随着工业发展和能源危机的出现,绝热材料的品种不断增多,对其性能方面的要求也不断提高。对作为表征绝热材料主要参数的导热系数的测定,已成为人们日益关注的工作。测量绝热材料导热系数的平板保护法因其具有量程广、无需在测试前进行系统标定等优点,是国际上通用的标准测试方法。目前,多数导热系数测定仪是针对常温和中温测试设计的,但是随着绝热技术的不断提高及新型绝热材料的不断涌现,为了使保温保冷构造的设计更加经济、合理,迫切需要提供更加准确的绝热材料各个温度状况下的导热性能数据,所以本论文将开发工作在-20℃～50℃温度范围的低温导热系数测定仪。本课题研制了一种新型平板保护法导热系数测定仪,由双平板装置和智能控制模块构成,可以实现对绝热材料的精确测量,同时还实现了打印和过程显示等功能。此系统不仅直观方便,测量时间缩短了近2/3,大大提高了工作效率。最主要的是本装置全程计算机控制,智能化程度较高,对操作人员没有专业化要求。本文的主要研究内容包括:1.通过导热系数测定仪现状的分析,总结了目前国内导热系数测定仪的不足,提出了本仪器设计的特点。2.通过对一维平板稳态热理论的分析,推导出材料导热系数的计算公式,并分析了影响导热系数的几个因素。在此基础上分析了导热系数测定仪的机械结构,并绘制了仪器的机械结构图。3.设计并调试了导热系数测定仪的温度测量电路、热板和护板的加热电路以及冷板制冷电路。4.仪器冷板制冷采用半导体致冷技术,温度可以冷却到-20℃～室温,控制精度可以达到0.1℃。5.将PID控制技术用于导热系数测定仪的温度控制,有效实现了温度自动跟踪,控制精度为0.05℃,摆脱了过去人工调节控制稳定温度的弊端。6.用VB软件编写了仪器的软件程序,实现以二维曲线的形式显示测量过程中的冷板、主加热板和防护板的温度,实时显示导热系数的测量值,同时仪器使仪器具备数据存储、打印和浏览测量过程数据的功能。