水流量平板法高溫導熱系數測試儀操作使用

（SOP 作業指導書，符合 YB/T41302005）

適用機型：DRSIII、DRXISPB 等，用于 φ180×(1025) mm 耐火材料圓形試樣，最高 1300℃，整套設備包含：高溫試驗爐、水冷量熱器、恒溫供水系統、熱電偶、計算機采集系統。

一、測試原理簡述

穩態一維導熱，高溫均熱板加熱試樣熱面，熱量穿過試樣，由底部水冷量熱器的循環水帶走熱量；通過測量水流量、進水出水溫差、試樣冷熱面溫差，依據傅里葉公式計算導熱系數 λ。

二、測試前準備

1、試樣制備

試樣規格：φ180mm×1025mm 圓形試樣，無裂紋、缺角、翹曲變形，兩面盡量平行。

烘干處理：110120℃烘干至恒重，冷卻后備用，水分會嚴重干擾數據。

尺寸測量：游標卡尺測量試樣厚度，圓周 3 處測量取平均值，記錄直徑、厚度錄入軟件。

2、開機前整機檢查

水路：冷卻水、恒溫供水系統連接無誤，無漏水；量熱器進出水通暢；嚴禁無水加熱。

熱電偶：熱面、冷面熱電偶接線牢固；冷端冰水補償 / 硬件自動補償正常。

爐體：爐膛清理干凈，高鋁纖維、支撐塊完好；檢查爐體密封。

電路：電源接地良好，電腦、采集系統通訊正常。

三、裝樣操作（關鍵步驟）

降下爐體上半部分，依次擺放：玻璃纖維墊布→墊板→冷面熱電偶（放置墊板中心）→試樣居中放置，保證同軸對齊。

放置支撐塊，試樣四周縫隙填充高鋁耐火纖維，減少側向熱損失。

安放均熱板，均熱板距離試樣熱面1020mm，均熱板四周用纖維氈蓋嚴密封。

合上、扣緊爐上體，保證爐膛密封無漏氣。

??注意：試樣必須居中，同軸度差直接帶來很大測試誤差。

四、開機與參數設置

開啟水冷恒溫供水系統，打開循環，調節量熱器水流量30120 g/min（根據材料導熱大小選擇）。

開啟主機電源，打開電腦測試軟件，錄入樣品名稱、試樣直徑、厚度、測試溫度。

設置升溫程序（嚴格按照 YB/T4130）

普通耐火制品：升溫速率≤10℃/min，到達目標溫度恒溫 50min

硅質制品：升溫速率≤5℃/min，恒溫 50min

澆注料 / 不定形耐火材料：≤10℃/min，恒溫120min

確認熱電偶冷端補償正常，啟動爐體加熱。

五、測試過程

設備升溫至設定溫度，完成恒溫，系統持續采集：熱面溫度、冷面溫度、量熱器進水 / 出水溫度、水流量。

等待達到熱穩態條件：溫度、水流量、進出口水溫長時間波動在標準允許范圍，軟件自動判定穩態，自動采集多組有效數據。

單溫度點完整測試通常 23h，穩態沒有達成不能結束試驗。

多溫度點測試：完成一個溫度點后，設置下一目標溫度，重復升溫恒溫穩態測量。

六、試驗結束關機流程

停止電爐加熱，執行降溫程序，爐溫降到 200℃以下才可以開爐取樣，防止熱沖擊損壞部件，防止燙傷。

爐體降溫階段，水冷循環系統不能關閉；待爐溫降至 50℃以內，再關閉水路循環。

軟件保存、導出、打印導熱系數測試報告。

升起爐上體，取出試樣，清理爐膛內部粉塵、纖維殘渣。

依次關閉軟件、采集系統、主機電源、恒溫水箱電源。

七、關鍵注意事項（高頻出錯點）

嚴禁不放試樣直接升溫，會燒壞均熱板與加熱元件。

水路故障、斷水必須立刻停止加熱，否則量熱器會高溫損壞。

試樣必須烘干，含水試樣高溫釋放水汽，數據嚴重虛高。

裝樣同軸度、四周纖維密封很重要，側向散熱會讓導熱系數結果偏低。

升溫速率不能隨意加大，嚴格遵循標準；不定形耐火材料恒溫時間要足夠。

熱電偶冷端必須有效補償，否則溫度測量不準。

定期校驗：每年或設備維修后，用標準參比耐火試樣校驗整機。

八、常見故障現象

導熱系數結果偏低：試樣未居中、四周密封差，側向散熱大。

結果偏高：試樣未烘干；水流量不穩定；熱電偶故障。

溫度波動大：供水不穩；爐膛密封漏氣。

九、與防護熱板法操作難度對比