一、定義

瞬態(tài)平面熱源技術(shù)(TPS)是用于測量導(dǎo)熱系數(shù)的一種新型的方法，由瑞典Chalmer理工大學(xué)的Silas Gustafsson教授在熱線法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它測定材料熱物性的原理是基于無限大介質(zhì)中階躍加熱的圓盤形熱源產(chǎn)生的瞬態(tài)溫度響應(yīng)。利用熱阻性材料做成一個平面的探頭，同時作為熱源和溫度傳感器。合金的熱阻系數(shù)一溫度和電阻的關(guān)系呈線性關(guān)系，即通過了解電阻的變化可以知道熱量的損失，從而反映了樣品的導(dǎo)熱性能。該方法的探頭即是采用導(dǎo)電合金經(jīng)刻蝕處理后形成的連續(xù)雙螺旋結(jié)構(gòu)薄片，外層為雙層的絕緣保護(hù)層，厚度很薄，它令探頭具有一定的機(jī)械強(qiáng)度并保持與樣品之間的電絕緣性。在測試過程中，探頭被放置于樣品中間進(jìn)行測試。電流通過探頭時，產(chǎn)生一定的溫度上升，產(chǎn)生的熱量同時向探頭兩側(cè)的樣品進(jìn)行擴(kuò)散，熱擴(kuò)散的速度依賴于材料的熱傳導(dǎo)特性。通過記錄溫度與探頭的響應(yīng)時間，由數(shù)學(xué)模型可以直接得到導(dǎo)熱系數(shù)。

產(chǎn)品特點：

1、測試范圍廣泛，測試性能穩(wěn)定；

2、直接測量，測試時間5-160s左右可設(shè)置，能快速準(zhǔn)確的測出導(dǎo)熱系數(shù)，節(jié)約了大量的時間；

3、不會和靜態(tài)法一樣受到接觸熱阻的影響；

4、無須特別的樣品制備，對樣品形狀并無特殊要求，塊狀固體只需相對平滑的樣品表面并且滿足長寬至 少為探頭直徑的兩倍即可；

5、對樣品實行無損檢測，意味著樣品可以重復(fù)使用；

6、探頭采用雙螺旋線的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，結(jié)合專屬數(shù)學(xué)模型，利用核心算法對探頭上采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析

7、樣品臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，操作方便，適合放置不同厚度的樣品，同時簡潔美觀；

8、探頭上的數(shù)據(jù)采集使用了進(jìn)口的數(shù)據(jù)采集芯片，該芯片的高分辨率，能使測試結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠；

9、主機(jī)的控制系統(tǒng)使用了ARM 微處理器，運算速度比傳統(tǒng)的微處理器快，提高了系統(tǒng)的分析處理能力， 計算結(jié)果更加準(zhǔn)確；

10、儀器可用于塊狀固體、膏狀固體、顆粒狀固體、膠體、液體、粉末、涂層、薄膜、保溫材料等熱物性參數(shù)的測定；

11、智能化的人機(jī)界面，彩色液晶屏顯示，觸摸屏控制，操作方便簡潔；

二、技術(shù)參數(shù)

軟件特點： 

1、支持儀器系數(shù)校準(zhǔn)。

2、自動計算導(dǎo)熱系數(shù)，熱擴(kuò)散系數(shù)，相關(guān)系數(shù)，可以自動判斷結(jié)果是否符合溫升。

3、曲線可以一鍵自適應(yīng)，曲線放大，縮小，視圖拖動。

4、支持同時打開多條曲線，且數(shù)量不受限制。

5、可生成報告，圖像，結(jié)果，實驗信息等，模板可自定義。

6、軟件內(nèi)置試驗記錄、數(shù)據(jù)處理和報告格式。

7、可到處數(shù)據(jù)，支持 xls，tps,cvs,png 等格式導(dǎo)出，并支持對 xls，tps,cvs 等格式的導(dǎo)入。軟件具有遠(yuǎn)程更新功能，可以自動獲取到升級版本軟件，直接安裝。

8、支持?jǐn)?shù)據(jù)優(yōu)化，污點數(shù)據(jù)去除，智能化進(jìn)行計算。

9、支持中文，英文， 日語，韓語切換。

部分采購高校及機(jī)構(gòu)

部分使用導(dǎo)熱系數(shù)客戶SCI論文

1、Hydrogel beads derived from chrome leather scraps for the preparation of lightweight gypsum

2、Size-controlled graphite nanoplatelets_ thermal conductivity enhancers for epoxy resin

3、Thermal, morphological, and mechanical characteristics of sustainable tannin bio-based foams reinforced with wood cellulosic fibers

4、Improved thermal conductivity of epoxy resin by graphene–nickel three-dimensional filler

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6、Fabrication of Graphene/TiO 2 /Paraffin Composite Phase Change Materials for Enhancement of Solar Energy Efficiency in Photocatalysis and Latent Heat Storage

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sheets and sodium acetate trihydrate for high-efficient solar photothermal energy harvest

12、Construction of double cross-linking PEG/h-BN@GO polymeric energy-storage composites with high structural stability and excellent thermal perｆormances

13、Gelatin as green adhesive for the preparation of a multifunctional biobased cryogel derived from bamboo industrial waste

14、A novel self-thermoregulatory electrode material based on phosphorene-decorated phase-change microcapsules for supercapacitors

15、Development of poly(ethylene glycol)/silica phase-change microcapsules with well-defined core-shell structure for reliable and durable heat energy storage

16、Experimental and numerical study on heat emission characteristics of ventilated air annular in tunneling roadway

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18、Mechanical, thermal and acoustical characteristics of composite board kneaded by leather fiber and semi-liquefied bamboo

19、Tuning the oxidation degree of graphite toward highly thermally conductive graphite/epoxy composites

20、Thermal self-regulatory smart biosensor based on horseradish peroxidase-immobilized phase-change microcapsules for enhancing detection of hazardous substances

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22、Size-tunable CaCO3@n-eicosane phase-change microcapsules for thermal energy storage

23、High-Efficiency Preparation of Reduced Graphene Oxide by a Two-Step Reduction Method and Its Synergistic Enhancement of Thermally Conductive and Anticorrosive Perｆormance for Epoxy Coatings

24、Temperature and pH dual-stimuli-responsive phase-change microcapsules for multipurpose applications in smart drug delivery

25、Development of Renewable Biomass-Derived Carbonaceous Aerogel/Mannitol Phase-Change Composites for High Thermal-Energy-Release Efficiency and Shape Stabilization

26、Immobilization of laccase on phase-change microcapsules as self-thermoregulatory enzyme carrier for biocatalytic enhancement

27、Microencapsulating n-docosane phase change material into CaCO3/Fe3O4 composites for high-efficient utilization of solar photothermal energy

28、Integration of Magnetic Phase-Change Microcapsules with Black Phosphorus Nanosheets for Efficient Harvest of Solar Photothermal Energy

29、Surface construction of Ni(OH)2 nanoflowers on phase-change microcapsules for enhancement of heat transfer and thermal response

30、Design and fabrication of bifunctional microcapsules for solar thermal energy storage and solar photocatalysis by encapsulating paraffin phase change material into cuprous oxide

31、Design and construction of mesoporous silica/n-eicosane phase-change nanocomposites for supercooling depression and heat transfer enhancement

32、Development of reversible and durable thermochromic phase-change microcapsules for real-time indication of thermal energy storage and management

33、Nanoflaky nickel-hydroxide-decorated phase-change microcapsules as smart electrode materials with thermal self-regulation function for supercapacitor application

34、Biodegradable wood plastic composites with phase change microcapsules of honeycomb-BN-ｌayer for photothermal energy conversion and storage

35、Hierarchical microencapsulation of phase change material with carbon-nanotubes/polydopamine/silica shell for synergistic enhancement of solar photothermal conversion and storage

36、Molecularly Imprinted Phase-Change Microcapsule System for Bifunctional Applications in Waste Heat Recovery and Targeted Pollutant Removal

37、Pomegranate-like phase-change microcapsules based on multichambered TiO2 shell engulfing multiple n-docosane cores for enhancing heat transfer and leakage prevention

38、Innovative Integration of Phase-Change Microcapsules with Metal–Organic Frameworks into an Intelligent Biosensing System for Enhancing Dopamine Detection

39、Morphology-controlled fabrication of magnetic phase-change microcapsules for synchronous efficient recovery of wastewater and waste heat

40、Polyimide/phosphorene hybrid aerogel-based composite phase change materials for high-efficient solar energy capture and photothermal conversion

2、設(shè)備體積小、并且獨特的腳輪設(shè)計，更增加了導(dǎo)熱儀運動的靈活性。

3、安全性能高，采用電路與制冷循環(huán)獨立化設(shè)計，更保證了電器部分采集數(shù)據(jù)不受水路影響，提高穩(wěn)定性。

4、溫度穩(wěn)定性能好，獨特的護(hù)板設(shè)計，形成了一維的防護(hù)作用，使溫度無散失。

5、在線雙標(biāo)公司獨有技術(shù)，同時標(biāo)定溫度、標(biāo)定系統(tǒng)誤差，準(zhǔn)確、快速、方便。

6、試驗測試的時間短，在測量過程中，常規(guī)的測量時間為僅為120-150min。提高工作效率，同樣的時間為客戶創(chuàng)高更高的效益。

7、測量范圍大，導(dǎo)熱系數(shù)測量范圍可達(dá)到0.001-2.000W/(m·K)。

8、獨有的測量高低檔設(shè)計，針對不同范圍的導(dǎo)熱系數(shù)選擇測試檔位，使采樣的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

9、測量的種類多，除了測量硬質(zhì)板材外，如選配公司各種夾具，設(shè)備還可以測量多種特殊材料。比如：顆粒料、散料、土壤、軟料等。

10、控制核心采用進(jìn)口歐姆龍PLC和溫度擴(kuò)展模塊集成式設(shè)計，有效的降低外界干擾，大大提高設(shè)備穩(wěn)定性。

11、輸出端采用施耐德新型固態(tài)無觸點開關(guān)器件，具有高可靠性、長壽命、低噪音、開關(guān)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、提高設(shè)備的使用壽命和安全性。

12、數(shù)據(jù)接口采用RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口通信，同步采集試驗數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)穩(wěn)定，可靠性高，使用方便。

13、電腦控制，界面友好，操作簡單；軟件全自動控制設(shè)備運行、自動檢測、自動采集、自動顯示試驗曲線、自動完成試驗，同時還可以自動生成測試結(jié)果、自動生成檢測報告，自動存儲數(shù)據(jù)、自動顯示數(shù)據(jù)和查詢歷史數(shù)據(jù)，還可對數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出和打印，對試驗曲線以及圖片的形式進(jìn)行保存等等。

14、軟件方面：軟件采用Visual Basic 6.0編寫界面，完全中文化的環(huán)境使用戶更容易操作，強(qiáng)大的Internet應(yīng)用程序開發(fā)功能。程序具備Windows應(yīng)用程序的一切標(biāo)準(zhǔn)特征，可以兼容WinXP/win2000，并且做到了與硬件無關(guān)，只要有標(biāo)準(zhǔn)接口的計算機(jī)，連接后都可以正常的運行。

雙平板導(dǎo)熱系數(shù)測定儀的組成按各個部分的功能可分為試驗爐體、加熱單元、冷卻單元、低溫恒溫槽、保溫系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)和控制軟件系統(tǒng)。

1、試驗爐體：

爐體180⁰自由靈活旋轉(zhuǎn)設(shè)計，方便安裝試件，而且設(shè)計定位插銷，使得安裝試件過程中爐體不轉(zhuǎn)動，安裝試件更加的方便靈活。

2、電器箱：

電器箱的內(nèi)部一分為二，水循環(huán)與電器部件單獨工作。設(shè)備安全性高，電路部分采用進(jìn)口的PLC及溫度集成模塊代替了原來的大型電路，使得電器部分不但大大地縮小了體積，而且采集的數(shù)據(jù)更加的準(zhǔn)確，提高了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。

為了能夠方便的移動試驗箱，在試驗箱體的下部設(shè)計安裝了可以自由移動的腳輪。

3、加熱單元：

加熱單元包括計量單元和防護(hù)單元兩部分，計量單元由一個計量加熱器和計量面板組成。防護(hù)單元由一個防護(hù)加熱器及相應(yīng)數(shù)量的防護(hù)面板組成。

4、冷卻單元：

冷卻單元應(yīng)維持在恒定的低于加熱單元的溫度。其尺寸為300×300（mm²），內(nèi)有環(huán)形水道，通過恒溫水浴、電加熱器來保證溫度值。內(nèi)部裝有溫度傳感器，用來測量冷板的溫度。

5、低溫恒溫槽：

為了使冷板具有恒定的溫度值，采用了一種智能化的微機(jī)控溫恒溫槽。它內(nèi)部運用微機(jī)溫控PID調(diào)節(jié)高新技術(shù)，控溫精度高，定期額有斷偶保護(hù)盒下限超溫報警功能；降溫速度快、噪音低、震動小，采用的PT100溫度傳感器，工作穩(wěn)定、可靠；內(nèi)部使用的全進(jìn)口品牌壓縮機(jī)和壓縮機(jī)組。

6、保溫系統(tǒng)：

采用保溫套管纏繞水路的硅膠管，起到了防止熱量的散失，減少外界對試驗箱溫度的影響。

7、電器控制系統(tǒng)：

首先上位機(jī)選用計算機(jī)作為控制顯示系統(tǒng)，下位機(jī)采用進(jìn)口的可編程邏輯控制器（PLC），以及溫度模塊，執(zhí)行上位機(jī)的命令的同時，采集下部各個器件的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)進(jìn)行分析。執(zhí)行器件采用進(jìn)口的施耐德固態(tài)繼電器，對加熱、制冷等進(jìn)行控制。

    8、軟件操作系統(tǒng)。