圆球法测疏散物质的导热系数
(完整word版)圆球法测量导热系数
圆球法测定材料导热系数一、目的在稳定传热情况下，利用圆球法测定粒状材料的导热系数，并用图解法确定此材料的导热系数与温度之间的线性关系λ=λ0(1+bt)二、原理本实验是利用在稳定传热情况下，以球壁导热公式作为基础来求得粒状材料的导热系数λ。
设有一空心球体，球的内表面直径d 1，外表面直径为d 2，壁厚212d d -=δ，如果内、外表面的温度维持不变，并等于t 1和t 2，则根据傅立叶定律得δπλπλ21212121)(11)(2dd t t d d t t Q -=--=（1）移项得)()(21212121t t d d IU t t d d Q -=-=πδπδλ （2）式中：I 为电热器的工作电流U 为电热器的工作电压；λ为试验材料在温度221tt t -=时的导热系数。
如果需要求得λ和温度之间的变化关系，则必须测定在不同温度下的导热系数，然后将测得的导热系数值λ1、λ2、λ3…λn 及其对应的t 1、t 2、t 3…t n 在坐标纸上绘出其坐标位置，如下图所示。
绘出坐标点后，应根据各的昂的位置揣摩一下，是否能够连成一条直线或连成一条曲线。
由于固体材料的导热系数与温度之间的函数关系，在温度相差不过分悬殊时一般可以当作线性直线关系的。
因此可通过各点间的中心位置绘一条直线，然后在直线上任取a、b两个坐标点并算出直线的截距，就不难求出函数式λ=λ0(1+bt)，此式是描绘被测材料的导热系数与温度之间的经验关系式。
实验点之所以不能完全落在一条直线上，是由于λ(t)不完全是线性关系，其次在实验中难免有种种误差所引起的偏差。
三、实验装置本实验装置中，仅取四个温度工况。
为了便于学生实验，四个不同温度工况由四个不同的实验球来实现。
每个实验球共有两个空心球体，球壁均用紫铜板冲压成形。
内球外径为d1，外球的内径为d2。
四个空心球体的几何尺寸见下表：球体结构的尺寸内球中间装有电加热器，电加热器的功率自耦式调压器调节，输出的功率通过装在电加热器电源上的电压表和电流表读出，并由变送器将数据送入数据采集系统。
《传热学》实验 球体法测粒状材料的导热系数
《传热学》实验球体法测粒状材料的导热系数一、实验目的和要求1、巩固稳定导热的基本理论，学习用圆球法测定疏散物质的导热系数的实验方法和测试技能。
2、实际测定被试材料的导热系数λ。
m3 、绘制出材料的导热系数λ与温度t的关系曲线。
m二、实验原理圆球法测定物质的导热系数，就是应用沿球壁半径方向三向度稳定导热的基本原理来进行对颗粒状及粉末状材料导热系数的实验测定。
导热系数是一个表征物质导热能力大小的物理量，对于不同物质，导热系数是不相同的，对于同一种物质，导热系数会随着物质的温度、压力、物质的结构和重度等有关因素而变异。
各种不同物质导热系数都是用实验方法来测定的；几何形状不同的物质可采用不同的实验方法，圆球法是用来疏散物质导热系数的实验方法之一。
圆球法是在两个同心圆球所组成的夹层中放入颗粒状或粉末状材料，内球为热球，直径为d表面温度为t，外球（球壳）为冷球，直径为d壁面温度为t。
根DDvd据稳态导热的付立叶定律，通过夹层试材的导热量为：,tt12 [w] ,,111(,)2,,ddm12在实验过程中，测定出Φ、t 和t，就可以根据上式计算出材料的导热系数：12,(d,d)21, [w/m ?] ,m,2dd(t,t)1212改变加热量Φ就可以改变避面温度t 和t，也就可以测出不同的温度下试材的12导热系数，这样就可以在t 和t坐标中测出一条t 和t的关系曲线，根据这条曲1212线即可求出λ=f(t)的关系式。
三、实验装置及测量仪表球体法实验装置的系统图如图4-1所示，整个测试系统包括：圆球本体装置、交流调压器、交流稳压电源、0.5级瓦特表、UJ33a型电位差计和热电偶转换开关盒等。
圆球本体的示意图如图4-2所示，它由铜质热球球体、冷球球壳、保温球盒和泡沫塑料保温套等组成。
热球球体由塑料支架架设在整个圆球本体的中央，球体内；冷球球壳由两个半球球壳合成，球壳内空，为恒温水套，通以恒温水槽的D 部埋设加热元件，通电后是球体加热，球体表面设有热电偶1，用以测量热球表面循环水流，球壳内壁面设有热电偶2，用以测量冷球壳壁温度t；热球和冷球球壳2温度t之间的夹层中，可放入疏散颗粒体或粉末体试材料，热球发出的热量将全部通过被试验材料传导的冷球球壳，并由球壳中的循环水带走。
实验一圆球法测粒状材料的导热系数
实验一 圆球法测粒状材料的导热系数一、实验目的1.通过实验，掌握在稳定热流情况下，用圆球法测各种粒状材料的导热系数的方法。
2.确定导热系数随温度变化的关系。
3.加深对付里叶定律的理解。
二、实验原理付里叶定律应用于球体稳定导热时其热流量：dr dt r dr dt FQ 24πλλ=-=（W ） （1）实验证明，当温度变化范围不大时，对决大多数工程材料的导热系数与温度的关系，可以近似地认为是直线关系。
()m t βλλ+=10 （2）将（2）代入（1）dr dt r t Q m 204)1(πβλ+-=通过分离变量212111(2d d t t Q --=均）均πλ (W ) (3)均）均2121(2)11(t t d d Q --=πλ )/(c m W ︒⋅ （4）式中 2/)(21均均＋t t t m =21d d 、—分别为内球壳的外径和外球壳的内径（m ）均均、21t t ——内、外球表面平均温度（c ︒） λ——材料的导热系数Q ——热流量 Q = I V （W ）β——由实验确定的常数0λ——材料在0C O 时的导热系数 )/(c m W ︒⋅由式（4）可知，只要在球壁内维持一维稳定温度场，测出它的直径均均、、和、2121t t d d 以及导热量 Q 的值，则可由（4）式求出温度，以及221均均t t t m +=时材料的导热系数。
为了求得 λ 和 t 的依变关系，则必须测定不同 m t 下的 m λ之值，从而求出（2）式中的 0λ 和 β 值。
球壁导热过程三、实验数据记录实验二 空气横掠单管时平均换热系数的测定 一、实验目的、要求1、 了解实验装置，熟悉空气流速及管壁的温度的测量方法，掌握测试仪器、仪表的使用方法。
2、 通过对实验的综合整理，掌握强制对流换热实验数据的整理方法。
3、 了解空气横掠管子时的换热规律。
二、基本原理根据对流换热的分析，稳定受迫对流时的换热规律可用下列准则关系式来表示： N u =f(R e ·P r ) （1）对于空气、温度变化范围又不大，上式中的普朗数P r 变化很小，可作为常数看待，故（1）式简化为：N u =f(R e ) （2）努谢尔特数 N u =λαD（3）雷诺数 R e =υuD（4） 式中 α—空气横掠单管时的平均换热系数，(w/m ·℃)u —来流空气的速度，(m/s) D —定型尺寸，取管子的外径，(m) λ—空气的导热系数，(w/m ·℃) υ—空气的运动粘度，(m 2/s)要通过实验确定空气横向掠过单管时的N u 与R e 的关系，就需要测定不同流速u 及不同管子直径D 时换热系数α的变化。
用球体法测量导热系数实验
用球体法测量导热系数实验模具设计与制造专业的“热加工基础”用球体法测试导热性指南姓氏:高晋朝门票编号:020*********完成时间:2011年9月28日球体法测量热导率的实验一、实验目的1.学习如何用球体法测量粒状材料的热导率。
2、了解温度测量过程和温度传感元件。
二、实验原理球体法是一种利用沿球体壁半径方向一维导热系数的基本原理测量颗粒纤维材料导热系数的实验方法。
在由两个同心球体构成的夹层中，将颗粒或纤维材料放入夹层中，颗粒材料的热导率可以用球体热导率仪测量。
如图1-1所示。
填充有均匀颗粒材料的球形壁具有内径d11和外径d(半2直径r1和r2)，其内表面温度和外表面温度等于t1和t2，内球形直径D1 = 60毫米，外球形直径D2 = 200毫米，并且保持不变。
由于大多数工程材料的导热系数与温度之间的关系在小的温度范围内可视为一条直线，因此傅里叶定律适用于球形壁的导热系数。
如图7-1所示热流量计的公式可以通过积分边界条件得到:？？d1d2？m(t1？T2)(1-1)？？？？(1-2)？d1d2(t1？t2)12？m？其中:δ-球形壁的厚度δ=(d2？D1)；λm-球形壁的材料是tm？t1？t2时的热导率。
2图7-1球壳导热过程因此，只要内外球形壁的温度保持均匀和稳定，球形壁的半径d1和d2是已知的，并且测量内外球形壁的表面温度t1和t2，材料的热导率λm可以从公式(1-2)计算。
当实验进行到稳态时，用傅立叶定律来确定夹层的导热系数。
从上面的公式可以看出，只要在实验的稳态下测量由内球发射的热量和由热电偶测量的内球和外球表面的温度，就可以计算λ。
实验室2以热电偶为分度号k镍铬镍铬热电偶，温度势关系为:t = 0.0505 x+24.062 x+0.704℃(x为温度势值)。
从上述公式还可以看出，如果通过材料的热量改变，则内球壁表面的温度将相应地改变，从而材料将处于另一种加热状态，因此可以在不同的平均温度t=(t 1 +t 2 )/2下测量测试材料的热导率，并且热导率和温度之间的关系不难确定。
圆球法测疏散物质的导热系数
圆球法测疏散物质的导热系数一．实验的目的和要求1. 巩固稳定导热的基本理论，学习用圆球法测定疏散物质的导热系数的实验方法和测试技能。
2. 实际测定被试材料的导热系数入m。
3. 绘制出材料的导热系数入m与温度t的关系曲线。
二．实验原理圆球法测定物质的导热系数，就是应用沿球壁半径方向三向度稳定导热的基本原理来进行对颗粒状及粉末状材料导热系数的实验测定。
导热系数是一个表征物质导热能力大小的物理量，对于不同物质，导热系数是不相同的，对于同一种物质，导热系数会随着物质的温度、压力、物质的结构和重度等有关因素而变异。
各种不同物质导热系数都是用实验方法来测定的；几何形状不同的物质可采用不同的实验方法，圆球法是用来测定疏散物质导热系数的实验方法之一。
圆球法是在两个同心圆球所组成的夹层中放入颗粒状及粉末状试材，内球为热球，直径为d1，表面温度为t1，外球(球壳)为冷球，直径为d2，壁面温度为t2，根据稳态导热的付立叶定律，通过夹层试材的导热量为：Q= (t i-t2)/[ (1/d i-1/d2)/2 n 入m] [w]在实验过程中，测定出Q、t i和t2,就可以根据下式计算出材料的导热系数：入m=Q (d2-d i) /[2 n d i d2 (t i-t2) ] [w/ (m.C)]改变加热量Q,就可以改变壁面温度t i和t2,也就可以测出不同温度下试材的导热系数，这样就可以在入一t坐标中测出一条入一t的关系曲线，根据这条曲线即可求出入=f(t)的关系式。
三．实验装置及测量仪表圆球法实验装置的系统图如图ii.i 所示,整个测试系统包括：圆球本体装置、恒温水槽、直流稳压电源、0.5级毫安表、UJ33a 型电位差计和热电偶转换开关盒等。
圆球本体的示意图如图ii.2所示，它由铜质热球球体、冷球球壳、保温球壳和泡沫塑料保温套等组成。
热球球体有塑料支架架设在整个圆球本体的中央,球体内部埋设加热元件,通电后使球体加热，球体表面设有热电偶i，用以测量热球表面温度t i；冷球球壳由两个半球球壳合成，球壳内空,为恒温水套,通以恒温水槽的循环水流,球壳内壁面设有热电偶2,用以测量冷球球壳温度t2；热球和冷球球壳之间的夹层中，可放入疏散颗粒体或粉末体被试材料，热球发出的热量将全部通过被试验材料传导到冷球球壳,并由球壳中的循环水带走。
圆球法测量导热系数
圆球法测定材料导热系数一、目的在稳定传热情况下，利用圆球法测定粒状材料的导热系数，并用图解法确定此材料的导热系数与温度之间的线性关系λ=λ0(1+bt)二、原理本实验是利用在稳定传热情况下，以球壁导热公式作为基础来求得粒状材料的导热系数λ。
设有一空心球体，球的内表面直径d 1，外表面直径为d 2，壁厚212d d -=δ，如果内、外表面的温度维持不变，并等于t 1和t 2，则根据傅立叶定律得δπλπλ21212121)(11)(2dd t t d d t t Q -=--=（1）移项得)()(21212121t t d d IU t t d d Q -=-=πδπδλ （2）式中：I 为电热器的工作电流U 为电热器的工作电压；λ为试验材料在温度221tt t -=时的导热系数。
如果需要求得λ和温度之间的变化关系，则必须测定在不同温度下的导热系数，然后将测得的导热系数值λ1、λ2、λ3…λn 及其对应的t 1、t 2、t 3…t n 在坐标纸上绘出其坐标位置，如下图所示。
绘出坐标点后，应根据各的昂的位置揣摩一下，是否能够连成一条直线或连成一条曲线。
由于固体材料的导热系数与温度之间的函数关系，在温度相差不过分悬殊时一般可以当作线性直线关系的。
因此可通过各点间的中心位置绘一条直线，然后在直线上任取a、b两个坐标点并算出直线的截距，就不难求出函数式λ=λ0(1+bt)，此式是描绘被测材料的导热系数与温度之间的经验关系式。
实验点之所以不能完全落在一条直线上，是由于λ(t)不完全是线性关系，其次在实验中难免有种种误差所引起的偏差。
三、实验装置本实验装置中，仅取四个温度工况。
为了便于学生实验，四个不同温度工况由四个不同的实验球来实现。
每个实验球共有两个空心球体，球壁均用紫铜板冲压成形。
内球外径为d1，外球的内径为d2。
四个空心球体的几何尺寸见下表：球体结构的尺寸球号d1 mm d2 mm d mm1 80.0 160.0 163.02 80.0 160.0 163.03 80.0 160.0 163.04 80.0 160.0 163.0内球中间装有电加热器，电加热器的功率自耦式调压器调节，输出的功率通过装在电加热器电源上的电压表和电流表读出，并由变送器将数据送入数据采集系统。
实验指导书 球体法测粒状材料导热系数测定实验
球体法测粒状材料导热系数测定实验球体法测材料的导热系数是基于等厚度球状壁的一维稳态导热过程，它特别适用于粒状松散材料。
球体导热仪的构造依球体冷却的不同可分为空气自由流动冷却和恒温液体强制冷却两种。
本实验属于后一种恒温水冷却液套球体方式。
一、实验设备球体导热仪本体结构及量测系统示意图如图3所示。
图3 体结构及量测系统示意图本体由两个厚1~2mm的紫铜球壳1和2组成，内球壳外径d1，外球壳内径d2，在两球壳之间均匀充填粒状散料。
一般d2为160~220mm，d1为30~60mm，故充填材料厚为50mm左右，内壳中装有电加热器，它产生的热量将通过球壁充填材料传导至外球壳。
为使内外球壳同心，两球壳之间有支承杆。
外球壳的散热方式一般有两种：一种是以空气自由流动方式（同时有辐射）将热量从外壳带走；另一种是外壳加装冷却液套球，套球中通以恒温水或其他低温液体作为冷却介质。
本实验为双水套球结构。
为使恒温液套球的恒温效果不受外界环境温度的影响，在恒温液套球之外再加装一个保温液套球。
保温液套与稳态平板法一样，利用球体导热仪的设备亦可测量材料的导温系数。
图2 原理图二、实验原理图2所示球体的内、外球直径分别为d 1和d 2（半径为r 1和r 2）。
设球壁的内球外表面温度与外球内表面分别维持为t 1和t 2，并稳定不变。
将傅里叶导热定律应用于此球壁的导热过程，得drdtFQ λ-=drdt r 24πλ•-= W（1）边界条件为r=r 1 t=t 1r=r 2 t=t 2由于在不太大的温度范围内，大多数工程材料的导热系数随温度的变化可按直线关系处理，对式（1）积分并代入边界条件，得)(2121t t d d Q m-=δλπ W （2） 或 )(2121t t d d Q m -=πδλW/m ·℃ （3）式中 δ——球壁之间材料厚度，δ=（d 2-d 1）/2，m ；λm ——t m =(t 1+t 2)/2时球壁之间材料的导热系数。
实验二_圆球法测定绝热材料导热系数
圆球法测定绝热材料导热系数李刚精722007010526实验时间：10月17日一、实验目的1.巩固稳定导热的基本理论，学习用圆球法测定材料导热系数的实验方法，学会利用标准电阻精密测量电功率的方法以及用热电偶测温的技术；2.测量试材的导热系数，以及随温度变化的规律。
二、实验装置系统简图实验装置系统简图如下所示：三、实验数据加热电压U=23V，标准电阻R1=0.1Ω，180d mm =，2150d mm=四、 温度测量t1t2五、 实验计算（1） 功率W 的计算因为R 1=0.1Ω，所以W=（10 V 1 - 0.1 V 2）×103 V 2V 1和V 2的平均值分别为 V 1=27.487m V ，V 2=23.096 mV 所以W=（10 V 1 - 0.1 V 2）×103 V 2=（10×27.487×10-3-0.1×23.096×10-3）×103×23.096×10-3 = 6.3 W（2） 平均导热系数的计算取温度值t1=88.0℃，t2=37.9℃，功率W= 6.3 W()()()()()21211212121222Q d d W d d t d d t t d d t t λππ--==--=六、 实验分析与讨论由于球内发出的热量全部经过试样，圆球法测定绝热材料的导热系数不需要考虑热补偿的问题。
但相对于常功率平面热源法，圆球法对试样材料的加工比较复杂。
由于该实验是将待测材料填充入两同心圆球组成的夹层，虽然球壳很薄，但仍然会影响到待测材料传热系数的测量。
同时，由于球壳暴露在空气中，装置还会和外界的空气进行对流传热，这对导热系数的测量也会造成一定的影响。
传热学-球体法测导热系数(2014修改)
《传热学》实验指导书实验名称：用球体法测定粒状材料的导热系数实验 实验类型: 验证性实验 学 时：2适用对象: 热动、集控、建环、新能源等专业一．实验目的1. 巩固和深化稳态导热的基本理论，学习测定粒状材料的导热系数的方法。
2. 确定导热系数和温度之间的函数关系。
二．实验原理导热系数是表征材料导热能力的物理量，其单位为（W/m·K ）。
对于不同的材料，导热系数是不同的。
对于同一种材料，导热系数还取决于它的化学纯度，物理状态（温度、压力、成分、容积、重量、吸热性等）和结构情况。
各种材料的导热系数都是用专门的实验测定出来的，然后绘成图表，工程计算时，可以直接从图表中查取。
球体法就是应用沿球半径方向一维稳态导热的基本原理测定颗粒状及纤维状材料导热系数的实验方法。
设有一空心球壳，若内、外表面的温度各为t 1和t 2并维持不变，根据傅立叶定律：rtr r t AΦd d 4d d 2λπλ-=-= （1） 在稳态情况下，球壳内沿坐标r 方向的热流量为常数， 对式（1）分离变量，并根据边界条件积分有：⎰⎰-=2121d 4d 2r r t t t rr Φλπ （2） 1. 若λ＝常数，则由（1）、（2）式求得122121122121)(2)(4d d t t d d r r t t r r Φ--=--=πλπλ （3） )(2)(212112t t d d d d Φ--=πλ （4）2. 若≠λ常量， 在式（2）等号右侧分子分母同乘以12t t -，有)(d )(4d 121222121t t t t t t rr Φt t r r ---=⎰⎰λπ （5） 式中1221)(t t dtt t t -⎰λ项显然就是导热系数在1t ~2t 温度范围内的积分平均值。
用m λ表示，即1221)(t t dtt t t m-=⎰λλ，工程计算中材料导热系数对温度的依变关系一般按线性关系处理，即)1(0bt +=λλ。
(完整word版)圆球法测量导热系数
圆球法测定材料导热系数一、目的在稳定传热情况下，利用圆球法测定粒状材料的导热系数，并用图解法确定此材料的导热系数与温度之间的线性关系λ=λ0（1+bt ）二、原理本实验是利用在稳定传热情况下，以球壁导热公式作为基础来求得粒状材料的导热系数λ。
设有一空心球体,球的内表面直径d 1,外表面直径为d 2，壁厚212d d -=δ,如果内、外表面的温度维持不变，并等于t 1和t 2，则根据傅立叶定律得δπλπλ21212121)(11)(2d d t t d d t t Q -=--= （1）移项得)()(21212121t t d d IU t t d d Q -=-=πδπδλ （2） 式中:I 为电热器的工作电流 U 为电热器的工作电压; λ为试验材料在温度221t t t -=时的导热系数。
如果需要求得λ和温度之间的变化关系，则必须测定在不同温度下的导热系数，然后将测得的导热系数值λ1、λ2、λ3…λn 及其对应的t 1、t 2、t 3…t n 在坐标纸上绘出其坐标位置，如下图所示。
绘出坐标点后，应根据各的昂的位置揣摩一下，是否能够连成一条直线或连成一条曲线。
由于固体材料的导热系数与温度之间的函数关系，在温度相差不过分悬殊时一般可以当作线性直线关系的。
因此可通过各点间的中心位置绘一条直线，然后在直线上任取a、b两个坐标点并算出直线的截距，就不难求出函数式λ=λ0(1+bt)，此式是描绘被测材料的导热系数与温度之间的经验关系式。
实验点之所以不能完全落在一条直线上，是由于λ(t)不完全是线性关系，其次在实验中难免有种种误差所引起的偏差。
三、实验装置本实验装置中，仅取四个温度工况.为了便于学生实验，四个不同温度工况由四个不同的实验球来实现.每个实验球共有两个空心球体，球壁均用紫铜板冲压成形。
内球外径为d1，外球的内径为d2。
四个空心球体的几何尺寸见下表：球体结构的尺寸球号d1 mm d2 mm d mm180。
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圆球法测疏散物质的导热系数
一．实验的目的和要求
1.巩固稳定导热的基本理论，学习用圆球法测定疏散物质的导热系数的实验方法和测试技能。
2.实际测定被试材料的导热系数λm。
3.绘制出材料的导热系数λm与温度t的关系曲线。
二．实验原理
圆球法测定物质的导热系数，就是应用沿球壁半径方向三向度稳定导热的基本原理来进行对颗粒状及粉末状材料导热系数的实验测定。
导热系数是一个表征物质导热能力大小的物理量，对于不同物质，导热系数是不相同的，对于同一种物质，导热系数会随着物质的温度、压力、物质的结构和重度等有关因素而变异。
各种不同物质导热系数都是用实验方法来测定的；几何形状不同的物质可采用不同的实验方法，圆球法是用来测定疏散物质导热系数的实验方法之一。
圆球法是在两个同心圆球所组成的夹层中放入颗粒状及粉末状试材，内球为热球，直径为d1，表面温度为t1，外球（球壳）为冷球，直径为d2，壁面温度为t2，根据稳态导热的付立叶定律，通过夹层试材的导热量为：
Q=（t1-t2）/[（1/d1-1/d2）/2πλm] [w]
在实验过程中，测定出Q、t1和t2，就可以根据下式计算出材料的导热系数：
λm=Q（d2-d1）/[2πd1d2（t1-t2）] [w/（m.℃）]
改变加热量Q，就可以改变壁面温度t1和t2，也就可以测出不同温度下试材的导热系数，这样就可以在λ—t坐标中测出一条λ—t的关系曲线，根据这条曲线即可求出λ=f(t)的关系式。
三．实验装置及测量仪表
圆球法实验装置的系统图如图11.1所示，整个测试系统包括：圆球本体装置、恒温水槽、直流稳压电源、0.5级毫安表、UJ33a型电位差计和热电偶转换开关盒等。
圆球本体的示意图如图11.2所示，它由铜质热球球体、冷球球壳、保温球壳和泡沫塑料保温套等组成。
热球球体有塑料支架架设在整个圆球本体的中央，球体内部埋设加热元件，通电后使球体加热，球体表面设有热电偶1，用以测量热球表面温度t1；冷球球壳由两个半球球壳合成，球壳内空，为恒温水套，通以恒温水槽的循环水流，球壳内壁面设有热电偶2，用以测量冷球球壳温度t2；热球和冷球球壳之间的夹层中，可放入疏散颗粒体或粉末体被试材料，热球发出的热量将全部通过被试验材料传导到冷球球壳，并由球壳中的循环水带走。
冷球球壳外围的保温球壳也是通以恒温水槽的循环水流，保温球壳之外还设有泡沫塑料保温套，保温球壳和泡沫保温套的作用是用以提高测试的精度。
图1圆球法导热系数测定装置系统图
四．实验步骤
1．将待测材料进行烘干；
2．检查内外球体和球壳的热电偶是否良好，检查循环水路是否连接好。
3．将烘干的待测材料徐徐加入圆球本体的夹层中，使其均匀分散，但不允许猛力捣实，直到待测材料与加料口齐平，然后盖上小盖。
4．接通电源，并检查线路和整个系统，调整好仪器（电位差计）的零位。
5．将恒温水槽的电接触温度计调到所需要的温度范围；起动恒温水槽的水泵和加热电源。
6．估计热球所需加热功率（热、冷面温差应大于10℃），并按此范围调节直流稳压电源的电压大小，之后不再更动。
然后，观察各项测试数据的变化情况，当各项测试数据都不随时间改变时，即达到了热稳定状态。
此时记录下测试时间和有关数据。
以后，每隔30分钟测试和记录一次。
在实验过程中要求记录的次数不少于四次，直到连续四次的数据变化小于1％时为止。
由此可以得到一组测试数据。
7．改变加热量Q，即改变加热电源的电压值，就可进行如上步骤测得另一组测试数据，如此，改变几次加热量Q，就可以得到几组测试数据—n组不同温度下材料导热系数的测试数据。
[建议]本实验需要稳定温度的时间较长，可以先将实验步骤1、2、3由实验人员准备好，以下步骤再有学生来完成。
图2 圆球本体装置剖面示意图
五．注意事项
1．所有的恒温及保温水套—即冷球球壳和保温球壳都是铜质，夹层内有水道，务必轻拿轻放，避免碰坏漏水。
2．由于热球的重量较大（约710克），仅靠一细胶木支撑在恒温水套（冷球球壳）内，因此整个圆球本体必须轻拿轻放，不允许幌动和震动。
3．测试过程中，热球温度不能＞150℃。
4．使用仪器仪表要严格遵守操作规程。
六．实验结果处理
1．实验过程中的原始记录数据可填写在表格11.1中。
2．导热系数计算：
λm=Q（d2-d1）/[2πd1d2（t1-t2）]
=V.I.（d2-d1）/[2πd1d2（t1-t2）] [w/（m.℃）]
将在不同温度时测得的试件导热系数值记录表中。
3．在坐标纸上绘出试材的导热系数λm和温度t的关系曲线，并求出λm=f(t)的关系式。
表11.1 实验记录表
注：加热器电流由两个15V电源串联组成调节时尽量使两输出电压相近为好。