SHT-20
热物性瞬态自动测试仪简介及使用说明
0概述
众所周知，固体材料的热导率、热扩散系数、比热等热物理性质，随着材料，材料的结构、密度、多孔性、导电性、含湿率和温度的不同而变化。有些材料还与方向有关。对应于不同的材料和不同的试验条件，测量值会有很大的差异。测量材料的热物理性质，在科学研究和工程应用上，具有至关重要的意义；热物性测量与力学测量、电学测量、光学测量等一样，是物性研究和应用的基本测量技术之一。
材料热物理性质可以用稳态法或瞬态法进行测量。目前，国内、外主要使用稳态法测量材料的热导率。本仪器采用瞬态法测量材料的热扩散系数、热导率和定压比热等热物理性质。所谓瞬态测量，是指在加热升温，或停止加热后的降温过程中，实现对材料热物理性质的测量。瞬态测量不要求恒温环境，测量系统也无需达到或保持热平衡状态。
SHT-20材料热物性瞬态自动测量仪，是一种新型的材料热物性测量仪器，也是替代稳态法测量仪器的升级换代产品。
本仪器用平面热源加热，在室温附近，可以分别用脉冲法或恒流法等两种不同的测量方法，测量材料的热扩散系数、热导率和定压比热。
本仪器可广泛用于冶炼、能源、环保、建筑、热力工程和新材料研制等行业，作为科学研究，物性检测、生产过程控制与产品质量检验等领域；也可以用于理工科学生的物理实验、建筑物理实验，材料物理实验中，作为热物性测量的主导仪器。
该仪器将A/D 转换技术、数值计算技术、计算机应用技术和瞬态测量技术等多种高新技术，运用于材料的热物性测量中，实现了热物性测量的自动化。仪器的结构合理，运行稳定，质量可靠，准确度高，运行成本不到稳态测量的十分之一，测量时间不超过300秒。
一仪器规格及主要技术指标
1.1规格、参数
试件尺寸：主试件：
mm
xmm mm mm mm xmm 202;200200≤≤××辅试件1：xmm D 3≥辅试件2：xmm
d 2≥平面热源：有效发热面积mm mm 200200×1.2直流稳流电源
输入：电功率：100W
交流：220V 频率：50Hz
输出：直流电流在0.01-1.000A 之间精密可调。在热测量过程中，电流波动幅度：
A
I 001.0≤?1.3运行环境
温度：室温湿度：<85%
1.4主要技术指标
温度范围：室温—100℃
热导率测量范围：0.03—1000[W/(mK)]热扩散系数测量范围：0.01—1000[mm 2/s]热导率不确定度：≤±1%
热扩散系数不确定度：≤±2%重复测量精度：≤±2.0%整机不确定度：≤±2.5%热测量时间：≤200s 有效发热面积：200
二一维半无限大传热模型
对于均匀、无限大介质，若其中存在一个无限大的，均匀且恒定发热的平面热源（热流强度为常数q ），则在垂直于平面热源的方向上，可视为理想的一维半无限大传热问题。这个问题可以用下述模型近似地予以实现：
2.1一维半无限大传热模型的待测试件
待测试件由长、宽均为200mm 的主试件、辅试件1和辅试件2等三块同一材料的平板组成。主试件的厚度依待测材料的密度不同可以有较大差别。对大多数待测材料，可以在4~20mm 间取值。若主试件厚度取xmm ，辅试件1的厚度：xmm D 3≥；辅试件2的厚度：xmm d 2≥。三块试件迭放时，接触面应光洁平整，热接触良好。2.2一维半无限大传热待则试件的测量布置
三块试件重迭放置，放置方式如图1所示：辅试件1置底，主试件与辅试件1之间有平面热源。平面热源的有效发热面与主试件重合。主试件与平面热源上表面之间安置温差电偶1。温差电偶1的测温点，位于主试件下表面中央，测量热面的温度变化；主试件与辅件2之间，安置温差电堆2，温差电堆2的测温点，位于主试件上表面中央，测量冷面的温度变化。
图1，一维半无限大传热模型的待测试件的测量布置示意。图中的间隔是为了让人们看得更清楚，被人为的誇大了。
2.3平面热源
平面热源置于0yz 平面内，为一理想平面。实际上，真正的理想平面难于做到。因此，要求热源厚度应小于mm 2.0，发热体电阻在?36左右，表面光洁平整。在测量时间内，发热体电阻随温度的变化极小；在热测量时间内，平面热源发热要求恒定、均匀。2.4测温元件
测量温度用温差电偶和温差电堆。专用温差电偶1、专用温差电堆2，均用直径mm 05.0的，经标定后的金属丝或合金丝制作。结点和焊点牢固、可靠。保护层控制在4~6m μ，且坚固、耐摩擦。
三瞬态自动测量系统
3.1SHT-20热物性瞬态自动测量仪的结构框图
SHT-20热物性瞬态自动测量仪的结构框图，如图2所示。由直流稳流电源，加热测量装置，测温元件，温度采集模块，中央处理器、输入、显示及打印，测量操作系统及数据处理软件等六部分组成。
图2SHT-20热物性瞬态自动测量仪结构框图
3.2直流稳流电源
输入：电功率100W，交流220V，50Hz 市电；
输出：直流电流，在A 000.101.0?之间精密可调。在热测量时间内，加热电流的波动幅度：
A I 001.0±≤?。
3.3中央处理器及输入、输出设备
中央央处理器及输入、输出设备采用标准装置。3.4温度采集模块
温度分辩率k T 1.0≤?；
采样频率Hz 15.0?间连续可调。3.5测量操作系统及数据处理软件
本仪器的两种测量方法，测量和数据处理均有较高要求，需要用C 或+
+C
语言，开发出实用
的测量操作系统和数据处理软件SHT ，才能顺利地完成测量和数据处理任务。
SHT 测量操作系统的主界面如图3所示：
图3SHT 测量操作系统及数据处理软件的主界面
测量操作系统的主界面，分为四个功能区。上部功能区分三层，最上一层为软件标题；第二层有文件（F ），查看（V ），设置（S ），数据（D ），工具（I ）和帮助（H ）等菜单；第三层是测量操作按键。中部分为两个功能区：左部显示测量得到的温度-时间曲线；右面部分显示测量方法，图例和适时测量数值。下面部份为测量数据列表。数据列表用于数据处理时校核数据之用，是不可或缺的。
数据处理软件包括热扩散系数，热导率，比热和和密度的数值计算，热导率和热扩散系数在室温附近随温度变化的经验公式，拟合中值温度对应的测量值。测量的误差分析，测量结果显示和输出，打印测量报告等内容。使用这个测量操作系统，让热物性测量较为复杂的测量操作和数据处理过程变得简单快速，能大大地节约测量操作者的劳动和时间，使繁难的热物性测量变得轻松愉快。
四脉冲法和恒流法
本测量仪可以用两种测量方法，即脉冲法和恒流法，分别测量材料的热物理性质。下面，用脉冲加热测量得到的温度-时间曲线，来说明两种测量方法的意义和运用特点。以便在仪器的使用中，能灵活选用不同的方法，测量不同材料的热物理性质。4.1脉冲加热测量的温度-时间曲线
将图1的试件及其布置，放入图2的测量装置中，脉冲加热时，测量得到的温度-时间曲线如图4所示。图4中：曲线1为热面的T（0,t）-t 曲线；曲线2为冷面的T(x，t)-t 曲线；曲线3为环境温度曲线，在短暂的测量过程中，环境温度通常保持不变。
图4
脉冲加热的T-t 曲线
4.2脉冲法和恒流法
在图4中，用虚线1τ后面的测量数据，计算材料的热物理性质的方法，称为脉冲法；用虚线1
τ前面的测量数据，计算材料热物理性质的方法，因为穿过平面热源与主试件接触界面的热流强度在测量过程中始终保持不变。因而，称为恒流法。4.3脉冲法测量
所谓脉冲法测量，是将待测试件按图1布置在瞬态测量系统的加热测量装置中，从0t 时刻开始加热，到冷面有5.0度左右的温升的时刻011t t ?=τ断电，停止加热。但仍应继续测量热面的降温和冷面的升温，直到有足够的测量数据为止。因为加热测量过程中，存在一个短暂的脉冲加热过程，
故叫做脉冲法。脉冲法适合于测量热导率较小的绝热保温材料的热物性。
4.4恒流法测量
所谓恒流法测量，是将待测试件按图1布置在瞬态测量系统的加热测量装置中，从0t 时刻开始加热，直到测量结束，才切断电源。在整个测量过程中，穿过平面热源与主试件接触界面的热流强度始终保持不变。因而，称为恒流法。恒流法适合于测量热导率较大的其它材料的热物性。4.5测量时间的控制
为保证测量正常进行。若用脉冲法测量时，应使1τ以后至少有60组左右的测量数据；若选用恒流法测量，则应一直加热，直到从冷面有C °5.0左右的升温算起，至少有60组左右的测量数据，才能断电。同时，停止测量。
五脉冲法测定材料的热扩散系数和热导率
若选用脉冲法测量，根据一维半无限大传热模型的定解问题，不难解得在加热升温过程中，待测试件中，温度变化的分布规律为
)(),(y B a q x π
τλτ??=
（1）
式中
∫∞
???=y
y y dy e y e y B 1
2
12
2)(（2）)
4/(22τa x y =（3）
以及加热到1τ时刻断电，011t t ?=τ，至脉冲加热停止之后的2τ时刻（记时起点与1τ相同），试件中0=x 处（热面）的温度变化为
]
[/)/().0(1222τττπλτ????=a q （4）
5.1计算热扩散系数
当脉冲加热测量得出图4的曲线和数据列表后，顺序选择n i ??3,2,1=个i 2τ，以及相对应的),0(2i τ?作为一个样本。与测量得到的1τ和),(1τ?x ，用（1）、（4）两式，计算出n 个)(y B i 的数值。并代入（2）式，反解出i y 的数值。再代入（3）式，计算材料的热扩散系数
2
2
4i i y x a π=
（5）
5.2计算热导率
用测量值I、R、A、i a 、),0(2i τ?、i 2τ等，代入（4）式，计算材料的热导率
]
[/)],0(/[1222τττπτ?λ????=i i i i a q （6）
六恒流法测定材料的热扩散系数和热导率
当选用恒流法测量：对于热面，0=x 。由（3）式知，必有0=y 。用之代入（2）式，当有1)(=y B 。因此，热面i τ时刻的温度变化
π
τλτ?i
i a q ?=
),0(（7）
因此，由（2）、（7）两式，在同一时刻，必可解得函数
)
,0(),()(i i i x y B τ?τ?=
（8）
将测量得到的同一时刻冷面和热面的温升代入（8）式，可以计算出)(y B i 的值。用之代入（2）式，可以反解出i y 的值。6.1计算待测材料的热扩散系数
将解得的i y 代入（3）式，解得热扩散系数
2
2
4i
i i y x a τ=（9）
6.2再用（7）式，计算热导率
π
ττ?λi i i a q ?
=
),0(（10）
七热导率、热扩散系数的经验公式
7.1i i a λ,对应的温度
在选取的样本中，计算得到的第i 个热扩散系数或热导率对应的热面和冷面的温度，可以从测量列表中查出，设为1i T 和2i T 。可以认为i i a λ,对应的温度可以用其中值温度来表征。即
2
2
1i i i T T T +=
（11）
7.2建立数据库
应用（9）、（10）和（11）式计算得到的数据，构建数据库：],,[i i i T a λ7.3计算热扩散系数和热导率的经验公式
用最小二法则作二次曲线拟合，计算热导率、热扩散系数在室温附近，测量温度范围内的经验公式。
2210)(T T T ηηηλ++=],[21T T （12）2
210)(T T T a ???++=]
,[21T T （13）
7.4计算拟合中值温度时的热导率、热扩散系数
拟合中值温度，用下式
2
2
1T T T +=
（14）
计算取整得到。用之代入（12）、（13）两式，分别算出：)(),(T a T λ。7.5其它温度下的热导率和热扩散系数
经验公式（12）、（13）两式，可以用于计算拟合温度范围内的，任何温度对应的热导率和热扩散系数。但一般不得外延，用于计算拟合温度范围之外，特别是远离拟合温度范围的温度所对应的材料的热物性。
八．定压比热的测定
8.1密度的测量
用钢板尺测量主试件的长1l 、宽2l ，用游标卡尺测量主试件的厚度x ；用物理天平称量主试件的质量m 。计算待测材料的密度
x
l l m 21=
ρ（15）
8.2定压比热的计算
用热扩散系数a 的定义式,引用已经测量得到的热导率、热扩散系数和密度，计算待测材料的定压比热
a
c p ρλ=
（16）
九测量操作
9.1安装测量操作系统
仪器在使用之初，应该首先安装测量操作系统。然后才能进行测量和数据处理。具体安装步骤：启动电脑，将载有SHT 测量操作系统的光盘放入光驱。打开光盘。找到测量操作系统的安装程序，按照提示进行安装。9.2测量操作要点
测量时，打开电脑，接通电源，预热10分钟。用鼠标双击操作系统图标SHT ，进入测量主界面。然后，按如下步骤，顺序进行测量：9.2.1待测试件的准备和布置.
按5.2的要求准备试件。用钢板尺测量主度件的长和宽，用游标卡尺测量其厚度；用物理天平称量出主度件的质量m 。用电桥测量平面热源发热体的电阻。按图1在测量装置中组装好测量系统。9.2.2选择测量方法
打开电脑，双击桌面上的操作系统图SHT ，调出测量和数据处理主界面。点开设置菜单，点开测量方法。根据待测试件材料的不同，选中脉冲法或恒流法，然后点击确定；再点开测量设置，选中热面、冷面和环境温度的采集通道和图线的显示颜色，然后确定。完成系统设置。9.2.3预置加热电流
对于不同的待测材料，加热电流的大小不同。一般说，密度小的，加热电流宜小一些。例如，保温绝热材料，加热电流可以选择为A 5.0~1.0之间；密度大的待测材料，电流宜大一些。具体预置方法：按下预置键，调节电流调节旋纽到适当电流（可以从数显表上直接读出），按起预置键待测；
9.2.4加热测量
电流设定后，单击测量键（亮兰色三角形）开始测量，观察温度-时间曲线的显示，测量数据列表的记数。若冷面、热面和环境温度基本一致（温度差小于0.5度），便可以开始测量。此时，按
下加热测量键，开始加热测量。
9.2.4.1脉冲法
对于脉冲法，开始加热测量之后，热面温度迅速上升；冷面温度则有所滞后。当从数据列表中观察到冷面温度上升到0.5度左右时，即可断电停止加热。但此时不能停止测量。应继续观察测量热面温度的降低过程，直到从断电时刻算起，至少有60组记数时，可以停止测量。
9.2.4.2恒流法
对于恒流法测量，开始加热测量之后，热面温度迅速上升；冷面温度则有所滞后。当从数据列表中观察到冷面温度上升到0.5度左右时，不断电，继续加热测量。直到至少有60组记数时，才可以按下停止测量键，停止测量。并切断加热电源。
9.3.数据处理
本仪器的数据处理，由计算机自动完成。
9.3.1脉冲法测量的数据处理
9.3.1.1录入直接测量数据
点击数据菜单，点击数据录入，弹出数据列表。键入试件名称，测量编号，主试件质量、长度、宽度、厚度，加热电流强度（三个值都必须填写）和平面热源发热体电阻。
9.3.1.2校正和选取计算用数据组
点击工具菜单，点击数据选择，弹出数据选择列表。表中有电脑自检获得的数据组顺序号。但不一定是正确的。需要用测量数据列表进行校正。请将校正后的开始加热时刻数据组的顺序号，冷面开始升温时刻数据组对应的顺序号，热面最高温度对应的数据组的顺序号填入列表中，点击确定键确定。
9.3.1.3计算测量结果
点击工具菜单，点击计算。测量结果立即弹出。点击确定，确认测量结果。
9.3.1.4材料热物性的测量报告
点击文件菜单，点击打印预览，可以察看材料热物性测量报告。如果仪器自备有打印机，可以打印出材料热物性的测量报告。
9.3.2恒流法测量的数据处理
9.3.2.1录入直接测量数据
点击数据菜单，点击数据录入，弹出数据列表。键入试件名称，测量编号，主试件质量、长度、宽度、厚度，加热电流强度（三个值都必须填写）和平面热源发热体电阻。
9.3.2.2点击工具菜单，点击数据选择，弹出数据选择列表。表中有电脑自检获得的数据组顺序号。但不一定是正确的。需要用测量数据列表进行校正。请将校正后的开始加热时刻数据组的顺序号，冷面开始升温时刻对应的顺序号填入列表中，点击确定键确定。
9.3.2.3计算测量结果
点击工具菜单，点击计算。测量结果立即弹出。点击确定，确认测量结果。
9.3.2.4材料热物性测量报告
点击文件菜单，点击打印预览，可以察看材料热物性测量报告。如果仪器自备有打印机，可以打印出材料热物性测量报告。
以上是测量含湿材料热物性的方法。
9.4测量绝干材料的热物性
在执行第9.2.步之前，需要用电热干燥箱，将待测材料作成的试件组反复烘烤到恒重，储存在干燥器中。待泠却后，再进行测量（即重复以后的测量步骤即可）。只有在绝干条件下，测量得到的热物性，才具有较为精确的可比对性。
十测量误差
10.1测量的A类不确定度
在相同状态下，重复测量的复现误差好于±2.0%.
10.2测量的B类不确定度
据理论分析：平面热源自身吸热对测量的影响是不可略去的，应该予以修正。其它因素的影
2.0，可以略而不计。
响小于±%
十一..仪器使用的注意事项
十一
11.1、温差电偶和温差电堆结构精密，相对较为易损。使用中请予轻插轻放，倍加爱护；
11.2使用中要用到钢板尺、游标卡尺、物理天平、电桥、电热干燥箱、干燥器、打印机及试件加工设备等，均请自备；
11.3、仪器的校准。原则上应当用标准物质，在规定条件下进行测量，并与其热物性的标准值进行比较。鉴于标准物质十分难得。所以，一般情况下，可以用常用材料，烘到恒重条件下，反复测量，若测量数据能重复，且与相关资料符合。也可以认为仪器是校准了的，或者说测量是准确的。
基团贡献方法(UNIFAC)估算局部组成模型（NRTL\WILSON\UNIQUAC）的二元参数 结合海友的问题给出详细步骤：https://www.doczj.com/doc/2a3949158.html,/thread-581160-1-1.html 海友的问题：在模拟时，选用NRTL热力学方法时，二元交互作用参数中没有丙酮和2-甲基戊烷，但在文献中说二者能共沸，常压下组成为丙酮：44%，2-甲基戊烷：56%（质量分数），共沸温度为47摄氏度。 请教高手，如何在ASPEN中设置?
问题： 1. 在第五步中的Method为什么选Unif-DMD，而没有选其他的方法，比如UNIF-LBY、UNIF-R4等，这些方法有什么本质上的区别吗 UNIFAC-DMD,LBY等没有本质区别，只是修正模型不同而已。你找我发的那个A+10说明书看下，有详细介绍是什么修正。 2. 如果我不想使用Aspen自带的unifac基团交互参数，而是用自己的unifac基团交互参数（基团参数rq仍旧采用软件自带的），来进行楼主帖子中这样的估算，如何操作？ 另外，除了上面的问题外，还有一问，那就是如果我自己定义了Aspen中没有的新基团（有时候想把一个物质自己来进行拆分），而且通过别的途径得到了新基团的基团参数RQ以及所需要的相关基团交互参数，那么在这种情况下，在Aspen中怎么样来定义新基团，然后进行楼主帖子中的估算操作呢？ 还请楼主解答。 今天研究了一下，你的这两个问题应该都可以解决： 1、当你选择UNIFAC方法的时候，A+默认使用数据库中参数，但也可以修改。你只需要在parameters→unifac group binary→GMUFB-1中输入参数即可。但这前提是你在components中有定义unifac groups，否则gmufb-1是灰色。 2、a+ components的UNIFAC group支持定义新的基团。号码可以自己定义。关键是你能定义官能团（方法有很多，bondi、unifac等等），这一步在分子结构中实现，并可以求的q、r的值。同样你可以在参数中输入。这个时候你不需要在进行回归了。 上面的关键是如何定义官能团（新或者旧）。
材料热物性测试的研究现状及发展需求 陈桂生，廖 艳，曾亚光，付志勇,邓丽娟 （中国测试技术研究院，四川成都610021） 摘 要：材料热物性是对特定热过程进行基础研究、分析计算和工程设计的关键参数，是材料最基本的性能之一，在 科学研究、工程设计、工业生产等领域应用十分广泛，也是各行业节能技术发展的基础。通过对材料热物性发展历史、国内外研究现状的分析，比较了我国与发达国家在防护热板法导热系数装置研究上的差距，阐明了热物性测试的重要意义及我国在材料热物性测试领域仍未建全量值传递体系的不足。 关键词：材料热物性；防护热板法；导热系数；热学微系统；标准物质；量值传递体系中图分类号：O551.3；TK121 文献标识码：A 文章编号：1674-5124（2010）05-0005-04 Development requirements and research status of thermal physical properties testing CHEN Gui-sheng ，LIAO Yan ，ZENG Ya-guang ，FU Zhi-yong ，DENG Li-juan （National Institute of Measurement and Testing Technology ，Chengdu 610021，China ） Abstract:Thermal physical properties of materials are the key parameters for study ，analysis and engineering design of special thermal process.As the most basic characteristics of materials ，thermal physical properties are widely used in scientific research ，engineer design and industrial production field.They are also the basis for developing energy-saving technology in industry.In this paper ，thermal properties ’development history and current research progress were introduced.The difference of research on the guarded hot -plate device for thermal conductivity measurement between developed countries and China was compared.The importance of thermal properties testing was clarified.Finally ，the necessity of our country to establish full value transfer system in thermal properties testing field was discussed. Key words:thermal physical properties of material ；guarded hot plate apparatus ；thermal conductivity ；thermal micro-system ；reference materials ；value transfer system 收稿日期：2010-04-11；收到修改稿日期：2010-06-22作者简介：陈桂生（1953-），男，副研究员，主要从事温度计量 测试研究工作。 1引言 材料科学是人类生产、生活，社会发展的支柱和科学研究、科技创新最重要的基础，国家经济建设、国防建设和高新技术的发展都离不开材料，材料日益成为国家重要的战略资源。 材料的热物性是材料的重要特征参量，它是指材料在热过程中所表现出来的反映各种热力学特性的参数的总称，包括材料的导热系数、热扩散率、比热容、热膨胀系数、发射率、热流密度等[1]。材料热物 性参量在航空航天、 新材料的研究和开发、能源的有效利用、国防技术、微电子技术等高新技术领域以及建筑节能、空调制冷、石油化工、生物工程、医学、冶金、电力等工业领域都具有明显的科学意义和重要的工程应用价值。 能源短缺是当今全球经济发展所面临的重大挑 战，这使节能技术研究及其推广应用被各国列为重 点发展对象。 随着我国国民经济的快速增长，一方面能源缺口逐年扩大，另一方面我国的能源利用率仍然偏低，节能及提高能源利用效率方面大有潜力可 挖。节能技术的研究， 首先从关注能量的耗散开始。能量的耗散主要集中在热力转换这一过程中，如 电力生产、 炼钢、化工产品的分解与合成、建筑采暖等都是通过热力转换过程完成。因此， 提高热力转换效率及降低转换过程中的能源损耗是节能的重要途径。要提高热力转换效率和降低能源的损耗，合理地控制热能的转移和传递方式，就必须对材料的热物性参数进行研究，建立测试体系为各行业降低能耗和节能技术的研究推广提供可靠的技术支撑。 2热物性测试技术的发展过程 早在18世纪，人类就开始对材料的热物性进行 第36卷第5期2010年9月中国测试 CHINA MEASUREMENT &TEST Vol.36No.5September ，2010
物性分析仪及TPA在果蔬质构测试中的应用综述 刘亚平李红波 摘要：质地特性是果蔬极其重要的品质因素，物性分析仪所反映的主要是与力学特性有关的果蔬质地特性，其结果具有较高的灵敏性与客观性，目前已经开始运用于果蔬及其加工制品的物性研究及监测。简述了物性分析仪的原理及质地多面分析法(TPA)测试模式概况，就其在果蔬质构检测中的应用现状、注意事项进行了综述，并展望了其今后的发展方向。 关键词：物性分析仪；果蔬；TPA 新鲜果蔬是人们日常所必须维生素、矿物质和膳食纤维的重要来源，是促进食欲、具有独特的色、香、味、形的保健食品。果蔬组织柔嫩，含水量高，易腐烂变质，不耐贮藏，采后极易失鲜，从而导致品质降低，甚至失去营养价值和商品价值，但通过贮藏保鲜及加工手段就能消除季节性和区域性差别，满足各地消费者对果蔬的消费要求，加强果蔬贮藏 期间的质地特性监测非常重要。 质地在食品物性学中被广泛用来表示食品的组织状态、口感及美味感觉等。评价果实质地特性的参数包括果实的弹性、坚实度、粘性、汁液丰富度等。目前质地测试有两种方法，分别为仪器分析法和感官评定法。大部分情况下两者具有很好的相关性。与感官评定法相比，仪器分析法更容易操作，且重复性好，花费时间更少，也更加方便。目前质构测定在果蔬中的应用处于起步阶段，本文就物性分析仪及TPA 在果蔬质构检测中的应用现状、注意事项及今后发展方向进行了综述。 l 物性分析仪 物性分析仪通过特定的检测方法测定实验对象的质地结构，详细客观的得出相应的参数数据，这些质构指标在一定程度上反映了果实的质地特性和组织结构变化，也间接反映了果蔬保鲜效果，而且此方法迅速准确，特别适用于不易贮藏的果蔬产品和高附加值产品的检测。1．1 物性分析仪简介 物性分析仪(Texture Analyzer)，也称物性测试仪或质构仪，它能够根据样品的物性特点做出数据化的准确表述，是精确的感官量化测量仪器。美、英及台湾等国家和地区应用较早，近些年在我国大陆地区才逐渐被推广和被各厂家接纳。现在已经开发出专门用于食品类质构分析的物性分析仪，前期物性仪主要应用于面制品领域，利用不同探头设计的几种程序涵盖了面包、馒头、饺子、面条、蛋糕、饼干等多种面食领域。物性分析仪在国内外被很多研究机构作为重要研究仪器和研究手段，是业内公认的物性(质构)标准检测仪器，尤其近年来随着食品加工行业的不断发展，物性分析仪越来越受到研究人员的青睐。物性分析仪主要包括主机、专用软件、备用探头以及附件。其基本结构一般是由一个能对样品产生变形作用的机械装置，一个用于盛装样品的容器和一个对力、时间和变形率进行记录的记录系统组成。主机与微机相连，主机上的机械臂可以随着凹槽上下移动，探头与机械臂远端相接，与探头相对应的是主机的底座，探头和底座有十几种不同的形状和大小，分别适用于各种标本。仪器主要围绕着距离、时间和作用力对试验对象的物性和质构进行测定，并通过对它们相互关系的处理、研究，获得对象的物性测试结果。也就是说，物性分析仪所反映的主要是与力学特性有关的食品质地特性。测试前，首先按试验对象的测试要求，选用合适探头，并根据待测物的形状大小，调整横梁与操作台的间距，然后选择电极转速及操作台的运动方向，当操作台及待测物运动以后，启动计算机程序进行数据采集，并进行数据处理分析和处理。 目前常见的食品物性分析仪有由英国Stable Micro System(SMS)公司设计生产的TA—XT 食品物性测试仪；美国Food Technology Corporation(FTC)公司设计的TMZ型、TMDX 型等系列食品物性分析系统；瑞典泰沃公司设计生产的TXT型质构仪；美国Brookfield公司生产
浅谈基团贡献法 引言 不久前，我前往导师XXX的办公室，与他沟通交流学业上的问题。谈话间，王老师提及的一种建立自由基聚合反应过程机理模型的方法──链节分析法[1]，引起了我极大的兴趣。这一方法可以对复杂的聚合反应过程进行准确的动态模拟，解决了以往须同时求解无限多个微分方程才能模拟聚合过程的难题。通过这篇文献[1]我得知，对于高分子聚合物体系的热力学性质的处理，一直是建立聚合反应机理模型的难题之一。此法[1]不再把组成和链长不同的无穷多的聚合物大分子作为组分，而是将流程模拟系统的组分中出现的C、E、A·、R·等基本单元，参考其相应的单体物性，从而得到大分子聚合物的各种热力学性质。高分子的绝大部分热力学性质如密度ρ、比热容C p、焓H、摩尔体积V b、各种临界参数都能利用Joback基团贡献法，由基本单元的物性计算得到。联想到化热课堂上与基团贡献法有关的似乎只有UNIFAC模型，因此我想对物性估算法中的基团贡献法展开讨论，描述各种不同的方法并加以简单的评价。这便是本题目的来源。 第1章临界参数估算方法 不论是通过自己对化工热力学的学习，还是通过对文献的查阅，都不难得出这样的结论：对纯物质而言，临界参数是最重要的物性参数之一。其实，在所有的PVT 关系中，无论是对应状态法还是状态方程法都与临界数据有关。对应状态法已成为应用热力学的最基本法则[2]，借助于对应状态法，物质的几乎所有的热力学参数和大量的传递参数可被预测，而对应状态法的使用又强烈地依赖于临界数据。此外，涉及到临界现象的高压操作，如超临界萃取和石油钻井[2]，也与临界参数密切相关。总而言之，临界数据是化工设计和计算中不可缺少的重要数据。 临界参数如此重要，前人自然少不了花费巨大精力对其进行收集、整理和评定，但据我了解，所收集的临界数据大多局限于稳定物质的临界数据。虽然近几年对不稳定物质临界参数测定方法的研究在开展着，并且也测定了一些不稳定物质的临界参数，但大部分的不稳定物质仍由于测定难度大而缺乏实测的临界数据。因此，人们在致力
测定岩(矿)石标本磁物性参数技术方法及工作细则 陕西省核工业地质调查院 2014年四月
测定岩(矿)石标本磁物性参数技术方法及工作细则 一、物性参数 σ) SI 单位为千克每立方米，符号为kg / m 3 换算单位： 103kg / m 3＝1 g / cm 3 (2) 磁性单位 ：磁化率的单位为：SI(k) 与CGSM 单位换算如下：4πSI(k) = 1 CGSM(k) ：磁化强度的单位为：安培每米（A/m ） 与CGSM 单位换算为：A/m=10-3 CGSM( M ) (D)与磁倾角(I)的单位均为：°(度) (3)、电性单位 ρ)：电阻率的单位为：Ω·m (欧姆·米) η)：极化率的单位为：% (百分数) 可见，岩矿石物性标本应具有地质单元的代表性、统计样本的代表性、空间分布的代表性。岩矿石物性数据应具有地质描述的准确性，参数测定的精确性，数理统计的合理性，构造岩矿石物性数据的可靠性。 专门的岩矿石物性调查工作应单独进行技术设计编写，物探中的物性工作可参考专门的岩矿石物性调查工作编写技术设计，也可作为相应项目的一部分编写设计。 误差计算公式有两种： a) 平均相对误差为：%100Bi Ai -n 1i i n 1i ?+B A =∑=μ
b) 均方误差为： n B A n i i i 2) ( 12 ∑=- ± = ε 式中：μ—平均相对误差；ε—均方误差；n —检查样品数；A i ——第i件样品一次测量结果； B i ——第i件样品另一次测量结果。 二、测定物性参数的仪器设备 (1) 密度测定仪器 ①、密度测定仪器 其种类包括：大称、密度计和电子天平等。大称宜用于第四系松散沉积物的密度测定；密度计和电子天平宜用于固结岩矿石的密度测定。 ②、测定密度仪器的测程为1000～7000kg / m3。 ③、仪器检查与性能测定：按仪器使用说明书规定进行仪器检查与性能测定。根据样品质量的范围，在测定过程中应使用相应质量大小的砝码进行仪器标定。 ④、仪器维护：维护砝码的清洁，以保证砝码质量的稳定。 (2) 磁性测定仪器 ①、磁性测定仪器：类型主要有：无定向磁力仪、线圈感应式岩样磁力仪、卡帕桥、旋转式磁力仪、磁勘查所使用的高精度磁力仪等。 ②、磁性仪器灵敏度要求：专门测定磁性仪器要求的灵敏度不低于 10－6SI，其他类仪器的灵敏度应为10－6SI 量级，能够测量强磁性样品的磁性。 ③、仪器检查与性能测定 按仪器使用说明书规定进行仪器检查与性能测定。根据磁性强弱，应有相应测程的标准磁性样品进行仪器标定。 ④、仪器维护与使用 宜在无磁空间或磁场稳定的空间使用磁性测定仪器，使用中应注意仪器的防尘、防潮，防止电磁干扰 (3) 电性测定仪器 ①、电性测定仪器 种类主要有：改进的微机激电仪、电阻率桥等。
SHT-20 热物性瞬态自动测试仪简介及使用说明
0概述 众所周知，固体材料的热导率、热扩散系数、比热等热物理性质，随着材料，材料的结构、密度、多孔性、导电性、含湿率和温度的不同而变化。有些材料还与方向有关。对应于不同的材料和不同的试验条件，测量值会有很大的差异。测量材料的热物理性质，在科学研究和工程应用上，具有至关重要的意义；热物性测量与力学测量、电学测量、光学测量等一样，是物性研究和应用的基本测量技术之一。 材料热物理性质可以用稳态法或瞬态法进行测量。目前，国内、外主要使用稳态法测量材料的热导率。本仪器采用瞬态法测量材料的热扩散系数、热导率和定压比热等热物理性质。所谓瞬态测量，是指在加热升温，或停止加热后的降温过程中，实现对材料热物理性质的测量。瞬态测量不要求恒温环境，测量系统也无需达到或保持热平衡状态。 SHT-20材料热物性瞬态自动测量仪，是一种新型的材料热物性测量仪器，也是替代稳态法测量仪器的升级换代产品。 本仪器用平面热源加热，在室温附近，可以分别用脉冲法或恒流法等两种不同的测量方法，测量材料的热扩散系数、热导率和定压比热。 本仪器可广泛用于冶炼、能源、环保、建筑、热力工程和新材料研制等行业，作为科学研究，物性检测、生产过程控制与产品质量检验等领域；也可以用于理工科学生的物理实验、建筑物理实验，材料物理实验中，作为热物性测量的主导仪器。 该仪器将A/D 转换技术、数值计算技术、计算机应用技术和瞬态测量技术等多种高新技术，运用于材料的热物性测量中，实现了热物性测量的自动化。仪器的结构合理，运行稳定，质量可靠，准确度高，运行成本不到稳态测量的十分之一，测量时间不超过300秒。 一仪器规格及主要技术指标 1.1规格、参数 试件尺寸：主试件： mm xmm mm mm mm xmm 202;200200≤≤××辅试件1：xmm D 3≥辅试件2：xmm d 2≥平面热源：有效发热面积mm mm 200200×1.2直流稳流电源 输入：电功率：100W 交流：220V 频率：50Hz 输出：直流电流在0.01-1.000A 之间精密可调。在热测量过程中，电流波动幅度： A I 001.0≤?1.3运行环境 温度：室温湿度：<85% 1.4主要技术指标 温度范围：室温—100℃ 热导率测量范围：0.03—1000[W/(mK)]热扩散系数测量范围：0.01—1000[mm 2/s]热导率不确定度：≤±1%
2013年《物性数据估算》选修课程考查题 姓名：吴景程学号：2010650621班级：2010级化学工程与工艺三班 （含4道问答题、1道计算题，共5道题。要求4道问答题总字数不低于2000字，可加页。每人独立作答，不得相互抄袭。） 1、化学物质的基本物性主要包括哪些，主要从哪些手册上可查阅到基本物性数据，物性数据的估算主要有哪些方法？ 答：基本物性主要包括：密度，粘度，表面张力，溶解度，沸点和凝点，蒸气压，比热容，导热系数，汽化热、溶解热和熔融热，焓和熵，临界值，普朗特数，扩散系数，折射率和折射度，压缩因子，气-液平衡常数、挥发度和逸度，活度系数，偏心因子，P-V-T 数据等。 基本物性数据查阅手册：石油化工基础数据手册，化学试剂国内外标准手册 ，溶剂手册，化工工艺算图手册，物性手册查用基础，《危险货物品名表》速查手册，试剂手册，《化工计算手册》，水处理化学品手册 ，兰氏化学手册，《氯碱工业理化常数手册》，纯物质热化学数据手册 ，无机精细化学品手册，化学化工物性数据手，［美］B.E.波林《气液物性估算手册》，工业气体手册，气体数据手册等。 物性数据的估算方法：对应状态法（对比态法，两参数法，三参数法，极性参数法，沸点参数，量子参数法），基团贡献法，UNIFAC 法；状态方程法等。 两参数法 对比状态法从p －V －T 关系开始，van der Waals 方程： 提供了压缩因子Z 的估算方法（两参数压缩因子图） 发展为估算蒸气压、蒸发焓、焓差、熵差、热容差、逸度系数等一系列热力学性质的计算。 此法使用方便，但主要用于计算气相。 三参数法 加入第三参数可更好地反映物质的特性，因此在p －V －T 及其他各种热力学性质计算中更准确、更常用的三参数是偏心因子和临界压缩因子。 使用 和Zc 后，有关液相的计算更加准确了。 用作为第三参数时，作为标准的是球形流体（Ar 、Kr 、Xe ），后者的为零。 Lee －Kesler 是三参数法的一种改进，选择两种参考流体的方法更准确些。但复杂得多。 对比状态法和状态方程法比较 从计算方法比较，这两种方法有很大差异 但状态方程法中，所用参数都是从临界参数计算，即以Tc 、pc 、来表达的，在处理混合物时，需要用实验值回归交互作用参数，这样的计算成为估算方法。 对比态法在处理户混合物时也存在同样的问题。因此这两种方法也有一定的共同点。 2、介绍物质的偏心因子的概念，它的测定和估算方法是什么，利用物质的偏心因子可以有哪些应用？ (),,0 r r r p T V φ=ωωω
国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2005设计要点解析 中国建筑科学研究院空气调节研究所邹瑜徐伟冯小梅 摘要：本文针对不同地源热泵系统的特点，结合《规范》条文，对地源热泵系统设计特点、方法及要点进行了深入分析，为地源热泵系统的设计提供指导。 关键词：地源热泵系统、设计要点、系统优化 1 前言 实施可持续发展能源战略已成为新时期我国能源发展的基本方针，可再生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要组成部分。2006年1月1日《可再生能源法》正式实施，地源热泵系统作为可再生能源应用的主要途径之一，同时也是最利于与太阳能供热系统相结合的系统形式，近年来在国内得到了日益广泛的应用。地源热泵系统利用浅层地热能资源进行供热与空调，具有良好的节能与环境效益，但由于缺乏相应规范的约束，地源热泵系统的推广呈现出很大盲目性，许多项目在没有对当地资源状况进行充分评估的条件下就匆匆上马，造成了地源热泵系统工作不正常，为规范地源热泵系统的设计、施工及验收，确保地源热泵系统安全可靠的运行，更好的发挥其节能效益，由中国建筑科学研究院主编，会同13个单位共同编制了《地源热泵系统工程技术规范》（以下简称规范）。该规范现已颁布，并于2006年1月1日起实施。 由于地源热泵系统的特殊性，其设计方法是其关键与难点，也是业内人士普遍关注的问题，同时也是国外热点课题，在新颁布的《规范》中首次对其设计方法提出了具体要求。为了加深对规范条文的理解，本文对其部分要点内容进行解析。 2 《规范》的适用范围及地源热泵系统的定义 2.1 《规范》的适用范围 该《规范》适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源，以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质，采用蒸气压缩热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。它包括以下两方面的含义： （1）“以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质”，意旨不适用于直接膨胀热泵系统，即直接将蒸发器或冷凝器埋入地下的一种热泵系统。该系统目前在北美地区别墅或小型商用建筑中应用，它优点是成孔直径小，效率高，也可避免使用防冻剂；但制冷剂泄漏危险性较大，仅适于小规模应用。 （2）“采用蒸气压缩热泵技术进行……”意旨不包括吸收式热泵。 2.2 地源热泵系统的定义 地源热泵系统根据地热能交换系统形式的不同，分为地埋管地源热泵系统（简称地埋管系统）、地下水地源热泵系统（简称地下水系统）和地表水地源热泵系统（简称地表水系统）。其中地埋管地源热泵系统，也称地耦合系统（closed-loop ground-coupled heat pump system）
物理性能测试仪器 原值50万以上的对外提供共享服务的大型科学仪器设备总量为20333台（套），其中物理性能测试仪器的数量为1875台（套），占总量的9.2%。物理性能测试仪器中，力学性能测试仪器1002台（套），其他227台（套），光电测量仪器215台（套），颗粒度测量仪器178台（套），声学振动仪器175台（套），大地测量仪器46台（套），探伤仪器32台（套）。
1 脉冲激光溅射沉积系统PLD-450 JGF600 中国上海大学上海 2 激光再生放大器PRO-FIKXP 美国上海大学上海 3 荧光光谱仪FLSP920 英国上海大学上海 4 动态力学分析仪Q800 DMA 美国上海大学上海 5 物理特性测量系统 PPMS-9T 美国上海大学上海 6 水分吸附仪IGAsorp 英国上海大学上海 7 声源定位分析系统GFAI Star48 德国上海市环境科学研究院上海 8 电子万能测试机5569 美国上海市伤骨科研究所上海 9 比表面积和孔隙度分析仪ASAP2020-M 美国上海市检测中心上海 10 光散射法颗粒计数器CLS-1000 美国上海市检测中心上海 11 光测量系统8164B 德国上海市检测中心上海 12 光功率计校准装置IQ-12000 加拿大上海市检测中心上海 13 耐光及耐气候色牢度试验机Ci3000+ 美国上海市服装研究所上海 14 日晒色牢度试验机Ci4000 美国上海市服装研究所上海 15 脉冲试验台BI 1002 ARF 意大利上海市塑料研究所上海 16 拉力试验机Z010 德国上海市塑料研究所上海 17 臭氧老化试验机Argentox Ozone 500 德国上海橡胶制品研究所上海 18 激光粒度分析仪Mastersizer 2000 英国上海市涂料研究所上海 19 万能材料实验机LR-50 英国上海市合成树脂研究所上海 20 拉力机AG-50kNE 日本上海市合成树脂研究所上海 21 万能材料试验机SHT5106 中国上海市机械制造工艺研究所有限公司上海 22 电液伺服疲劳试验机及电子引伸计810 Material test system 美国上海市机械制造工艺研究所有限公司上海 23 试验机配套高温炉及引伸仪ZWICK 德国上海市机械制造工艺研究所有限公司上海 24 便携式超声波相控阵检测仪Olympus OmniScan MX 美国上海市机械制造工艺研究所有限公司上海 25 万能试验机300t SHT4306-W 中国上海市机械制造工艺研究所有限公司上海 26 微机电子万能试验机CMT4204，CMT5305 中国上海市机械制造工艺研究所有限公司上海 27 万能材料试验机附试验机配套高温炉及引伸仪BXC-FR250 德国上海市机械制造工艺研究所有限公司上海 28 轴承压摆疲劳试验台PLS-700 中国上海市轴承技术研究所上海 29 关节轴承磨损试验机PLS-100 中国上海市轴承技术研究所上海 30 关节轴承磨损试验机PLS-300 中国上海市轴承技术研究所上海 31 轴承高速摆动试验台NSDZ-50 中国上海市轴承技术研究所上海 32 液压万能专用试验机ZGPJ19200 中国上海市轴承技术研究所上海 33 巴克豪森应力测试仪Bearing Sca 芬兰上海市轴承技术研究所上海 34 轴承高速摆动试验台NSDZ-20 中国上海市轴承技术研究所上海 35 部件温度冲击设备TC405-Ⅱ中国上海半导体照明工程技术研究中心上海 36 高低温交变湿热箱HUT410P 中国上海半导体照明工程技术研究中心上海 37 快速温度变化试验箱TU403-10 中国上海半导体照明工程技术研究中心上海 38 熔融玻璃旋转粘度计RSV-1600 中国中国建材国际工程集团有限公司上海 39 光谱椭偏仪SenPro 德国中国建材国际工程集团有限公司上海
xxxxx地源热泵岩土热物性测试 技 术 报 告 华中科技大学环境科学与工程学院地源热泵研究所华中科技大学建筑节能技术中心 二O一一年十月
地源热泵岩土热物性测试技术报告 项目名称：xxxxxx 地源热泵岩土热物性测试 测试单位：华中科技大学环境科学与工程学院 地源热泵研究所 华中科技大学建筑节能技术中心 测试时间：2011-10-11 ～2011-10-13
目录 1 测试目的和测试依据....................................................... - 1 - 1.1测试目的 ............................................................. - 1 - 1.2测试参考标准........................................................ - 1 - 2 测试原理与方法 ............................................................ - 2 - 2.1岩土热响应试验..................................................... - 2 - 2.2 现场测试方法 ....................................................... - 5 - 3 测试仪器和要求 ............................................................ - 1 - 3.1规要求................................................................ - 1 - 3.2测试单位测试用岩土热物性测试仪及其检定/校准证书 ........ - 1 - 3.3测试单位地源热泵岩土热物性测试技术研究成果错误!未定义书签。 4 测试方案 .................................................................... - 3 - 4.1项目概况 ............................................................. - 3 - 4.2测试孔成孔条件..................................................... - 3 - 4.3岩土热响应试验测试步骤 .......................................... - 3 -5现场试验数据计算分析和测试结果 ....................................... - 5 - 5.1岩土综合热物性参数................................................ - 5 - 5.2钻孔单位延米（孔深）换热量参考值............................. - 5 -附录现场测试部分原始数据曲线图........................................ - 8 -
一、项目基本情况 （一）项目概况 邯郸市康桥国际大厦位于邯郸市邯山区陵园路东段，总建筑面积48737.04m2，占地面积6916.9m2 。大厦地下2层，地上29层，局部30层。地下2层战时为人防，平时为汽车库，自行车库，及设备用房。1-3层为商业，4-29层为办公。总建筑高度为97.45m（地上），图1为康桥国际大厦总平面图。 该项目拟采用地源热泵空调系统来解决建筑的夏季制冷、冬季采暖需要。 图1 康桥国际大厦总平面图
（二）项目进度 康桥国际大厦已于2009年6月开工建设，计划于2011年05月竣工并投入使用，目前该工程即将封顶，部分施工面的空调、水、电等各专业已具备进场作业的条件。 二、项目测试背景及目的 （一）项目测试背景 结合项目的特点、周围市政供热的现状，并考虑到系统的运行费用，康桥国际大厦项目拟采用地源热泵空调系统。地埋管换热器的换热能力及项目所在地土壤的地层情况作为地源热泵空调系统设计的核心、成败的关键，必须给予足够的重视；同时，该项目作为目前邯郸市最大的使用地源热泵空调这种清洁能源形式的项目，无已建成类似规模的项目实际运行数据可以借鉴，因此，为了确保本项目采用地源热泵空调形式的成功，并在邯郸地区起到示范作用，必须对项目所在地的地层情况、地埋管换热器的换热能力等进行测试，取得准确可靠的原始数据，为项目的设计提供可靠的依据。 为了支持项目建设、配合工程进度，尽快确定地源热泵空调设计方案，北京金万众空调制冷设备有限责任公司于2010年8月5日至2010年8月17日在工地现场组织进行了钻孔试验及地埋管换热器竖直换热管换热能力测试。 （二）项目测试目的 本次测试的目的主要是希望通过本次测试，能够为整个项目的地源热泵空调系统设计提供准确的原始数据。具体包含以下几个方面：（1）了解项目所在地地层情况； （2）得出双U竖直换热管及单U竖直换热管的单井换热能力； （3）通过对单管换热能力测试给出群井换热能力分析。
地源热泵空调工程 岩土层热响应测试报告 2009年月日
目录 一、测试项目概况 (1) 二、热响应实验目的 (1) 三、热响应实验依据 (1) 3.1测试原理 (1) 3.2测试平台 (1) 四、热响应实验工程概况 (2) 4.1测试井定位 (2) 4.2测试井参数 (2) 4.3测试实验台搭建 (2) 4.4测试平台误差控制 (2) 4.5测试过程 (3) 五、数据整理与分析.............................................................. . (3) 5.1岩土层结构与传热分析 (3) 5.2测试数据整理 (4) 5.2.1土壤平均原始温度 (4) 5.2.2模拟实验数据 (4) 5.3测试数据分析 (7) 5.3.1岩土层导热系数 (7) 5.3.2埋管换热器热阻计算 (8) 5.3.3单孔换热量计算 (9) 六、测试结果与建议 (11) 6.1钻孔深度与钻孔难易程度 (11) 6.2测试数据整理与分析 (11)
一、测试项目概况 本工程位于*市：为把该项目打造为节能示范项目，拟采用目前国际先进、节能高效、绿色环保的空调系统—土壤热泵系统作为建筑空调的冷热源，实现节能减排。 二、热响应实验目的 土壤源热泵系统的设计，主要就是土壤型热交换器的设计。由于土壤源热泵设计的特殊性，需要为后期进行地下换热器系统设计提供比较准确的数据依据，因此在设计前期必须对该工程所在地做土壤的热响应测试实验。本测试实验的主要目的是通过实际测试孔勘查地质情况，并通过测试获取该处的岩土热物性，特别是导热系数，从而获得土壤换热器的冬夏取放热量，为项目决策和设计提供参考。 三、热响应实验依据 3.1测试原理 土壤型热交换器的设计，最主要就是确定地层土壤的平均导热系数，平均导热系数包含了土壤（岩石）、回填料以及塑料管壁等导热的综合情况。根据线热源理论，在恒定热流密度时，线热源温度与时间有待定的函数关系，模拟测试中我们设定固定电加热量，模拟恒热流密度工况，记录测试中埋管进出水温度。由模拟值与测试值对比可计算出土壤平均导热系数，再根据地源热泵规范的热阻计算方法计算热阻，从而计算出埋管换热量指标。 3.2测试平台 该测试平台运行方式如下：将仪器的水路循环部分与所要测试换热孔内的 HDPE管路相连接，形成闭式环路，通过仪器内的微型循环水泵驱动环路内的液体不断循环，同时仪器内的加热器不断加热环路中的液体，加热器所产生的热量就不断通过换热孔内的换热管释放到地下。在闭式环路内的液体循环的过程中，将进/出仪器的温度、流量和加热器的加热功率进行采集记录，来进行分析计算土壤的热物性参数。
国家标准《地源热泵系统工程技术规范》 GB50366设计要点解析 1 前言 实施可持续发展能源战略已成为新时期我国能源发展的基本方针，可再生能源在建筑中的应用是建筑节能工作的重要组成部分。2006年1月1日《可再生能源法》正式实施，地源热泵系统作为可再生能源应用的主要途径之一，同时也是最利于与太阳能供热系统相结合的系统形式，近年来在国内得到了日益广泛的应用。地源热泵系统利用浅层地热能资源进行供热与空调，具有良好的节能与环境效益，但由于缺乏相应规范的约束，地源热泵系统的推广呈现出很大盲目性，许多项目在没有对当地资源状况进行充分评估的条件下就匆匆上马，造成了地源热泵系统工作不正常，为规范地源热泵系统的设计、施工及验收，确保地源热泵系统安全可靠的运行，更好的发挥其节能效益，由中国建筑科学研究院主编，会同13个单位共同编制了《地源热泵系统工程技术规范》（以下简称规范）。该规范现已颁布，并于2006年1月1日起实施。 由于地源热泵系统的特殊性，其设计方法是其关键与难点，也是业内人士普遍关注的问题，同时也是国外热点课题，在新颁布的《规范》中首次对其设计方法提出了具体要求。为了加深对规范条文的理解，本文对其部分要点内容进行解析。 2 《规范》的适用范围及地源热泵系统的定义 2.1 《规范》的适用范围 该《规范》适用于以岩土体、地下水、地表水为低温热源，以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质，采用蒸气压缩热泵技术进行供热、空调或加热生活热水的系统工程的设计、施工及验收。它包括以下两方面的含义： （1）“以水或添加防冻剂的水溶液为传热介质”，意旨不适用于直接膨胀热泵系统，即直接将蒸发器或冷凝器埋入地下的一种热泵系统。该系统目前在北美地区别墅或小型商用建筑中应用，它优点是成孔直径小，效率高，也可避免使用防冻剂；但制冷剂泄漏危险性较大，仅适于小规模应用。 （2）“采用蒸气压缩热泵技术进行……”意旨不包括吸收式热泵。 2.2 地源热泵系统的定义 地源热泵系统根据地热能交换系统形式的不同，分为地埋管地源热泵系统（简称地埋管系统）、地下水地源热泵系统（简称地下水系统）和地表水地源热泵系统（简称地表水系统）。其中地埋管地源热泵系统，也称地耦合系统（closed-loop ground-coupled heat pump system）或土壤源地源热泵系统，考虑实际应用中人们的称呼习惯，同时便于理解，本规范定义为地埋管地源热泵系统。地表水系统中的地表水是一个广义概念，包括河流、湖泊、海水、中水或达到国家排放标准的污水、废水等。只要是以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统，统称为地源热泵系统。
地源热泵地埋管系统现场热物性测试方法与要求 现场热物性测试方法与要求 A.1 一般规定 A.1.1现场热物性测试的目的主要是得到在地埋管换热器设置深度范围内当地岩土层的表观导热系数，作为按照一定的传热模型设计地埋管换热器或模拟地源热泵系统性能的基础数据。 A.2 测试方法 A.2.1现场热物性测试的原理是通过对钻孔埋管换热器施加一个恒定的热（或冷）负荷，记录循环液（通常是水）的进出口温度随时间的变化，根据一定的传热模型反推岩土层的热物理性质。根据试验得到的温度响应数据计算岩土体的导热系数时，宜采用线热源模型；此时，热响应试验初始阶段的数据（约10-15 h）不适合线热源模型，应舍去。也可以采用基于数值计算模型的参数估计方法来确定岩土体的热物性。 A.2.2用作现场热物性测试的钻孔埋管换热器的设置方式、深度和回填方式应与拟建设的地埋管换热器保持一致。 A.3 技术要求 A.3.1对现场热物性测试的技术要求是： 1. 热物性测试的时间应大于36h。 2. 加热功率应为每米钻孔50-80W，大致为实际U型管换热器高峰负荷值。 3. 加热功率的标准差应该小于其平均值的1.5%，最大偏差应小于平均值的±10%；或由于加热功率的变化引起的平均温度值对于T（温度）-- log t（时间的对数）坐标上的一条直线的偏差应小于0.3 K。 4. 循环水进出口温度的测量、转换和记录的综合精度应不低于±0.3 K。 5. 功率的测量、传输和记录仪器的综合精度应不低于读数的±2%。 6. U型管内的流速应适当，以保证U型管进出口温差为3.5-7 K。 7. 热物性测试应于完成埋管和回填5天以后再开始进行。 8. 地下岩土体的初始温度在上述等待期以后测试，可以在注满水的管中在不少于三处不同的深度直接插入测温元件测定并求平均值；或在没有开始加热而循环泵已启动的情况下以短的时间间隔（例如10s），在10-20min内连续记录U型
材料综合物性综合测量系统（PPMS）原理及应用 王立锦编 北京科技大学材料学院实验测试中心 2007年6月
材料综合物性综合测量系统（PPMS）原理及应用 美国Quantum Design 公司的产品PPMS( Physics Property Measurement System) 是在低温和强磁场的背景下测量材料的直流磁化强度和交流磁化率、直流电阻、交流输运性质、比热和热传导、扭矩磁化率等综合测量系统。北京科技大学材料学院与美国Quantum Design 公司在北京科技大学材料学院实验中心联合成立了PPMS材料综合物性测量研究实验室，安装了PPMS-9综合物性测量系统、HH-15振动样品磁强计、材料磁电阻效应、霍尔效应及磁致伸缩效应测量仪等仪器，现已全面对学生教学和科研测试开放。 一、实验目的 1、了解PPMS-9综合物性测量系统的结构、组成、测量原理及应用范围； 2、熟悉PPMS-9仪器开关机步骤及更换样品、测量附件的方法； 3、熟悉PPMS-9仪器软件控制程序及参数设置方法； 二、PPMS仪器测量原理和方法 PPMS是Quantum Design 公司在成功推出MPMS1之后，于20 世纪90 年代中期推出的又一款产品。一个完整的PPMS 系统也是由一个基系统和各种选件两个部分构成，根据内部集成的超导磁体的大小基系统分为7 特斯拉、9 特斯拉、14 特斯拉和16 特斯拉系统。但与MPMS 专注于磁测量不同，PPMS 在基系统搭建的温度和磁场平台上，利用各种选件进行磁测量、电输运测量、热学参数测量和热电输运测量。基系统主要包括软件操作系统，温控系统，磁场控制系统，样品操作系统和气体控制系统。下面结合各种选件对PPMS 的测量原理和方法加以说明。 1.交直流磁化率选件 该选件是研究各种材料在低温下磁行为的主要设备之一，包括探杆、样品杆、伺服电机、电子控制部分、精密电源和软件部分(集成于系统软件) 。可以在同一程序中对一个样品先后进行交流磁化率和直流磁化强度的测量而不需要对样品进行任何调。样品杆处于探杆的中间，样品置于样品杆的一端，样品杆的另一端连接在伺服电机上。探杆之外由内到外依次由校正线圈组(用于消除仪器电子装置自身带来的信号增益和漂移) 、抗磁温度计、样品磁矩探测线圈、AC 驱动线圈(用于提供交流磁场) 以及AC 驱动补偿线圈(用于把交流磁场限制在线圈内部、防止它和外部的测量装置相互作用) 组成。 AC 磁化率测量原理交流激发信号被输入到交流驱动线圈中，伺服电机驱动样品依次到两个绕向相反的探测线圈的中心，同时，与时间相关的样品信号被收集。把测得的样品在两个探测线圈中心的信号相减以消除驱动线圈和探测线圈间的随机相互作。通过对多次测量的采样和平均，可以减少测量过程中的信号噪音。与一般交流磁化率测量仪器相比，PPMS上AC磁化率测量装置有两个特点值得指明：首先它没有采用传统的单相锁相技术来处理信号，而是采用高速数字信号处理器(DSP)，这样它