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专利名称：一种热针的制作方法
技术领域：
本实用新型属于热物性测量用具。
随科学技术的发展，科学态度更加严紧，在许多科学领域，例如材料科学、生物学科及食品卫生中，常需要测量各种材料或物体的热物性(导热系数等)。尽管存在多种测量方式，相比之下利用热针测量，具有使用方便、测量时间短、湿迁移小，对试样要求低等优点，更受人们欢迎，是热物性测量的有力工具。不过，传统的热针结构，是在一根细长的金属或非金属管内放置加热丝，并在热丝的表面设置热电偶，以作为测温传感器。这种热针制作过程十分复杂、难度较大。且热电偶结点与加热丝常出现接触不良，易产生读数不稳和误差。同时热电偶的热电势与温度变化关系是非线性的，造成数据处理的困难。
本实用新型的目的在于针对现有热针存在的不足，提出一种结构简单、读数精确、稳定，便于数据处理的新型热针。
本实用新型的目的，可用如下措施实现，将热敏电阻丝弯成双根引出线，或者均匀地自绕在另一根丝上，置于细长针形管内构成。该双根引出线即为两电极，与管壁互为绝缘。所述热敏电阻丝既作为加热元件，又兼作测温传感器。测量时，将热针插入被测介质中，双引出线接在低压直流电源上。当电源接通时，即有电流通过热敏电阻丝，随即升温加热被测介质，同时，热敏电阻丝本身阻值，也随着温升作线性变化，其变化关系为；R＝R0［1＋α(T－T0)］在恒定功率P的情况下，可得热针的温升解K＝ (αV2)/(4π1) ／ (dR)/(dlnt)式中K 被测介质的导热系数
1 热针长度(mm)V 直流电压(V)R 热敏电阻丝的电阻值(Ω)α 热敏电阻丝的电阻－温度系数(K－1)t 测量时间(S)采集电路的电流I，测出所加电压V，则可获得所述热敏电阻丝的阻值(R)－时间对数(lnt)的变化关系曲线。取该曲线中的线性段求斜率(dR／dlnt)，则利用上式求得被测介质的导热系数K。
所说细长针形管，一般选用传热性能好的金属或非金属材料，长径比大于301，其长度和直径选择，应视所测物质性能和环境而定。


图1为本实用新型的剖面示意图，其中1为细长(针形)管，2为被弯成双引线的热敏电阻丝。
图2为测量示意图，其中3为直流稳压电源，4为容器，5为被测介质，6为电流计。
以下结合附图和实施例作进一步描述；实施例1 选用传热性能好的、长径比大于301的金属或非金属针形管，如选外径0.66mm，截取30mm长的不锈钢管为热针的针形管［1］。取直径为0.02mm的热敏漆包铜丝，弯成双根引出线或视需要，均匀地自绕适当长度，再置于针形管［1］中，最后，细长针形管［1］的两头用AB胶封住即可。
实施例2，用本实用新型测量乙二醇导热系数(见图2)。在容器［4］中装入被测介质［5］(如乙二醇)，将热针［1］插入被测介质［5］中，热敏电阻丝［2］的双根引出线接入直流干电池(组)或直流稳压电源［3］上，数字电流计［6］串入电路中，当电源接通时，即读出流过热敏电阻丝［2］的电流。测量结果，利用上述关系，求出乙二醇导热系数为0.250W／m·k，重复精度在5％之内，文献推荐值为0.255W／m·k。
本实用新型优点在于避免在热丝表面设置热电偶的困难，简化了热针的制作困度，结构简单，提高了读数稳定性和准确性，便于数据处理。扩大了待测物质的范围。
权利要求一种热针，其特征在于该热针是将热敏电阻丝[2]置于细长(针形)管[1]内构成。
专利摘要本实用新型公开一种新型热针，它是热物性测量的工具，是在长径比大于30∶1的细长针形管中，放置热敏电阻丝构成。其结构简单，制作方便，读数误差小，便于数据处理。
文档编号G01N25/18GK2156505SQ93209130
公开日1994年2月16日 申请日期1993年4月8日 优先权日1993年4月8日
发明者程曙霞, 蒋玉凤, 高举文, 何移移 申请人:中国科学技术大学