耐火材料水流量平板導(dǎo)熱系數(shù)測定儀：耐火材料導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)爐、耐火材料平板導(dǎo)熱儀

耐火材料水流量平板導(dǎo)熱系數(shù)測定儀技術(shù)方案

型號:STR-HFM-WF-2025

版本號/日期:V1.0 / 2025-06-05

編制:賽特瑞技術(shù)研發(fā)部

文件編號:STR-HFM-WF-20250605

一、概述簡介

水流量平板法(Water-Flow-Meter Guarded-Hot-Plate)是一種絕對法導(dǎo)熱系數(shù)測試技術(shù),通過測量流經(jīng)中心量熱器冷卻水的溫升與質(zhì)量流量,直接計(jì)算通過已知厚度試樣的熱流密度,從而得出導(dǎo)熱系數(shù) λ。

本耐火材料導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)爐設(shè)備依據(jù) YB/T 4130-2005《耐火材料 導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)方法(水流量平板法)》設(shè)計(jì),適用于 20-1200 ℃、λ 0.02-5 W/(m·K) 的定形及不定形耐火制品,具有控溫精度高、熱平衡判定快、自動化程度高、無需標(biāo)準(zhǔn)試樣校準(zhǔn)等特點(diǎn),是質(zhì)檢機(jī)構(gòu)、科研院所及耐火企業(yè)導(dǎo)熱性能評價(jià)的基準(zhǔn)裝備。

二、遵循標(biāo)準(zhǔn)

YB/T 4130-2005 耐火材料 導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)方法(水流量平板法)

GB/T 10294-2008 絕熱材料 穩(wěn)態(tài)熱阻及有關(guān)特性的測定 防護(hù)熱板法

ASTM C177-19 Standard Test Method for Steady-State Heat Flux Measurements

ISO 8302:1991 Thermal insulation – Determination of steady-state thermal resistance

JJG 368 工作用鉑熱電阻/熱電偶檢定規(guī)程

三、用途

耐火磚、澆注料、陶瓷纖維板 20-1200 ℃ 導(dǎo)熱系數(shù)測定;

隔熱層、復(fù)合襯、微孔材料研發(fā)與質(zhì)量仲裁;

為工業(yè)爐、鋼包、水泥窯熱工計(jì)算提供實(shí)測 λ 數(shù)據(jù);

替代老式保護(hù)熱板儀,無需校準(zhǔn)試樣,直接輸出絕對 λ。

四、工作原理

將兩塊相同試樣夾持中心量熱器與保護(hù)環(huán)之間,形成對稱一維熱流;中心加熱板恒定功率 Q,冷面流經(jīng)恒溫水,測量質(zhì)量流量 m 與溫升 ΔT_w;當(dāng)熱面 T_h、冷面 T_c 達(dá)到穩(wěn)態(tài)(波動≤0.1 K/10 min),按 λ = (m·c_p·ΔT_w·d) / (A·ΔT·t) 計(jì)算導(dǎo)熱系數(shù),其中 d 為試樣厚度,A 為中心計(jì)量面積,ΔT = T_h - T_c。設(shè)備自動判定穩(wěn)態(tài)、實(shí)時計(jì)算 λ 并繪制 λ-T 曲線。

五、主要技術(shù)參數(shù)

六、可增選配置

七、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(模塊化)

1. 對稱防護(hù)熱板:中心 100×100 mm 計(jì)量區(qū)+ 50 mm 保護(hù)環(huán),一維熱流保證;

2. 水流量計(jì)量:精密電子天平+齒輪泵,自動去皮,流量 30-1000 g/h 連續(xù)可調(diào);

3. 恒溫冷面:封閉式壓縮機(jī)制冷水浴,±0.02 ℃,免外接自來水;

4. 升降壓緊:伺服電缸 0.5-2 kN,力閉環(huán),防止試樣翹曲;

5. 高溫切換:≤1000 ℃ 電阻帶,>1000 ℃ 插入 SiC 棒,5 min 快速更換;

6. 自動穩(wěn)態(tài)判定:軟件實(shí)時監(jiān)測 ΔT 波動,≤0.1 K/10 min 自動記錄 λ;

7. 電控箱:強(qiáng)弱電分離,SCR 調(diào)功,PID 雙閉環(huán),EMC 屏蔽,UPS 斷電續(xù)接。

八、標(biāo)準(zhǔn)配置清單

九、易損件與壽命

十、售后質(zhì)保

整機(jī) 12 個月;

現(xiàn)場安裝調(diào)試+培訓(xùn) 2 人天;

24 h 響應(yīng),72 h 到場(國內(nèi));

軟件終身免費(fèi)升級;

10 年備件保障,質(zhì)保期外僅收成本費(fèi)。

十一、包裝運(yùn)輸

木箱+防震泡沫+纏繞膜,防雨標(biāo)識;

吊裝位置貼“重心”“向上”,嚴(yán)禁倒置;

運(yùn)輸溫度 -20-+60 ℃,相對濕度 ≤85 %。

十二、使用環(huán)境要求

室內(nèi) 5-40 ℃,濕度 ≤80 %RH 無凝露;

海拔 ≤2000 m,地面平整,承重 ≥200 kg;

電源 AC220V±10%,50 Hz,接地電阻 ≤4 Ω;

無強(qiáng)磁場、無腐蝕性氣體、無振動源。

十三、使用注意事項(xiàng)(含加熱元件)

首次烘爐:≤5 ℃/min 升至 300 ℃ 保溫 2 h,隨后 ≤10 ℃/min 升至 1000 ℃ 空燒 1 h;

電阻帶表面禁止觸碰,防止氧化層破壞;

水壓 0.1-0.3 MPa,水質(zhì)去離子,電導(dǎo)率 ≤5 μS/cm;

試樣必須平行、厚度一致,翹曲 >0.2 mm 需磨平;

穩(wěn)態(tài)階段禁止振動臺面,否則 ΔT 波動超標(biāo);

每月檢查電阻帶接頭緊固力矩 1.5 N·m;

熱電偶每半年與標(biāo)準(zhǔn)偶比對,誤差 >±1 ℃ 更換;

試驗(yàn)結(jié)束 300 ℃ 以下方可停水,防止熱沖擊炸裂。

十四、標(biāo)準(zhǔn)操作方法(SOP級)

步驟1 開機(jī)前檢查

電源、接地、冷卻水、去離子水電導(dǎo)率正常;

電阻帶、偶、天平均零正常;

爐膛清潔,頂桿潤滑。

步驟2 裝樣

按 GB/T 7320 制樣 200×200×(10-30) mm,編號→輸入 PC→自動壓緊 1 kN。

步驟3 程序設(shè)定(示例)

步驟4 啟動

按“RUN”→二次確認(rèn)→自動執(zhí)行;

實(shí)時顯示 ΔL、λ-T 曲線。

步驟5 結(jié)束與取樣

溫度 <200 ℃ 聲光提示,卸壓→取出試樣;

關(guān)閉電源。

步驟6 數(shù)據(jù)與維護(hù)

報(bào)告自動保存至 D:/HFM/日期/;

每月填寫《點(diǎn)檢表》—電阻帶、偶、天平、水路、密封 5 項(xiàng)。

十五、強(qiáng)制性聲明

本耐火材料導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)爐設(shè)備為 1200 ℃級高溫強(qiáng)電精密儀器,所有操作、維護(hù)與工藝參數(shù)調(diào)整必須由經(jīng)過培訓(xùn)并考核合格的專業(yè)人員進(jìn)行。非授權(quán)人員禁止打開電柜、拆卸加熱元件或更改控制程序,否則將導(dǎo)致保修失效并可能造成嚴(yán)重人身傷害。

耐火材料導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)爐、耐火材料平板導(dǎo)熱儀