導(dǎo)熱系數(shù)儀是一種基于傅立葉導(dǎo)熱定律而進(jìn)行材料導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)量的儀器，在導(dǎo)熱過(guò)程中，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)給定截面的熱量，與該截面的面積和垂直于該截面方向的溫度梯度成正比。
 

　　導(dǎo)熱系數(shù)儀的校準(zhǔn)方法：
 

　　穩(wěn)態(tài)法測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù)的困難主要在于相關(guān)參量的準(zhǔn)確獲得。由于導(dǎo)熱系數(shù)是標(biāo)志一個(gè)過(guò)程(傳熱)的性質(zhì)的熱物性參數(shù).因此不可能通過(guò)直接靜態(tài)對(duì)比而得出。所以，可以將同樣尺寸規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)樣品(導(dǎo)熱系數(shù)已知)放在導(dǎo)熱系數(shù)儀中，在某一外部條件下，經(jīng)歷一個(gè)傳熱過(guò)程，另外再通過(guò)測(cè)量冷熱板的表面溫度，就可根據(jù)測(cè)量結(jié)果的比較而得到被測(cè)導(dǎo)熱系數(shù)儀的測(cè)量準(zhǔn)確度。
 

　　1. 校準(zhǔn)條件
 

　　校準(zhǔn)導(dǎo)熱系數(shù)儀用的主要標(biāo)準(zhǔn)器有導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)參比板和精密表面溫度計(jì)。其中導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)參比板由國(guó)家建材研究院研制，這是一種通過(guò)多臺(tái)精密導(dǎo)熱系數(shù)儀比對(duì)定值的已經(jīng)通過(guò)國(guó)家審核認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)樣品，使用溫度范圍在(270～373)K之內(nèi)，具有很高的可靠性和穩(wěn)定性，測(cè)量不確定度2.5%(95%置信概率時(shí))。它的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)熱系數(shù)值通過(guò)以下公式得到：
 

　　(3)
 

　　式中：T——導(dǎo)熱系數(shù)參比板的平均溫度，K；
 

　　λ標(biāo)——由導(dǎo)熱系數(shù)參比板得到的參考導(dǎo)熱系數(shù)值，
 

　　精密表面溫度計(jì)，測(cè)量范圍(0~100)℃，測(cè)量準(zhǔn)確度±1.2℃，用來(lái)精確測(cè)量平板表面溫度，它應(yīng)有(0～100)℃之間整十度溫度點(diǎn)修正值。
 

　　另外，對(duì)尺寸的測(cè)量采用游標(biāo)卡尺，測(cè)量范圍(0~300)mm，測(cè)量準(zhǔn)確度±0.04mm，用來(lái)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)參比板的厚度。
 

　　2.基本示值誤差的校準(zhǔn)方法
 

　　測(cè)試前先將導(dǎo)熱系數(shù)參比板在105℃±5℃的烘箱中烘干48小時(shí)，再在濕度低于30%RH的干燥柜中冷卻至室溫，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量參比板的厚度。將導(dǎo)熱系數(shù)儀接入穩(wěn)壓電源，在測(cè)量過(guò)程中電源電壓的波動(dòng)應(yīng)在±10%以?xún)?nèi)。
 

　　將導(dǎo)熱系數(shù)儀的電源開(kāi)啟，如果是自動(dòng)控制類(lèi)型的導(dǎo)熱系數(shù)儀同時(shí)也將控制軟件開(kāi)啟。充分預(yù)熱后將導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)參比板放入導(dǎo)熱系數(shù)儀測(cè)試腔中，再將精密表面溫度計(jì)分別放入加熱板和參比板之間以及參比板和冷板之間，感溫頭應(yīng)貼附在參比板表面上，放置位置位于參比板的中心。自動(dòng)壓緊裝置的啟動(dòng)壓緊裝置，手動(dòng)壓緊的上緊裝置將參比板壓緊，壓緊程度以使參比板和冷熱板緊密接觸為宜。
 

　　設(shè)置好測(cè)試時(shí)的熱板溫度、冷板溫度和試樣厚度，啟動(dòng)導(dǎo)熱系數(shù)儀進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)溫度和傳熱達(dá)到穩(wěn)定平衡時(shí)，測(cè)量此時(shí)的表面溫度計(jì)讀數(shù)，讀取熱板和冷板的4個(gè)表面溫度t1、t2、t3和t4(單位℃)。之后每間隔10min讀一次數(shù)，共讀取十次數(shù)據(jù)，分別計(jì)算其平均值 、 、 、 ，求出參比板平均溫度T。
 

　　or      (4)
 

　　式中： 、 、 、 分別是構(gòu)成一維傳熱的一對(duì)傳熱板表面溫度，℃；
 

　　、 、 、 分別是表面溫度計(jì)在該溫度下的修正值，℃。
 

　　求出參比板的平均溫度后，代入式(3)可以計(jì)算得到各參比板的參考導(dǎo)熱系數(shù)值λ標(biāo)。
 

　　3.基本示值誤差計(jì)算
 

　　導(dǎo)熱系數(shù)儀的溫度基本示值誤差為：
 

　　(5)
 

　　式中，Δt——被校儀器的表面溫度測(cè)量誤差，℃；
 

　　td——被校儀器讀取的該表面溫度示值平均值，℃
 

　　t標(biāo)——精密表面溫度計(jì)讀取的溫度示值平均值，℃
 

　　te——表面溫度計(jì)在實(shí)際溫度下的修正值，℃。
 

　　導(dǎo)熱系數(shù)儀的導(dǎo)熱系數(shù)基本誤差按下式計(jì)算：
 

　　(6)
 

　　式中：Δλ——為導(dǎo)熱系數(shù)儀的導(dǎo)熱系數(shù)基本誤差， ；
 

　　λd——為導(dǎo)熱系數(shù)儀所測(cè)量得到的導(dǎo)熱系數(shù)值， ；
 

　　λ標(biāo)1——由*塊導(dǎo)熱系數(shù)參比板得到的參考導(dǎo)熱系數(shù)值，由式(3)計(jì)算得到， ；
 

　　λ標(biāo)2——由第二塊導(dǎo)熱系數(shù)參比板得到的參考導(dǎo)熱系數(shù)值，對(duì)于單試件導(dǎo)熱系數(shù)儀，λ標(biāo)2=λ標(biāo)1， ；
 

　　Δλ的zui后結(jié)果應(yīng)按照數(shù)據(jù)修約規(guī)則化整到與導(dǎo)熱系數(shù)儀的分辨力一致。
 

　　導(dǎo)熱系數(shù)儀校準(zhǔn)的測(cè)量不確定度實(shí)際由兩部分組成：導(dǎo)熱系數(shù)參比板計(jì)算的不確定度和溫度測(cè)量的不確定度。通過(guò)溫度基本示值誤差和導(dǎo)熱系數(shù)基本示值誤差的校準(zhǔn)，我們可以得到該導(dǎo)熱系數(shù)儀的綜合測(cè)量準(zhǔn)確度，提高導(dǎo)熱系數(shù)儀對(duì)材料熱物性測(cè)量的可靠性和準(zhǔn)確度。通過(guò)對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)儀的計(jì)量表面溫度的測(cè)量，對(duì)于導(dǎo)熱系數(shù)儀我們可以更加方便、準(zhǔn)確的測(cè)量其導(dǎo)熱系數(shù)基本誤差，達(dá)到校準(zhǔn)的目的。