STR PBDR-1平板导热测试仪概述печь для испытания теплопроводности по методу водоёмных пластин
STR PBDR-1平板导热测试仪又称耐火材料平板导热测试仪、水流量平板法导热系数试验炉
本STR PBDR-1耐火材料平板导热测试仪是根据国耐火材料《导热系数试验方法（水流量平板法）》试验方法（YB/T4130-2005）而制造，适用于热面温度在200℃～1300℃，导热系数在0.03～2W／(m·K)之间的耐火材料导热系数的测定。
STR PBDR-1平板导热测试仪
主要技术参数：
设备名称：耐火材料平板导热测试仪
设备型号：STR PBDR-1
最高使用温度: 1300℃
加热元件：硅碳棒
测温元件：S型热电偶
测量范围:0.03～2W／(m·K)
电 源:两相380V 25A 50Hz
功 率:5kW
控温精度:±1℃
供水装置：恒压水箱
恒压水装置:高度2.5m以上，容积约0.5m3。
工作原理
根据付立叶一维平板稳定导热过程的基本原理, 测定稳态时单位时间一维温度场中热流纵向通过试样热面至冷面后被流经中心量热器的水流吸收的热量。该热量同试样的导热系数，冷热面温差，中心量热器吸热面面积成正比, 与试样厚度成反比。
结构特点
高温导热系数测试仪由加热炉、控制柜、恒压水箱三大模块组成，各单元独立分工、协同完成耐火保温材料高温导热系数检测。
1、炉壳以 40 方管焊接主承重框架，外层采用优质碳钢板钣金成型装饰护板，整体表面静电喷塑处理，结构刚性强、防锈耐磨损，外形规整耐用。
2、加热系统采用 4 支硅碳棒作为高温加热元件，配套 3 支 S 型单铂铑热电偶完成多点测温，并配套专用测温信号线集成布线；
3、炉膛选用陶瓷多晶纤维一体成型，保温隔热性能优异，环保节能；
4、电气控制柜系统整机温控核心单元，精准控制加热炉升温、恒温全过程；同步采集试样热面、冷面温度，以及中心量热器温升对应的毫伏信号，完整记录试验检测数据，操作直观、数据采集稳定。
5、恒压供水装置（恒压水箱）持续为中心量热器供给压力恒定的循环冷却水，保证试验换热条件统一，提升检测数据重复性；通过循环水冷持续带走热量，防止量热器过热干烧损坏，有效保护核心检测部件，延长设备使用寿命。
6、整机采用模块化分体设计，热源、电路、水路分区隔离，搭配耐高温加热组件与高精度测温元件，兼具节能、精准、安全、耐用的特点，适配实验室、耐火材料检测车间长期连续检测作业。
结构特点
高温导热系数测试仪由加热炉、控制柜、恒压水箱三大模块组成，各单元独立分工、协同完成耐火保温材料高温导热系数检测。
炉体结构：炉壳以 40 规格方管焊接成型主承重框架，整体刚性强、不易变形；外层采用优质碳钢板折弯钣金制作装饰护板，所有金属表面统一静电喷塑防腐处理，外观规整美观，耐粉尘、防锈耐用。
加热元件：炉内搭载 4 支硅碳棒作为主加热元件，升温速率稳定、耐高温、使用寿命长，可满足材料高温试验工况；
测温传感系统：配备三支 S 型单铂铑热电偶作为精准测温元件，分别监测试样热面、冷面、炉膛基准温度，配套专用测温信号线统一布线连接，信号传输损耗低、测温精度高；
炉膛保温：炉膛腔体采用陶瓷多晶纤维一体加工成型，轻质耐高温、蓄热损耗低，具备环保、节能、保温效果突出的优势，可有效降低设备运行能耗；
数据采集：同步实时测量试样热面温度、冷面温度，以及中心量热器水温上升对应的毫伏信号值，完整采集试验所需全部检测数据；多通道数据采集：
温控功能：负责整套加热炉的程序升温、恒温、降温全过程精准调控，可自由编辑多段升温工艺曲线
供水装置，采用恒压水箱，持续为设备中心量热器提供压力稳定、流量均匀的循环冷却水，保证量热器换热条件恒定，保障导热系数检测数据重复性、一致性；依靠持续循环水冷带走量热器工作热量，快速散热降温，避免量热器长期高温干烧、过热损坏，起到核心部件保护作用，延长仪器使用寿命。
YB/T 4130—2005
耐火材料 导热系数试验方法（水流量平板法）
1 范围
本标准规定了耐火材料导热系数（水流量平板法）试验方法的定义、原理、设备、试样、试验步骤、试验误差等内容。
本标准适用于热面温度在 200℃～1300℃，导热系数在 0.03W/(m・K)～2.00W/(m・K) 之间的耐火材料导热系数的测定。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 8170 数值修约规则
3 定义
导热系数是指单位时间内在单位温度梯度下沿热流方向通过材料单位面积传递的热量。可表示为：
λ=q/(dT/dx)(1)
式中：
λ—— 导热系数，单位为瓦每米开尔文（W/(m・K)）；
q—— 单位时间热流密度，单位为瓦每平方米（W/m²）；
dT/dx—— 温度梯度，单位为开尔文每米（K/m）。
4 原理
根据傅立叶一维平板稳定导热过程的基本原理，测定稳态时单位时间一维温度场中热流纵向通过试样热面流至冷面后被流经中心量热器的水流吸收的热量。该热量同试样的导热系数，冷热面温差，中心量热器吸热面面积成正比，同试样的厚度成反比。
导热系数为：
λ=Q⋅δ/(A⋅ΔT)(2)
式中：
λ—— 导热系数，单位为瓦每米开尔文（W/(m・K)）；
Q—— 单位时间内水流吸收的热量，单位为瓦（W）；
δ—— 试样厚度，单位为米（m）；
A—— 试样面积，单位为平方米（m²）；
ΔT—— 冷、热面温差，单位为开尔文（K）。
水流吸收的热量与水的比热，水的质量，水温升高成正比。
Q=C⋅w⋅Δt(3)
式中：
Q—— 单位时间内水流吸收的热量，单位为瓦（W）；
C—— 水的比热，单位为焦每克开尔文（J/(g・K)）；
w—— 水流量，单位为克每秒（g/s）；
Δt—— 水温升高，单位为开尔文（K）。
5 设备
5.1 试验炉
采用水流量平板法导热系数试验炉，且应满足下列条件：
a) 试验炉应具有加热到 1300℃以上的能力；
b) 试验炉应能容纳～试样一块；
c) 控温热电偶热端安放在均热板中心位置正上方 10mm～20mm 处，冷端置于冰水中或采取温度自动补偿；
d) 试验炉在空气气氛中能满足 7.4 规定的升温速率加热试样。仪表的控温精度为不大于 0.5℃，恒温时，炉内装样区的温度均匀，任意两点间的温差不大于 10℃，试验温度偏差为 ±5℃。
图 1 试验炉结构示意图
1— 炉上体；2— 高铝纤维；3— 加热元件；4— 炉下体；5— 均热板；6— 热面测温点；
7— 冷面测温点；8— 接线柱；9— 绝缘瓷管；10— 防护罩；11— 高铝纤维；12— 支承块；
13— 试样；14— 垫板；15— 玻璃纤维布；16— 量热器
5.2 量热器系统
5.2.1 中心量热器、第一保护量热器和第二保护量热器均用比热小、导热性能好的紫铜材料制成，并保证三个量热器在同一水平面上。
5.2.2 中心量热器为双回路水道，保证量热器温度均匀。
5.2.3 温升热电偶堆，由 10 对ϕ0.3mm的铜 - 康铜热电偶丝制成，用以测量流经中心量热器进出水的温升。
5.2.4 温差调零热电偶堆，由 8 对ϕ0.3mm的铜 - 康铜热电偶丝制成，用以测量中心量热器与第一保护量热器的温差。
5.3 给水系统
中心量热器水路流量应能在 30g/min～120g/min 范围内可调。
恒压水箱应具有在试验过程中维持水压稳定的上水，下水和溢流装置，并确保试验过程中水温波动不大于 0.6℃。恒压水箱安装在距地面约 2.5m 处。
5.4 测散料的固定环
用耐火材料制成的圆环，尺寸为内径(180±2)mm，外径(210±2)mm。
5.5 垫板
5.6 其他器具
5.6.1 热电偶，试样冷、热面温度和加热炉控温均采用ϕ0.5mm S 型铂铑 10 - 铂热电偶。热电偶应定期进行校验。
5.6.2 电信号测量装置，采用 UJ33a 直流电位差计或 0.05 级以上的电信号测量器具。
5.6.3 秒表，分辨率 0.1s。
5.6.4 游标卡尺，分度值为 0.02mm。
5.6.5 测厚仪，分度值为 0.02mm。
5.6.6 天平，最大量程 2kg，感量 10mg。
5.6.7 烧杯。
6 试样
6.1 每次从样品中制取一块试样，试样尺寸为～～圆形试样。试样的两个端面应平整，不平行度应小于 1mm。
6.2 标型砖或其他尺寸的样品，需切割为长度 180mm，宽度不小于 80mm 的中间部分，然后切割两个弧形拼在两边，形成直径 (160～180) mm 的圆形试样，如图 2。
图 2 试样拼接方式示意图
6.3 不定形耐火材料，可参照其施工要求，用合适的模具直接制备出规定尺寸的试样。也可用固定环在炉中测试位置将其固定后测试，在向圆环中间装填物料时，还可进行捣实，装填高度应与圆环高度一致。
7 试验步骤
7.1 干燥及热处理
试样和垫板应放在110℃±5℃下干燥至恒重，或按制品的工艺要求进行处理。
7.2 测量试样的厚度
用游标卡尺沿试样边缘每隔 120° 测量一个值，然后取其平均值。测量厚度精确到 0.02mm。
7.3 装炉
7.3.1 将制备好的直径 220mm 的玻璃纤维布及所需要材质的垫板按先后顺序放在量热器上，将测量冷面温度的热电偶端点放置在垫板中心处。
7.3.2 将试样放置在垫板上（冷面热电偶上）用手轻轻按压，使垫板和试样间呈现最小的空隙。
7.3.3 将由轻质材料制成的支承块放在试样边缘（每隔 120° 放置一个），然后在试样周围的空隙处填充高铝纤维棉。
7.3.4 在试样热表面的中心处放置测量热面温度的热电偶热端。
7.3.5 将均热板放在支承块上，使均热板与试样平行，其间距为 10mm～15mm，均热板周围用纤维毡 (毯) 盖严。量热器、垫布、垫板、试样、均热板应同轴。
盖上炉盖，并使其与炉下体部分无空隙。
7.4 加热
按下列规定之一加热：
a) 一般试样从室温至试验温度，按不大于 10℃/min 升温，在试验温度下恒温 50min；
b) 对于硅质制品，从室温至试验温度，按 5℃/min 升温，在试验温度下恒温 50min；
c) 对于不定形耐火材料从室温至试验温度，按不大于 10℃/min 升温，在试验温度下恒温 120min；
d) 按制品的工艺要求升温。
7.5 测量
7.5.1 调节中心量热器的水流量，流量根据试样的材质确定，一般控制在 30g/min～120g/min 范围内。
7.5.2 调节第一保护量热器的水流量，使中心量热器与第一保护量热器的温差为零，允许波动 ±0.005mV。
7.5.3 测量热面热电偶、冷面热电偶电势。
7.5.4 测量水温升高，即 10 对热电偶的电势。
7.5.5 测量中心量热器的水流量，每个试验温度点测量三次，每隔 10min 测量一次，然后计算其平均值，每一个测量值与平均值的偏差不大于 10%，否则应重新测定。
8 计算
8.1 按式 (4) 计算导热系数：
λ=k⋅Δmv⋅w⋅δ/(t1−t2)(4)
式中：
λ—— 导热系数，单位为瓦每米开尔文（W/(m・K)）；
k—— 常数，单位为焦每毫克伏平方米（J/(g・mV・m²)）；
Δmv—— 中心量热器的水温升高的电动势差，单位为毫伏（mV）；
w—— 中心量热器的水流量，单位为克每秒（g/s）；
δ—— 试样厚度，单位为米（m）；
t1—— 试样热面温度，单位为度（℃）；
t2—— 试样冷面温度，单位为度（℃）。
8.2 计算结果按 GB/T 8170 修约至三位小数。
9 试验报告
试验报告至少包括下列内容：
a) 试样编号；
b) 试样名称；
c) 试样的厚度；
d) 试样测试结果；
e) 设备型号，编号；
f) 执行标准；
g) 试验单位；
h) 试验人员；
i) 试验日期。
水流量平板法导热系数试验炉可称：
1、标准
YB/T4130-2005 水流量平板法导热系数试验炉
符合 YB/T4130 标准耐火材料导热系数测试仪
水流量平板法耐火材料导热检测设备
水流量平板法高温导热试验炉
冶金耐火材料导热系数检测平板炉
2. 设备结构
带恒压水箱水流量平板法导热系数试验炉
硅碳棒加热水流量平板导热试验炉
S 型铂铑热电偶平板法导热系数测试仪
紫铜三量热器水流量导热测试炉
分体式控制柜高温平板导热系数试验炉
陶瓷多晶纤维炉膛水流量平板导热炉
1300℃水流量平板法耐火导热试验炉
带电脑测控水流量平板导热系数设备
自动稳压供水平板法导热系数试验炉
双回路中心量热器导热系数测试仪
3. 测试物料 / 适用样品
耐火砖水流量平板法导热系数试验炉
保温不定形耐火材料导热测试炉
硅质耐火制品平板法导热系数检测仪
圆形 φ180 耐火试样水流量导热试验炉
高铝耐火材料高温平板导热测试仪
轻质保温耐火砖水流量法导热仪
浇注料耐火材料导热系数平板试验炉
耐火纤维制品水流量平板导热测试设备
4. 应用场景 / 客户群体（实验室、第三方检测）
耐火材料厂专用水流量平板导热系数试验炉
高校材料实验室导热系数平板测试设备
第三方耐火检测机构水流量平板法导热炉
冶金研究院高温耐火导热系数测试仪
建材检测中心 YB/T4130 导热试验设备
耐火材料质检站水流量平板导热检测仪
保温材料实验室稳态平板导热系数炉
5. 参数、功能（意向采购流量词）
200℃~1300℃水流量平板导热系数试验炉
YB/T4130 水流量平板法导热系数试验炉 耐火材料导热测试仪
1300℃硅碳棒加热水流量平板导热炉 带恒压水箱电脑测控
耐火砖 / 浇注料专用水流量平板法导热系数检测仪 符合冶金标准
实验室稳态平板导热系数试验炉 三量热器紫铜水路系统
高温耐火保温材料导热测试设备 水流量平板法试验机
导热系数试验炉、平板导热仪、水流量导热炉、耐火导热测试仪、高温导热检测设备、稳态平板导热试验机、冶金耐火检测炉、铂铑热电偶导热设备、恒压供水导热检测仪、硅碳棒高温试验炉
