不确定度评定报告-导热系数
聚苯板导热系数不确定度的评定

聚苯板导热系数不确定度的评定发布时间:2022-04-19T08:37:07.925Z 来源:《时代建筑》2022年1月中作者:程鹏[导读] 讲述实验室检测中模数聚苯乙烯泡沫塑料导热系数检测结果不确定度的评定。
分析试验过程中影响数据结果的因素及其影响程度,从而改进检测质量。
大同市综合检验检测中心程鹏山西省大同市 037046摘要:讲述实验室检测中模数聚苯乙烯泡沫塑料导热系数检测结果不确定度的评定。
分析试验过程中影响数据结果的因素及其影响程度,从而改进检测质量。
关键词:导热系数、传播率、相对不确定度、合成、扩展1、目的:评定聚苯乙烯泡沫塑料导热系数测量结果的不确定度。
为试验结果给定取值范围和可信程度,同时查找影响结果的因素。
2、仪器设备:导热系数测定仪:沈阳紫薇机电设备有限公司生产的CD-DR3030导热系数测定仪,精度≤2%。
计量面积:0.0225m2。
计量板中心给定温度35℃,左右冷板给定温度15℃。
游标卡尺:精度0.02mm。
3、试样:采用模塑用聚苯乙烯泡沫塑料板,(300×300×30)mm,两块。
4、引用标准:《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB/T10294-2008《测量不确定度评定与表示》GB/T27418-20175、建立数学模型:λ:导热系数; Q:计量部分冷热板之间传递的平均热功率;d:试样平均厚度; A:计量面积;T1:计量板中心给定温度; T2:左右冷板给定温度。
e:标准板修正系数按照国标GB/T10294-2008的试验方法,将同组两块300×300×30mm的聚苯乙烯泡沫塑料板用导热系数测定仪在同一条件下重复性检测10次,具体数据见下表:经测量,聚苯乙烯泡沫塑料板平均厚度为29.55mm。
测量工具为游标卡尺示值误差最大为0.02mm,可以认为0.02mm为其分布区间的半宽,设其为矩形均匀分布,取K=,其相对标准不确定度为:urel(1)==0.039%7.3.2厚度不均匀性引起的相对不确定度对样品聚苯乙烯泡沫塑料板从四周各处选取8点连续测量厚度,取其最大值与最小值为29.80mm和29.24mm,查表得极差系数2.85。
导热系数实验报告..(20190516150337)

导热系数实验报告..(20190516150337)一、【实验目的】用稳态法测定金属、空气、橡皮的导热系数。
二、【实验仪器】导热系数测定仪、铜-康导热电偶、游标卡尺、数字毫伏表、台秤(公用)、杜瓦瓶、秒表、待测样品(橡胶盘、铝芯)、冰块T 1ABC冰水混合物T 2测1测1 测2表风扇220V电源110V 输入数字电压表调零测2导热系数测定仪FD-TX-FPZ-II 导热系数电压表图4-9-1 稳态法测定导热系数实验装置三、【实验原理】1、良导体(金属、空气)导热系数的测定根据傅里叶导热方程式,在物体内部,取两个垂直于热传导方向、彼此间相距为h、温度分别为θ1、θ2 的平行平面(设θ1>θ2),若平面面积均为S,在t 时间内通过面积S的热量Q 免租下述表达式:Q ( )St h(3-26-1)式中,Qt为热流量;即为该物质的导热系数,在数值上等于相距单位长度的两平面的温度相差1 个单位时,单位时间内通过单位面积的热量,其单位是W (m K )。
在支架上先放上圆铜盘P,在P 的上面放上待测样品B,再把带发热器的圆铜盘 A 放在B 上,发热器通电后,热量从 A 盘传到 B 盘,再传到P 盘,由于A,P 都是良导体,其温度即可以代表B 盘上、下表面的温度θ1、θ2,θ1、θ2 分别插入 A 、P 盘边缘小孔的热电偶E 来测量。
热电偶的冷端则浸在杜瓦瓶中的冰水混合物中,通过“传感器切换”开关G,切换A 、P 盘中的热电偶与数字电压表的连接回路。
由式(3-26-1)可以知道,单位时间内通过待测样品 B 任一圆截面的热流量为Q t ( 1 )2hB2RB(3-26-2)式中,R B 为样品的半径,h B 为样品的厚度。
当热传导达到稳定状态时,θ1 和θ2 的值不变,遇事通过 B 盘上表面的热流量与由铜盘P 向周围环境散热的速率相等,因此,可通过铜盘P 在稳定温度T2 的散热速率来求出热流量Qt。
实验中,在读得稳定时θ1 和θ2 后,即可将B 盘移去,而使 A 盘的底面与铜盘P 直接接触。
外窗传热系数不确定度评估报告

外窗传热系数测量一.概 述1.目的评定外窗传热系数测量结果的不确定度,指导检测员按规程正确操作,保证检测结果科学、准确。
2.依据的技术标准GB /T 8484-2002《建筑外窗保温性能分级及检测方法》。
3.使用的仪器设备保温性能检测系统 MW-XQS-C 4.测量原理及检测程序安装试件,在填充物两面粘贴传感器,关闭保温灯及照明灯,进入系统进行数据设定,开始进行试验。
5.不确定度评定结果的应用符合上述条件或十分接近上述条件的同类测量结果,一般可以参照本例的评定方法。
二.数学模型tA S MM Q K θθθθ∆∙∆∙Λ∙-∆∙-∆∙-=32211式中:Q —电暖气加热功率,W ;1M —由标定试验确定的热箱外壁热流系数,W/K ; 2M—由标定试验确定的试件框热流系数,W/K ;1θ∆—热箱外壁内、外表面面积加权平均温度之差,K ; 2θ∆—试件框热侧冷侧表面面积加权平均温度之差,K ;外窗传热系数测量S —填充板的面积,m 2;Λ—填充板的热导率,W/(m 2〃K );3θ—填充板两表面的平均温差,K ;A—试件面积,m 2;t —热箱空气平均温度t h 与冷箱空气平均温度t c 之差,K 。
三.测量不确定度的来源分析试验重复性引入的不确定度;采用A 类方法评定。
四.标准不确定度分量的评定A 类标准不确定度评定在同一试验条件下,外窗传热系数检测共进行10次,得到测量结果如表1所示:外窗传热系数检测原始数据 表1表1中标准偏差可由贝塞尔公式计算,即:∑=---=ni iA c R R n u 12,)(11=0.1410)5.37.36.38.39.37.38.38.39.36.3(+++++++++=-R= 3.7 实验重复性:0.14所测外窗传热系数测量值i R :3.8外窗传热系数测量列表给出不确定度汇总如下:表2. 墙体传热系数测量的标准不确定度汇总表五.合成标准不确定度评定对于直接测量,标准偏差就是它的不确定度:u c=0.14七.扩展不确定度评定取包含因子k=2,墙体传热系数测量结果的扩展不确定度:U=k u c=0.28八.报告检测结果和扩展不确定度墙体传热系数测量结果为3.8,其扩展不确定度为:U=0.28;k=2。
防护热板法测定绝热材料导热系数结果的不确定度评定

■标准与检测2020年防护热板法测定绝热材料导热系数结果的不确定度评定龚洪秀(福建省建筑科学研究院有限责任公司,福建省绿色建筑技术重点实验室,福建福州350108)摘要采用防护热板法测定绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)的导热系数,基于测定方法和数学模型,分析了XPS导热系数的不确定度来源主要有测量的重复性、加热功率、试件厚度、温度传感器示值等,并对检测结果进行了不确定度评定,找出了该检测方法的主要彩响因素为温度和加热功率,从而提高检测结果的准确度。
关键词防护热板法;导热系数;不确定度0引言节能材料的绝热性能是建筑节能工程验收的重要项目,导热系数是体现均质保温隔热材料绝热性能的重要参数,因此其检测结果的准确性显得尤为重要。
采用GB/T10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》的测定方法111对XPS导热系数进行检测,并根据标准GBZT 27418—2017《测量不确定度评定和表示沪对检测结果进行不确定度评定,为此类检测提供参考。
1测定方法(1)测定依据。
GB/T10294—2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》和GB/T10801.2—2018《绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS》%(2)仪器设备及试样。
PDR-3030B型平板导热系数测定仪;数显卡尺(0~300)mm o300mm x300mm x30mm XPS2块,平行度误差Wl%,绝热等级为034级。
(3)试验条件。
热板温度为35.0T;冷板温度为15.0T;平均温度为25.01;环境温度为(23±2)t;环境相对湿度为(50±5)%o(4)试验过程。
①状态调节。
样品在温度为(23±2)t,相对湿度为(50±10)%环境条件下进行不小于16h的状态调节。
②测量厚度。
测量点尽可能分散,取每一点上三个读数的中值,并用5个中值计算平均值,两块样品分别测量计算。
③使用平板导热系数测定仪对XPS进行检测,直至试验结束为止,记录XPS的导热系数。
导热系数测量实验报告

导热系数测量实验报告篇一:导热系数实验报告实验用稳态平板法测定不良导体的导热系数实验报告一、实验目的.(1)用稳态平板法测定不良导体的导热系数. (2)利用物体的散热速率求传热速率. 二、实验器材.实验装置、红外灯、调压器、杜瓦瓶、数字式电压表. 三、实验原理.导热是物体相互接触时,由高温部分向低温部分传播热量的过程.当温度的变化只是沿着一个方向(设z方向)进行时,热传导的基本公式可写为dTdQ=?λ ?????????---------------------------------------------()它表示在dt时间内通过dS面积的热量dQλ为导热系数,它的大小由物体????dT本身的物理性质决定,单位为W????1????1,它是表征物质导热性能大小的物理量,式中符号表示热量传递向着温度降低的方向进行.在图中,B为待测物,它的上下表面分别和上下铜、铝盘接触,热量由高温铝盘通过待测物B向低温铜盘传递.若B很薄,则通过B侧面向周围环境的散热量可以忽略不计,视热量只沿着垂直待测板B的方向传递.那么在稳定导热(即温度场中各点的温度不随时间而变)的情况下,在?t时间内,通过面积为S、厚度为L的匀质圆板的热量为????????? ---------------------------------------------()式中,???为匀质圆板两板面的恒定温差,若把()式写成?Q=?λ??????=?λ?? ---------------------------------------------()的形式,那么???便为待测物的导热速率,只要知道了导热速率,由()式即可求出λ. 实验中,使上铝盘A和下铜盘P分别达到恒定温度??1、??2,并设??1>??2,即热量由上而下传递,通过下铜盘P向周围散热.因为??1和??2不变,所以,通过B的热量就等于C向周围散发的热量,即B的导热速率等于C 的散热速率.因此,只要求出了C在温度??2时的散热速率,就求出了B的导热速率???.因为P的上表面和B的下表面接触,所以C的散热面积只有下表面面积和侧面积之和,设为????,而实验中冷却曲线是C全部裸露于空气中测出来的,即在P的上下表面和侧面积都散热的情况下记录的.设其全部表面积为??全,根据散热速率与散热面积成正比的关系可得??? ????????????部全=??部全---------------------------------------------()式中,???为??部面积的散热速率,???为??全面积的散热速率.而散热速率???就部全部?????????等于()式中的导热速率,这样()式便可写作????????? =?λ?? 部---------------------------------------------()设下铜盘直径为D,厚度为δ,那么有??部??全??2=?? +????????2=2?? +??????---------------------------------------------()???由比热容的基本定义c=Δ????Δ??‘,得ΔQ=cmΔ??’,故???cmΔ??’= 全---------------------------------------------()将()式、()式代入()式得?????+4?? =?????? 部---------------------------------------------()将()式代入()式得λ=?????????????/2---------------------------------------------()式中,m为下铜盘的质量,c为下铜盘的比热容. 四、实验内容.(1)用游标卡尺多次测量下铜盘的直径D、厚度δ和待测物厚度L,然后取其平均值.下铜盘质量m由天平测出,其比热容c=×102??? kg?℃ ?1.(2)实验时,先将待测样品放在散热盘P上面,然后将发热铝盘A放在样品盘P上方,再调节三个螺栓,使样品盘的上下两个表面与发热铝盘A和散热铜盘P紧密接触.(3)将集成温度传感器插入散热盘P侧面的小孔中,并将集成温度传感器接线连接到仪器面板的传感器插座.用专用导线将仪器机箱后部插座与加热组件圆铝盘上的插座加以连接.为了保证温度测量的准确性,采用同一个温度传感器测温,在需要测量发热盘A和散热盘P 温度时,采用手动操作,变换温度传感器的测温对象.(4)接通电源,在“温度控制”仪表上设置加温的上限温度.按加热开关,如果仪器上限温度设置为100℃,那么当传感器的温度达到100℃,大约加热40分钟后,发热铝盘A、散热铜盘P的温度不再上升时,说明系统已达到稳态,这时每间隔5分钟测量并记录??1和??2的值.(5)测量散热盘在稳态值??2附近的散热速率.移开发热铝盘A,取下待测盘,并将发热铝盘A的底面和铜盘P直接接触,当P盘的温度上升到高于稳态值??2值若干度(例如5℃左右)后,再将发热铝盘A移开,让散热铜盘P自然冷却.这时候,每隔30s记录此时的??2值并记录.五、实验数据记录与处理.表一下铜盘直径、厚度,待测物厚度实验结果记录表下铜盘质量为m=655 g.取平均值,稳态时,??1=℃、??2=℃.表三测下铜盘散热速率实验结果记录表利用作图法求下铜盘的散热速率得下铜盘散热速率为K=????1. 由(2.。
导热系数实验报告

实验内容: 1.用游标卡尺测量A.B 两板的直径、厚度(每个物理量测量3次);2.正确组装仪器后, 打开加热装置, 将电压调至250V 左右进行加热至一定温度;3.将电压调至125V 左右, 寻找稳定的温度(电压), 使得板上下面的温度(电压)10分钟内不变化, 记录稳定的两个电压值;4.直接加热A 板, 使得其温度相对于T2上升10度左右;5、每隔30s 记录一个温度(电压)值, 取相对T2最近的上下各6个数据正式记录下来;6.整理仪器;数据处理。
表一: A.B 板的几何尺寸测量结果A 质量m=1136.6g,热容c=0.3709kJ/kgK 。
稳定温度(电压值): T1: 2.93mV T2: 2.29mV数据处理:将导热系数的公式变形为dt dVh D V V D h D mch A A B A A B ⋅+-+=)2)(()4(2212πλA 盘直径的平均值mm mm D D D D A A A A 132.093132.08132.08132.103321=++=++=B 盘直径的平均值mm mm D D D D B B B B 82.128382.12884.12880.1283321=++=++=A 盘厚度的平均值mm mm h h h h A A A A 90.9390.990.990.93321=++=++=B 盘厚度的平均值mm mm h h h h B B B B 59.7358.77.607.603321=++=++=利用ORIGIN 作图得到dV/dt:U /m Vt/s图一: A 盘散热过程线形拟合图Linear Regression for Data1_B: Y = A + B * X Parameter Value Error------------------------------------------------------------ A 2.44364 0.00306B -8.64802E-4 1.3869E-5------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------ -0.99872 0.00498 12 <0.0001------------------------------------------------------------ 从中得到dV/dt=0.86×10-3mV/s 于是计算有:)/(19.0)/()1090.9213209.0()29.293.2(12882.014.31086.0)1090.9413209.0(1059.7103709.0137.12)2)(()4(2323333212K m W K m W dtdVh D V V D h D h mc A A B A A B ⋅=⋅⨯⨯+⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅+-+=----πλ测量列D A 的标准差为mmmm n D DD iAi AA 01.013)08.13209.132()08.13209.132()10.13209.132(1)()(2222=--+-+-=--=∑σ取P=0.68, 查表得t 因子tP=1.32, 那么测量列DA 的不确定度的A 类评定为mm mm n D t A P01.0301.032.1)(=⨯=σ仪器(游标卡尺)的最大允差Δ仪=0.02mm, 人读数的估计误差可取为Δ估=0.02mm (一格), 于是有mmmm gu yi 03.002.002.02222=+=∆+∆=∆游标卡尺为均匀分布, 取P=0.68, 故DA 的不确定度的B 类评定为mm mm C D u A B 02.0303.0)(==∆=于是合成不确定度68.0,02.0)02.01(01.0)]([]3)([)(2222==⨯+=+=P mm mm D u k D t D U A B P A PA σ类似可以计算得(P 均为0.68): U (DB )=0.03mm, U (hA )=0.02mm, U (hB )=0.02mm 。
激光闪射法测量金属试样导热系数的不确定度评定的探讨

王 洛ꎬ刘自民ꎬ饶 磊ꎬ樊明宇ꎬ王俊北ꎬ冯顺华
( 马鞍山钢铁股份有限公司技术中心 安徽马鞍山 243002)
摘 要:激光闪射法是采用瞬态法测量材料导热系数的常用测量方法之一ꎮ
本文利用激光闪射法测试了金属试样的导热
系数ꎬ分析了测试过程中的各影响因素ꎬ确定了各个环节对测试结果的影响程度ꎬ并提出了相应的措施ꎮ
广泛研究和应用ꎮ[2] - [5]
导热系数ꎮ
λ( T) = α( T) × C P ( T) × ρ( T)
α = 0. 1388 ×
2
h
t50
(1)
(2)
由于测量误差的存在ꎬ对被测量值的不能肯定
式中:λ( T) 为温度 T 下样品的导热系数ꎬw /
表明结果与被测量的真值愈接近ꎬ质量越高ꎬ可信
技术人员ꎮ
公司的 LFA427 型激光闪射导热仪ꎮ 首先ꎬ将金属
试样制备为直径为 Ø12. 5 mmꎬ质量为 2. 64 g 的圆
柱形圆片ꎬ上下两表面平行且光滑ꎬ试样的厚度应
由试样的热扩散系数所定ꎬ用游标卡尺实测厚度为
2. 56 mmꎬ在 200 ℃ 进行 10 次测量ꎬ10 次测量结果
如表 1 所示ꎮ
第 29 卷第 4 期
2019 年 10 月
安徽冶金科技职业学院学报
Journal of Anhui Vocational College of Metallurgy and Technology
Vol. 29. No. 4
Oct. 2019
激光闪射法测量金属试样导热系数的
控制一定的温度ꎬ然后由激光源发射的光脉冲均匀
图 1 激光闪射法测试原理示意图
12. 5 mm直径) 的下表面ꎬ使试样均匀加热ꎬ通过红
建筑保温材料导热系数检测能力验证试验及其测量结果不确定度评定

的计 量 面 的面积 A. 即可确 定 热 流密 度 由 固定 于 金 属 板 表 面 或 在试 件 表 面 适 当位 置 的 技术 测 量试 件两 侧 的温度 差 △ .测量 试件 的厚 度 d . 由 指标 .我 国建筑 节能工 程施 工将其 作为强 制性 验收 △ ( 一 ) 及式 A = , 即 可 计 算 出试 项 目. 其检 测结果 的准确性 日益重 要 。 稳 态防 护热平 板 法是 测 量 导 热 系数 一 种 高 精度 的标 准 方 法 [ 件 的平 均导 热系数 依据标准 G B / T 1 0 2 9 4 — 2 0 0 8《 绝 热 材料 稳 态热 阻 及 2 . 2 测 试 条 件 有 关 特 性 的测 定 防护 热 板 法 》及 J J F 1 0 5 9 . 1 — 2 0 1 2 ( 1 ) 测 量方法 : G B / T 1 0 2 9 4 — 2 0 0 8 《 绝 热 材 料 稳 《 测 量 不 确定 度 评 定 与 表示 》 。 同时参 考 欧洲 标 准 态 热阻及 有 关特性 的测定 防护热板 法》 。 文献[ 7 - 9 ] . 采用 稳 态 防 护热 板 法 , 用 标 准参 比板 标 定 ( 2 ) 环 境条 件 : G B / T 2 9 1 8 — 1 9 9 8 ( ( 塑料 试 样 状 态 导 热 系数 测定 仪 修正 系数 . 然 后进 行 E P S板【 - q 导 热 调 节 和试 验 的标 准环 境 》 二级 环 境 标 准 【 n 】 ,温度
结果表 明: 本 次能 力 验 证 试 验 导 热 系 数测 量结 果 为 ( 0 . 0 3 4 3  ̄ 0 . 0 0 1 1 ) W/ ( m. K ) , 包 含 因子 K : 2 。
【 关 键 词】 建 筑 保 温材 料 ; 导热系数 ; 能力验证试验 ; 不 确 定 度 评 定
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导热系数不确定度评定报告
1、概述
1.1 测量依据:GB/T 10294-2008 绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法。
1.2 测量方法:按照GB/T 8813-2020 要求,裁切规定尺寸试样,在样品两边紧贴不同温度的金属板,当温度稳定后,测量样品两面的温度差,通过公式计算导热系数。
1.3 测量工具和仪器设备:
平板导热仪:温度误差±0.5,导热板温度分别为15℃&35℃
游标卡尺:测量范围150mm,精度0.01mm,最大允许误差±0.05mm。
1.4 被测对象:300mm*300mm*25mm 方形试样
1.5 环境条件:温度(23±2)℃,湿度(50±10)%,调节6h
1.6 评定日期: 202
2.9.20-27.
2、建立模型:
γ=
φd
2A(T1−T2)
∗β
其中γ为导热系数,φ为平均加热功率,d为样品平均厚度,A为计量面积,双试件装置需
乘以2,T
1为试件热面平均温度,T
2
为冷面平均温度,β为设备修正系数,由厂商给出
(0.96)。
3.不确定度来源分析
公式共包含6个参数,其中修正系数为设备厂商给出,暂不考虑其影响。
其中平均加热功率(φ)的不确定度来源主要是:
(1)设备功率误差引入的不确定度分量;
(2)功率稳定性和均匀性引入的不确定度分量
其中样品厚度(d)测量的不确定度来源主要是:
(1)随机因素重复性测量引入的不确定度分量;
(2)游标卡尺校准引入的不确定度分量;
(3)游标卡尺误差波动引入的不确定度分量;
其中计量面积(A)测量的不确定度来源主要是:
(1)设备磨损误差引入的不确定度分量(可忽略);
(2)样品变形引入的不确定度分量;
其中试件平均温度(T
1、T
2
)测量的不确定度来源主要是:
(1)设备误差引入的不确定度分量;
(2)温度板均匀性引入的不确定度分量;
4.不确定度量化:
4.1:平均加热功率的不确定度,根据校准报告的热流参数校准结果和日常检测经验
(导热系数不大于0.1时),其波动不超过±1%,均匀分布,k =√3
Uφ-rel=1%/√3=0.57%
4.2样品厚度D:
1.随机因素引入的不确定度分量,采用A 类方法重复性测量进行评定。
利用贝赛尔公式计算平均值的标准不确定度,其中n=10;平均值F=25.15mm,日常取左右厚度平均值。
u D−A=√∑(x−x̅)2
2(n−1)
=0.032mm
2 游标卡尺校准产生的不确定度:
按B 类方法评定,根据校准证书,校准产生的扩展不确定度0.02mm(k=2),可知标准不
确定度u
D-1
=0.02/2= 0.01mm
3 游标卡尺误差产生的不确定度:
按B 类方法评定,根据游标卡尺规格,误差不超过±0.05mm,均匀分布,k =√3
u D-2=0.025√3
⁄=0.028mm
4 厚度测量的相对标准不确定度
u d =√u d−A
2+u
d−1
2+u
d−2
2=0.044mm
u
d-rel
= u d/d= 0.2%
4.3 计量面积A由测试板决定,根据实际使用情况,其测试区域边长误差不超过±1mm,则面积误差的不确定度不超过2*(1/150),均匀分布,k =√3。
U
A-rel
=2*(1/150)/√3=1.33%
4.4 根据标准要求冷板和热板的温差波动要小于2%,均匀分布,k =√3。
U
T-rel
=2%/√3=1.16%
5 合成相对标准不确定度u crel
u
c-rel =√U
φ−rel
2+U
d−rel
2+u
A−rel
2+U
T−rel
2=1.86%
6 扩展不确定度:
U
rel
=2u c =3.7%
U=0.032*3.7%=0.001(W/m*k),
7 结果报告
Y=(0.032±0.001)(W/m*k),k=2,P=95%。
编制:批准:。