1. 概述

1.1. 本仪器符合标准JGJ51-2002《轻骨料混凝土技术规程》，JG158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》；GB/T 26000《膨胀玻化微珠保温隔热砂浆》。

适用于保温材料、混凝土材料，塑料，橡胶等材料的热分析检测。其特点是：操作简单、准确度高、试验速度快（一次试验15分钟左右），在一次试验中可同时测出材料的导热系数，蓄热系数，导温系数和比热，广泛应用在高等院校，科研单位，质检部门和生产厂的材料分析检测。

1.2. 导热率K是材料本身的固有性能参数，用于描述材料的导热能力，又称为热导率，单位为W/mK。这个特性跟材料本身的大小、形状、厚度都是没有关系的，只是跟材料本身的成分有关系。不同成分的导热率差异较大，导致由不同成分构成的物料的导热率差异较大。单粒物料的导热性能好于堆积物料。1.3. 导热率（热导率）是反映材料导热性能的物理量，它不仅是评价材料的热学特性的依据，而且是材料在应用时的一个设计依据，在加热器 、散热器、传热管道设计、房屋设计等工程实践中都要涉及这个参数。因为材料的热导率不仅随温度、压力变化，而且材料的杂质含量。结构变化都会明显影响热导率的数值，所以在科学实验和工程技术中对材料的热导率常用实验的方法测定。

1.4. 稳态导热与非稳态导热

1.4.1. 稳态导热：导入物体的热流量等于导出物体的热流量，物体内部各点温度不随时间而变化的导热过程。例如热流发、防护热平板法、热流计法等。

1.4.2. 非稳态导热：导入和导出物体的热流量不相等，物体内任意一点的温度和热含量随时间而变化的导热过程，也称为瞬态导热过程。例如热线法、热带法、闪光法、瞬态平面热源法、TDJG51-II型非稳态法导热仪等。

1.5. 导热系数概念

1.5.1. 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,°C）,在1秒内，通过1平方米面积传递的热量，用λ表示，单位为w/mk。

1.5.2. 导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料，导热系数较小。材料的含水率、温度较低时，导热系数较小。

1.5.3. 通常把导热系数较低的材料称为保温材料(我国国家标准规定，凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于0.12w/mk的材料称为保温材料），而把导热系数在0.05w/mk以下的材料称为高效保温材料。

2. 技术参数

2.1. 应用范围：用于测定干燥或不同含湿状况下匀质板状、胶状、粉未状、颗粒状材料的导热系数、蓄热系数、导温系数和比热。被测材料导热系数范围在0.035～1.7w/m.k，蓄热系数范围0.1-30W/m2K。

2.2. 试样大小：

2.3.   薄试件一块20×20×（1.5～3）cm

2.4.   厚试件两块20×20×（4～10）cm

2.5. 电源220V，50HZ。

2.6. 工作条件：

2.7.        ①环境温度：10～35℃

2.8.        ②相对湿度：≤80%

2.9. 测量结果的准确度：±3%

2.10. 计算机自动测试、数据打印输出。

3. 基本原理

3.1. TDJG51-II型导热系数测定仪是以非稳定导热原理为基础，在实验材料中短时间加热，使实验材料的温度发生变化，根据其变化的特点，通过导热微分方程的解，便可计算出试验材料的导热系数、蓄热系数、导温系数、比热容和热惰性指标D值。

4. 仪器装置

4.1. 根据非稳态导热原理建立的导热系数试验装置是由直流加热电源、测温仪表及一个面加热器和放置在加热器两侧相同材料的三块试件及测温热电偶组成。仪器装置共分三部分。

4.2. 试件部份：包括试件，试件台及夹具。为便于放置热电偶及加热器，试件分成三块、二块厚、一块薄，试件之间夹以热电偶与加热器，并用夹具固紧（如图）。

4.3. 加热系统：采用硅胶加热器，用3645A型直流电源作为加热源。

4.4. 温度测量系统：温度测量采用直径为0.1mm的铜一康铜热电偶。

5. 使用方法

5.1. 对试件的要求

5.1.1. 试件三块为一组，其中两块厚，一块薄。厚试件和薄试件厚度比应为3：1，通常试件尺寸为：

薄试件一块200×200×（10~20）mm，放置在中间。

厚试件两块200×200×（30~60）mm，放置在上，下位置。

若知材料导温系数时,薄试件厚度可按下列数值选用：

材料的导温系数：            薄试件的厚度：

a（m2/h）                    δ（mm）

≤1×10-3                     15～20

≥1×10-3                     20～30 

5.1.2. 一组试件必须为同一配比，其容重差应小于5%

5.1.3. 试件两表面应平行，且厚度应均匀。薄试件平面度应小于试件厚度的1%。各试件的接触面应平整且结合紧密

5.1.4. 粉状材料用围框的办法按上述要求处理

5.1.5. 考虑材料的不均匀性，每种材料应取样3～5组。

5.2. 试件的预处理

5.2.1. 测量干燥条件下蓄热和导热系数时，试件应根据材料本身的技术规定在不同温度条件下进行干燥处理至恒重

5.2.2. 测量不同含湿状况下的热特性时，应将干燥试件培养至所需湿度后，放在密闭容器两天以上，再进行测试，要求一组试件的湿度差小于或等于1%。

5.2.3. 测试前的准备工作

5.2.3.1. 称三块试件的重量、测量其尺寸，计算出密度

5.2.3.2. 将试件放在试件台上，按上图所示放置样品、加热板、和热电偶。先放置一块厚试样，然后放置硅胶加热板，再放置加热面热电偶，再放置一块薄试样，再放置测量面热电偶，再放置一块厚试样；然后用夹具将三块试件夹紧。对于受压易变形的试件，应采取措施，防止试件变形。注意：热电偶应放置在试样中心位置。

5.3. 计算机控制操作

5.3.1. 合上仪器电源开关，打开程序，点击“测试”，检查通信是否正常，最大电压为36V,最大电流为3A，最大功率为108w,加热面温度和测量面温度与温度仪表一致，然后点击“停止”，点击“进入”进入测试界面。

5.3.2. 当试样上，下温度稳定后，点击“温差调零”。使薄试样上下表面温差基本为“0”。

5.3.3. 在软件右上角，根据经验值输入电源输出电压值（如果没有经验值的，可预先输入12~20V电压，测试一次样品，观察测量面温升是否大于1℃，如果测量面温升低于1℃，则下次测试时必须增加电源输出电压直到测量面温升大于1℃实验才能成功，最大不超过36V），输入试样容重和厚度。点击“确认”按钮。

5.3.4. 点击“参数设置”，电脑显示参数设置界面，可设置加热时间（一般为240~360S）和降温时间（一般为240~360S），测量面最小温升为1℃，其他参数可默认，参数设置完成后点击“隐藏”，注意：参数一旦配置好，不需要经常修改。同一参数条件下测试出来的结果根据可比性。

5.3.5. 点击“开始测试”。电脑判断样品是否稳定，当样品稳定后自动启动直流电源加热，同时开始加热计时，电脑判断试样能否在规定时间达到规定温升(测量面温升要1℃)，如不能达到，程序提示“加热板电压设置过低，测试已终止，请重新设置”，这时要取出试样，等待样品完全冷却后，按上述方法重新设置电源电压进行测试。当到达设定加热时间后，电脑显示加热时间、测量面温度、加热面温升；同时关闭电源输出，开始降温计时，到达设定降温时间后，电脑显示加热面过余温度和降温时间，同时计算样品的导热系数值，比热值，蓄热系数值，导温系数值和热惰性指标D值。

注意 1：设置的加热电压必须保证测量面（即试样上表面）在加热时间内温升大于1℃，同时保证加热面（即试样下表面）温升小于80℃。如果直流电源输出为36V时仍不能使薄试样上表面温升超过1℃时，请减小薄试样的厚度或增加加热时间。

5.3.6. 测试完成后，程序自动生成测试报表，进入EXCEL界面，点击“文件”菜单下面“另存为”可保存到指定位置即可。

5.4. 仪器系统标定

5.4.1. 如仪器没标定，要用已知导热系数值的参考样进行标定，方法是：将三块已知导热系数的参考试样按上述方法放置好，按上述测试方法进行测试，当显示结果数据后，点击“设备标定”，程序左上角显示标定界面，这时输入标样导热系数值（如是泡沫板,请在标样参考值后面的文本框中输入0.027w/mk），再点击“计算”，“隐藏”即可。当完全降温后，再按照刚才设置的电压测试一次参考样品，检查结果是否与导热系数参考值基本相同。 

5.5. 计算

5.5.1. 试件容重按下式计算：

ρ=g/v    （kg/m3）

式中：g—试件重量（kg）

      v—试件体积（m3）

5.5.2. 试件的重量含水率：

式中： g1—干试件重量（kg）

     g2—湿试件重量（kg）

5.5.3. 材料的导温系数，导热系数及比分别按下列几式计算：

5.5.4. 函数B（y）值：

5.5.5. 导温系数：

5.5.6. 导热系数：

5.5.7. 比热：

5.5.8. 热阻：

5.5.9. 蓄热系数：S =SQRT(2*π入ρC1)----(W/m2.k)

5.5.10. 热惰性指标D值:D=S*R(无单位） 

6. 注意事项

6.1. 熟悉仪器各附件设备的使用说明；

6.2. 当外电源波动较大时，应进行二次稳压；

6.3. 定期用标样进行标定，保证测试精度

6.4. 开机时请先打开仪器电源，再启动程序，关机时请先退出程序再关闭仪器电源

6.5. 轴承部分请涂抹润滑油

表1  函数B（y）表

B（y）

7. 产品成套一览表

8. 附图