热阻式热流计是测量固体传导热流或表面热量损失的仪表,它还可以与热电偶(或热电阻)温度计配合使用,测量各种材料或保温材料的导热系数、导温系数和传热系数等。热阻式热流计由热阻式热流传感器和热流显示仪两部分组成.热阻式热流传感器将热流信号变换成电信号输出,供指示仪表显示测量数值。
常用的热阻式热流传感器有平板式传感器和可挠式传感器。如图《热流传感器的结构》所示。
平板式热流传感器是由若干块热电堆片镶嵌于一块有边框的基板中制成。基板尺寸一般为130 X 130mm,材料是厚1mm的环氧树脂玻璃纤维板,中间挖空(挖空尺寸是100×100mm)。挖下的材料剪成小条,尺寸约为10 X100mm,作为制作热电堆的基板。基板上用Φ0.2mm裸康铜丝均匀绕100~120圈,经电镀制成热电堆板,并用环氧树脂封于边框中,然后将各热电堆的引出线相互串接,二端头焊于接线片上,最后在表而贴上涤纶薄膜作为保护层,即为平板式热流传感器。
可挠式热流传感器为了弯曲而做成长方形。它采用甲基乙稀基硅橡胶为原料,用过氧乙烯作固化剂,根据传感器所需要的颜色选择着色剂和填充剂,经配制混合制成约2mm厚的生胶片。由于硅橡胶的生胶片很软,无法直接在上面绕康铜丝,所以用赛珞璐片卷在一块1mm厚的层压板条上做成临时基板,再在上面绕线、经电镀后做成热电堆片。并将硅橡胶的生胶片裁成所需大小,中间挖出槽,在挖出的长条中,仔细地将热电堆片装填入,把热电堆串联接好,并用聚四氟乙烯绝缘导线作为热流传感器的引出线。在组装好的热电堆元件的上下两面上覆盖硅橡胶生胶薄片,放在压制模中,经250℃温度的橡胶压制机上压制成型,又在150℃温度下经8h的老化处理,就制成可挠式的热流传感器。
热电堆金属丝的粗细、电镀层的厚薄、杂质含率及镀铜层粘结情况等有所不同,都将影响热流传感器系数C值,因此对每个热流传感器必须分别标定,得到每片传感器的系数。在使用热流传感器进行测量时,也必须按照每个传感器的标定曲线或系数进行计算。
为了使热流传感器能互换,每个传感器都应有一致的性能。在传感器两端并上电阻,进行温度补偿,使热流传感器系数一致化,这样便制成能互换的、传感器系数一致化的,使用方便的热流传感器了。