方法

TC3000L系列采用瞬態(tài)熱線法測量液體的導(dǎo)熱系數(shù)，熱線法技術(shù)也是目前國際導(dǎo)熱系數(shù)研究領(lǐng)域內(nèi)的測量液體方法，可以應(yīng)用于除稀薄氣體和臨界區(qū)域外的一切極性和非極性流體。國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（IUPAC）發(fā)布的流體物理化學(xué)性質(zhì)推薦表中，以甲苯（toluene）、純水作為液體導(dǎo)熱系數(shù)測量的一級標準物質(zhì)，而這些物質(zhì)的一級導(dǎo)熱系數(shù)數(shù)據(jù)均以熱線法獲得，測量準確度為1%甚至更好（小于0.5%），因此瞬態(tài)熱線法也被推薦作為液體導(dǎo)熱系數(shù)測量的一級測量方法（Primary Method）。2010以來美國國家標準技術(shù)局（NIST）發(fā)布了包括Methanol、Ethanol、n-Heptane、n-Hexane、Benzene、Toluene等十余種物質(zhì)在寬廣溫度和壓力范圍內(nèi)的導(dǎo)熱系數(shù)實驗數(shù)據(jù)和擬合方程，其數(shù)據(jù)篩選依據(jù)中非常重要的一條便是實驗測量必須采用一級測量方法，而且這些物質(zhì)的一級數(shù)據(jù)來源也大部分是采用熱線法獲得。

熱線法技術(shù)的起源距今已經(jīng)有300多年的歷史，可追溯到1780年美國科學(xué)家Joseph Priestley開展實驗測量空氣的熱傳導(dǎo)能力；1931年，Stâlhane和Pyk將瞬態(tài)熱線法用于測量固體和粉末以及液體的導(dǎo)熱系數(shù)；1971年之后，隨著電子信息和計算機技術(shù)的發(fā)展，國際導(dǎo)熱系數(shù)研究領(lǐng)域內(nèi)對于熱線法裝置、信號采集與處理部分的技術(shù)更加成熟和多樣化了，測試精度也越來越高，所用的熱絲的直徑達到10個微米以下，應(yīng)用范圍也拓展到了氣體、固體、液體和金屬熔融狀態(tài)，目前熱線法技術(shù)在液體、氣體和固體測量中的不確定度小于1%，納米流體和熔融鹽測量的不確定度小于2%。

XIATECH的研發(fā)人員經(jīng)過不斷的努力，成功的將十多年的科研成果轉(zhuǎn)化為高精度、高穩(wěn)定性的熱線法液體導(dǎo)熱系數(shù)儀產(chǎn)品。TC 3000L系列采用25微米的熱線，熱線的長徑比超過1000，充分滿足了熱線無限細的長徑比要求，同時，特定結(jié)構(gòu)設(shè)計可以有效降低端部效應(yīng)，使得儀器能夠與理想模型吻合的很好，保證了測試準確度。西安夏溪電子科技有限公司測試中心長期的檢測和實驗證明，TC 3000L系列測試標準樣品甲苯的準確度可以達到0.5%之內(nèi)；用戶的使用也表明，該系列液體導(dǎo)熱系數(shù)儀分辨液體導(dǎo)熱系數(shù)微小差異的能力和可靠的性能，可以為科研院校和企業(yè)質(zhì)檢部門或研發(fā)部門的研究人員提供有效的導(dǎo)熱系數(shù)測量方案，使其能更專注于改善液體材料導(dǎo)熱系數(shù)的技術(shù)和工藝等研究活動。

從上式中可以看到，導(dǎo)熱系數(shù)與溫升和時間對數(shù)成線性關(guān)系，典型的溫升與時間曲線圖以及溫升與時間對數(shù)曲線圖如圖2和圖3。

由于自然對流，相比于固體材料，流體的導(dǎo)熱系數(shù)測量更加困難；而瞬態(tài)熱線法的優(yōu)點在于測量時間短，在自然對流換熱方式還沒有出現(xiàn)時測量就已經(jīng)結(jié)束，所以能夠避免自然對流造成的影響，因此特別適用于流體導(dǎo)熱系數(shù)測量。圖4是流體導(dǎo)熱系數(shù)的溫升與時間的典型關(guān)系圖，當溫升停止增長甚至出現(xiàn)負增長時，代表了自然對流的出現(xiàn)，所以熱線法可以清楚的看到自然對流對于測量結(jié)果的影響，并通過選擇合理的測試時間，避開自然對流的影響。