带动定位机构6发生偏移，定位机构6检测出偏移后反馈给位置调整机构7，使得位置调整机构7带动移动块4a移动，最终使得加热块4h与冷却块4i重新对正。而在对正的同时还要保证对待测物的压力不能变化，这就需要压力反馈机构4的介入，压力反馈机构4的具体流程如下，在初始状态下，本处初始状态是指直线驱动器4b的输出端还没有伸出的状态。加热块4h与冷却块4i之间存在很大距离，当操作人员将待测物放到冷却块4i上后，直线驱动器4b的输出端便会逐渐伸出，进而带动设置在直线驱动器4b输出端上的压板4c带着加热块4h向着冷却块4i方向移动。当加热块4h的底部接触到待测物后，此时直线驱动器4b会继续运行，待测物反馈的力会从加热板传递到第二连接块4g处，进而通过第二连接块4g传递到压力传感器4d上，压力传感器4d被设置在其下方的第二连接块4g与设置在其上方的压板4c相互挤压，从而可以读出所承受的压力，当压力大于设定值时，直线驱动器4b便会逐渐缩回，使得压力传感器4d上的竖直逐渐降低；当压力小于设定值时，直线驱动器4b便会继续运行。如此即使在位置调整机构7对移动块4a进行移动时，直线驱动器4b也可以根据压力传感器4d的数值做出相应的调整。如此便实现导热系数测定仪的自动调压功能。
33.进一步的，为了解决如何使得导热系数测定仪可以自动测厚的技术问题，如图4所示：
34.厚度测量机构5包括承托板5a、第一丝杆滑台5b、滑块5c、测量杆5d和拉绳式位移传感器5e；承托板5a固定设置在冷却块4i一侧的外壳3内侧侧壁上；第一丝杆滑台5b沿外壳3高度方向设置在承托板5a上；滑块5c可滑动的设置在第一丝杆滑台5b上；测量杆5d对称的设置在滑块5c上；拉绳式位移传感器5e的两端分别固定设置在测量杆5d和承托板5a上。
35.基于上述实施例，本技术测量杆5d的长度方向与底座1的长度方向平行。在初始状态下，滑块5c位于第一丝杆滑台5b的顶部。当需要对待测物进行厚度测量时，第一丝杆滑台5b开始运行并带动滑块5c逐渐向下运动，使得设置在滑块5c上的测量杆5d的底部与待测物的顶部接触，此时的拉绳式位移传感器5e所显示的竖直加上其自身的长度就是待测物的厚度竖直，如此便实现了对待测物的厚度测量，从而解决了上述问题。
36.进一步的，为了解决如何防止测量杆5d在测量厚度时对加热的待测物产生影响的
技术问题，如图6所示：
37.厚度测量机构5还包括限位块5f和通槽5g；通槽5g沿底座1长度方向对称贯通的开设在滑块5c上；限位块5f固定设置在测量杆5d上。
38.基于上述实施例，本技术通槽5g的长度方向与外壳3的高度方向平行，测量杆5d可滑动的设置在通槽5g中，当测量杆5d一端接触到物体时，测量杆5d就会被顶起并在通槽5g中沿通槽5g长度方向滑动。设置在测量杆5d上的限位块5f可以将测量杆5d限制在通槽5g中，即将测量杆5d沿底座1长度方向的自由度限制住，使得测量杆5d只能沿通槽5g的长度方向移动，如此便使得在测量杆5d对待测物进行测量时，可以有足够的移动距离，避免了如果测量杆5d与滑块5c刚性连接而造成的在测量时对待测物的挤压情况，从而使得实验的数据出现误差，从而解决了上述问题。
39.进一步的，为了解决如何使得测定仪在测定时可以自动感应加热块4h是否发生偏移的技术问题，如图4-5所示：
40.定位机构6包括延伸杆6a、激光发射器6b和激光接受器6c；延伸杆6a固定设置在加热块4h的侧壁上；激光发射器6b固定设置在延伸杆6a远离加热块4h的一端，激光发射器6b的输出端竖直向下；激光接收器6c固定设置在底座1的上端。
41.基于上述实施例，本技术激光接受器位于激光发射器6b的整下方。激光接受器6c可以通过激光发射器6b感应出激光发射器6b是否发生位移，如果发生位移则将通过位置调整机构7对移动块4a进行自动调整，又因为激光发射器6b是通过延伸杆6a与加热块4h固定连接的，所以只有在加热块4h发生偏移时，激光发射器6b才会发生偏移，如此便实现了在测定时可以自动感应加热块4h是否发生偏移的技术要求，从而解决了上述问题。
42.进一步的，为了解决位移调整机构是如何实现自动调整移动块4a位置的技术问题，如图3所示：
43.位置调整机构7包括第一滑轨7a、第二滑轨7b、第一滑仓7c、第二滑仓7d、第二丝杆滑台7e和第三丝杆滑台7f；第一滑轨7a对称的设置在外壳3内侧的侧壁上；第二滑轨7b对称的设置在外壳3内侧的侧壁上，第二滑轨7b的长度方向与第一滑轨7a的长度方向垂直；第一滑仓7c可滑动的设置在第一滑轨7a上；第二滑仓7d可滑动的设置在第二滑轨7b上；第二丝杆滑台7e的两端设置在第一滑仓7c上；第三丝杆滑台7f的两端设置在第二滑仓7d上。
44.基于上述实施例，本技术第一滑轨7a的顶部与外壳3的顶部共面，第二滑轨7b设置在第一滑轨7a的下方。当第二丝杆滑台7e运行时，会带动移动块4a和第三丝杆滑台7f一同移动，进而带动第二滑槽在第二滑轨7b上移动。而当第一丝杆滑台5b运行时，会带动移动块4a和二丝杆滑台一同移动，从而带动第一滑槽在第一滑轨7a上移动，如此便实现了位置调整机构7对于移动块4a在水平面上位置的任意调节，从而解决了上述问题。
45.进一步的，为了解决如何减轻第二丝杆滑台7e和第三丝杆滑台7f上所承受的重力的技术问题，如图1所示：
46.在外壳3的顶部固定设置有电磁铁7g。
47.基于上述实施例，本技术电磁铁7g在进行实验时始终为通电状态，如此便使得移动块4a的顶部可以吸附在电磁铁7g上，使得压力反馈机构4向下的重力从第二丝杆滑台7e和第三丝杆滑台7f转移走，如此便减轻第二丝杆滑台7e和第三丝杆滑台7f上所承受的重力，从而解决了上述问题。
48.以上实施例仅表达了本实用新型的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。