JP3352075B2 - Heat flux thermal expansion simultaneous measurement element and heat flux thermal expansion simultaneous measurement device - Google Patents
Heat flux thermal expansion simultaneous measurement element and heat flux thermal expansion simultaneous measurement deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、熱流束熱膨脹同時
計測素子及び熱流束熱膨脹同時計測装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat flux and thermal expansion simultaneous measuring device and a heat flux and thermal expansion simultaneous measuring device.
【0002】[0002]
【従釆の技術】熱流束計測装置としては、熱量測定・熱
分析ハンドブック(丸善、1998年)p.42に記載
されているようにDSC、等温壁型熱量計、伝導型熱量
計などがある。また近年、本発明者らはミリケルビンの
オーダーの温度分解能を持つ熱流束計測装置(K. Tozak
i et al., Proceedings of International Conferenceo
n Solid-solid Transformations, Kyoto, May 24, 199
9, p1433-1436, Editedby M. Koiwa, K. Otsuka and T.
Miyazaki)を開発している。[Prior Art] As a heat flux measuring device, a calorimetry / thermal analysis handbook (Maruzen, 1998), p. 42, DSC, isothermal wall calorimeter, conduction calorimeter and the like. In recent years, the present inventors have developed a heat flux measuring device (K. Tozak) having a temperature resolution on the order of millikelvin.
i et al., Proceedings of International Conferenceo
n Solid-solid Transformations, Kyoto, May 24, 199
9, p1433-1436, Editedby M. Koiwa, K. Otsuka and T.
Miyazaki).
【0003】一方、熱膨張計測装置としては熱分析の基
礎と応用第3版(リアライズ、1994年)p.20に
記載されているような押し棒式熱膨張計、キャパシタン
ス法(竹内徹也、固体物理、33巻(1998)p.9
96)による測定装置などがある。On the other hand, as a thermal expansion measuring device, the basics and applications of thermal analysis, 3rd edition (Realize, 1994), p. 20, a push-rod type thermal dilatometer, a capacitance method (Tetsuya Takeuchi, Solid State Physics, Vol. 33 (1998), p. 9)
96).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のような熱流束計
測装置を用いることによって、例えば、BaTiO3単
結晶の相転移点を計測することが試みられている。そし
て、このような熱流束計測装置によれば、BaTiO3
単結晶において129〜130℃の間に数個の相転移に
よると考えられる熱異常が観測されている。しかしなが
ら、熱流束だけの計測では、1℃の温度範囲で実際にそ
のような相転移が起こるかどうかが検証し切れなかっ
た。An attempt has been made to measure, for example, the phase transition point of a BaTiO 3 single crystal by using the above-mentioned heat flux measuring device. According to such a heat flux measuring device, BaTiO 3
In the single crystal, thermal anomalies considered to be due to several phase transitions are observed between 129 and 130 ° C. However, measurement of only the heat flux could not verify whether such a phase transition actually occurs in a temperature range of 1 ° C.
【0005】また、強磁場下において、常磁性体又は反
強磁性体の磁気的な変化をこれら物質の熱膨脹などから
計測する場合、これら物質では磁場効果が微弱であるた
めに、高精度な検出を行うことができなかった。たと
え、熱膨脹などに関する微弱な信号が検出できたとして
も、この信号が前記物質における熱膨脹として有位なも
のであるか否かを見分けることができないという問題が
あった。When a magnetic change of a paramagnetic substance or an antiferromagnetic substance is measured under a strong magnetic field from the thermal expansion of these substances, since these substances have a weak magnetic field effect, highly accurate detection is possible. Could not do. Even if a weak signal related to thermal expansion or the like can be detected, there is a problem that it cannot be determined whether or not this signal is significant as thermal expansion in the substance.
【0006】上記の問題は、計測すべき試料に対し、一
回の計測操作において熱流束又は熱膨脹のどちらか一方
のみしか計測できないことに起因している。したがっ
て、測定すべき試料に対し、熱流束及び熱膨脹を同時に
計測することが可能な装置の出現が望まれる。The above problem arises from the fact that only one of the heat flux and the thermal expansion can be measured for a sample to be measured in one measurement operation. Therefore, it is desired to have an apparatus capable of simultaneously measuring the heat flux and the thermal expansion of the sample to be measured.
【0007】本発明は、熱流束及び熱膨脹を同時に計測
することが可能な新規な計測素子及び計測装置を提供す
ることを目的とする。An object of the present invention is to provide a novel measuring element and a novel measuring device capable of simultaneously measuring a heat flux and a thermal expansion.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は、主面に凹部を有するとともに内部に空洞部を
有する金属ブロックと、この金属ブロックの前記主面上
に設けられた金属板と、前記金属ブロックの前記凹部内
に設けられた測定試料の熱流束を計測するための熱電素
子と、前記金属ブロックの前記空洞部内に接続された、
前記測定試料の熱膨脹の計測すべく高周波を導入するた
めの高周波導入ケーブルとを具えることを特徴とする、
熱流束熱膨張同時計測素子に関する。In order to achieve the above object,
The present invention provides a metal block having a concave portion on a main surface and having a cavity therein, a metal plate provided on the main surface of the metal block, and a measurement sample provided in the concave portion of the metal block. A thermoelectric element for measuring the heat flux of the metal block, connected in the cavity of the metal block,
A high-frequency introduction cable for introducing high frequency to measure the thermal expansion of the measurement sample,
The present invention relates to a heat flux and thermal expansion simultaneous measurement element.
【0009】この熱流束熱膨脹同時計測素子は、上記測
定試料の熱流束及び熱膨脹を計測する際の温度を監視す
るための温度センサを具えることができる。The heat flux and thermal expansion simultaneous measuring element may include a temperature sensor for monitoring the temperature when measuring the heat flux and thermal expansion of the measurement sample.
【0010】そして、本発明の熱流束熱膨張同時計測装
置は、上記熱流束熱膨張同時計測素子と、前記高周波を
発生させるための高周波発振源と、前記高周波に対する
反射波から前記熱流束熱膨脹同時計測素子及び前記測定
試料に対する共振周波数を演算するための演算手段とを
具えることを特徴とする。The heat flux and thermal expansion simultaneous measuring device of the present invention comprises the heat flux and thermal expansion simultaneous measuring element, a high-frequency oscillation source for generating the high frequency, and the heat flux and thermal expansion simultaneous measurement based on a reflected wave with respect to the high frequency. It is characterized by comprising a measuring element and a calculating means for calculating a resonance frequency for the measuring sample.
【0011】この熱流束熱膨脹同時計測装置は、前記熱
流束熱膨張同時計測素子を囲むようにして設けられた断
熱部材を具えることができる。以下、本発明の熱流束熱
膨張同時計測素子及び熱流束熱膨張計測装置について、
具体例を示しながら詳細に説明する。The heat flux and thermal expansion simultaneous measuring device may include a heat insulating member provided so as to surround the heat flux and thermal expansion simultaneous measuring element. Hereinafter, the heat flux thermal expansion simultaneous measurement element and the heat flux thermal expansion measurement device of the present invention,
This will be described in detail with reference to a specific example.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の熱流束熱膨張同
時計測素子の一例を示す概略図である。図1に示す熱流
束熱膨脹同時計測素子10は、主面1Aに凹部1Bを有
するとともに内部に円筒状の空洞部1Cを有する金属ブ
ロック1と、金属ブロック1の主面1A上において、こ
の主面1Aの全体を覆うようにして微小距離を隔てて設
けられた金属板2と、金属ブロック1の凹部1B内に設
けられた測定試料Aの熱流束を計測するための、半導体
材料などから構成される熱電素子3とを具える。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a heat flux / thermal expansion simultaneous measuring element of the present invention. The heat flux and thermal expansion simultaneous measurement element 10 shown in FIG. 1 includes a metal block 1 having a concave portion 1B in a main surface 1A and a cylindrical hollow portion 1C therein, and a main surface 1A of the metal block 1 on the main surface 1A. A metal plate 2 provided at a small distance so as to cover the entirety of 1A, and a semiconductor material or the like for measuring a heat flux of a measurement sample A provided in a concave portion 1B of a metal block 1. Thermoelement 3.
【0013】さらには、測定試料Aの熱膨張率を計測す
べく、高周波を素子10内に導入するための同軸ケーブ
ルなどから構成される高周波導入ケーブル4が、金属ブ
ロック1の空洞部1C内に接続するようにして設けられ
ている。また、計測時の温度を監視するための温度セン
サ5が金属ブロック1内部に設けられている。熱流束及
び熱膨脹の計測に際し、測定試料Aは、金属ブロック1
の凹部1B内において熱電素子3上に設置する。Further, in order to measure the coefficient of thermal expansion of the measurement sample A, a high-frequency introduction cable 4 composed of a coaxial cable or the like for introducing a high frequency into the element 10 is provided in the cavity 1C of the metal block 1. It is provided so as to be connected. A temperature sensor 5 for monitoring the temperature at the time of measurement is provided inside the metal block 1. When measuring the heat flux and the thermal expansion, the measurement sample A is a metal block 1
Is set on the thermoelectric element 3 in the concave portion 1B.
【0014】図2は、本発明の熱流束熱膨脹計測装置の
一例を示す概略図である。図2に示す熱流束熱膨脹計測
装置30は、前記高周波を発生させるための図示しない
高周波発振源と、前記高周波に対する反射波から前記熱
流束熱膨脹同時計測素子の共振周波数を演算するための
図示しない演算手段とを具えている。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the heat flux thermal expansion measuring device of the present invention. The heat flux / thermal expansion measuring device 30 shown in FIG. 2 includes a high-frequency oscillation source (not shown) for generating the high frequency, and a not-shown calculation for calculating the resonance frequency of the heat flux / thermal expansion simultaneous measurement element from the reflected wave for the high frequency Means.
【0015】さらに、図2に示す熱流束熱膨脹同時計測
装置30は、熱流束熱膨脹計測素子10を囲むようにし
て設けられた断熱部材20を有している。これによっ
て、測定試料Aの計測時において、外部からの熱擾乱の
影響を防止することができるとともに、熱流束熱膨脹計
測素子内部の温度を極めて均一に保持することができ
る。したがって、測定試料Aの熱流束及び熱膨張を極め
て高精度に計測することができる。Further, the heat flux and thermal expansion simultaneous measuring device 30 shown in FIG. 2 has a heat insulating member 20 provided so as to surround the heat flux and thermal expansion measuring element 10. Thereby, when measuring the measurement sample A, the influence of external heat disturbance can be prevented, and the temperature inside the heat flux thermal expansion measurement element can be kept extremely uniform. Therefore, the heat flux and the thermal expansion of the measurement sample A can be measured with extremely high accuracy.
【0016】断熱部材20は、熱流束熱膨張計測素子1
0を設置固定するための金属製の台座11と、内金属シ
ールド12と、外金属シールド13と、これら内金属シ
ールド12及び外金属シールド13の間に設けられた断
熱材14とから構成されている。The heat insulating member 20 is a heat flux thermal expansion measuring element 1
A metal pedestal 11 for mounting and fixing the inner metal shield 0, an inner metal shield 12, an outer metal shield 13, and a heat insulating material 14 provided between the inner metal shield 12 and the outer metal shield 13. I have.
【0017】また、熱流束熱膨脹計測装置30には、熱
流束熱膨張計測素子10を適当な温度にまで加熱するヒ
ータ15が、外金属シールド13の外周を取り巻くよう
にして設けられているとともに、ヒータ15による加熱
の程度を制御するための温度センサ16が設けられてい
る。同じく、熱流束熱膨張計測素子10を適当な温度に
まで加熱するサーモモジュール17とそれを制御する温
度センサ18とが、金属スペーサ19を介して熱流束熱
膨張計測素子10の下方に設けられている。このような
加熱手段を用いて熱流束熱膨脹計測素子10を加熱する
ことによって、測定試料Aを間接的に所定の温度にまで
加熱することができ、熱流束及び熱膨脹の計測に供する
ことができるようになる。Further, the heat flux thermal expansion measuring device 30 is provided with a heater 15 for heating the heat flux thermal expansion measuring element 10 to a suitable temperature so as to surround the outer metal shield 13. A temperature sensor 16 for controlling the degree of heating by the heater 15 is provided. Similarly, a thermo module 17 for heating the heat flux thermal expansion measurement element 10 to an appropriate temperature and a temperature sensor 18 for controlling the same are provided below the heat flux thermal expansion measurement element 10 via a metal spacer 19. I have. By heating the heat flux thermal expansion measurement element 10 using such a heating means, the measurement sample A can be indirectly heated to a predetermined temperature, and can be used for measurement of heat flux and thermal expansion. become.
【0018】図2に示す熱流束熱膨脹計測装置30にお
いては、ヒータ15及び温度センサ16によって熱流束
熱膨脹計測素子10に対する加熱の粗制御を行い、サー
モモジュール17及び温度センサ18によって熱流束熱
膨脹計測素子10に対する加熱の微制御を行う。In the heat flux thermal expansion measuring device 30 shown in FIG. 2, the heating of the heat flux thermal expansion measuring element 10 is roughly controlled by the heater 15 and the temperature sensor 16, and the heat flux thermal expansion measuring element by the thermo module 17 and the temperature sensor 18. Fine control of heating for 10 is performed.
【0019】以上のような熱流束熱膨脹計測素子及び熱
流束熱膨脹計測装置を用いた場合の、熱流束及び熱膨脹
の計測は以下のようにして実施する。熱流束の計測は、
ヒータ15及び温度センサ16、並びにサーモモジュー
ル17及び温度センサ18によって熱流束熱膨張計測素
子10を所定の温度にまで加熱した後、各温度における
測定試料Aからの熱電素子3に流入した熱量を、熱電素
子3における電圧出力変化として読み取ることにより行
う。この電圧出力変化の読み取りは、図示しないデジタ
ル電圧計などによって実施する。The measurement of the heat flux and the thermal expansion in the case of using the heat flux thermal expansion measuring element and the heat flux thermal expansion measuring device as described above is performed as follows. Heat flux measurement is
After heating the heat flux thermal expansion measurement element 10 to a predetermined temperature by the heater 15 and the temperature sensor 16, and the thermo module 17 and the temperature sensor 18, the amount of heat flowing into the thermoelectric element 3 from the measurement sample A at each temperature is This is performed by reading as a voltage output change in the thermoelectric element 3. The reading of the voltage output change is performed by a digital voltmeter (not shown) or the like.
【0020】素子10の温度は、温度センサ7により監
視する。図1に示す熱流束熱膨脹計測素子10は、上述
したようにそのほとんどが金属材料から構成されてお
り、熱伝導性に極めて優れる。したがって、温度センサ
7によって計測した素子10の温度をもって測定試料A
の温度と見なすことができる。The temperature of the element 10 is monitored by a temperature sensor 7. Most of the heat flux thermal expansion measuring element 10 shown in FIG. 1 is made of a metal material as described above, and has extremely excellent thermal conductivity. Therefore, the temperature of the element 10 measured by the temperature sensor 7 is
Temperature.
【0021】熱膨脹の計測は、上記のようにして熱流束
熱膨張計測素子10を加熱した後、図示しない高周波発
振器より種々の周波数の高周波を高周波導入ケーブル4
から素子10内に導入する。そして、これら高周波に対
する反射波を高周波導入ケーブル4を通じて取り出し、
図示しない演算処理手段、例えば、ネットワークアナラ
イザなどにより解析して共振周波数fを導出する。共振
周波数を導出した後は、以下の(1)式に基づいて演算
処理がなされる。The thermal expansion is measured by heating the heat flux thermal expansion measuring element 10 as described above, and then applying a high frequency of various frequencies from a high frequency oscillator (not shown) to the high frequency introducing cable 4.
From the device 10. Then, the reflected waves with respect to these high frequencies are taken out through the high-frequency introduction cable 4,
The resonance frequency f is derived by analyzing with a processing means (not shown) such as a network analyzer. After deriving the resonance frequency, arithmetic processing is performed based on the following equation (1).
【0022】 Δh=Δh1+Δh2 ={ε0S/(4π2L)}(2f0Δf+Δf2) ( 1)Δh = Δh 1 + Δh 2 = {ε 0 S / (4π 2 L)} (2f 0 Δf + Δf 2 ) (1)
【0023】ここで、Δh1、Δh2はそれぞれ測定試料
Aの熱膨張量及び熱電素子3の熱膨張量を表す。また、
ε0は空気の誘電率である。Sは金属ブロック1の主面
1Aの、金属板2と対向して存在する中央部1Dの面積
である。Lは熱流束熱膨脹同時計測素子10、高周波発
振源、及び演算処理手段とを含めてなる回路全体の定数
(インダクタンス)である。さらに、f0は基準温度で
の共振周汲数を表し、Δfは、Δf=f−f0の関係が
成立し、温度上昇に伴う共振周波数の増分を表す。Here, Δh 1 and Δh 2 represent the thermal expansion of the measurement sample A and the thermal expansion of the thermoelectric element 3, respectively. Also,
ε 0 is the dielectric constant of air. S is an area of a central portion 1D of the main surface 1A of the metal block 1 which is opposed to the metal plate 2. L is a constant (inductance) of the entire circuit including the heat flux / thermal expansion simultaneous measuring element 10, the high frequency oscillation source, and the arithmetic processing means. Further, f 0 represents the resonance frequency at the reference temperature, and Δf represents an increase in the resonance frequency with a rise in temperature, where the relationship Δf = f−f 0 holds.
【0024】ここで、(1)式のΔf2の項は通常は2
f0Δfに比べて小さいので無視することができ、
(1)は次式で近似することができる。Here, the term Δf 2 in the equation (1) is usually 2
Since it is smaller than f 0 Δf, it can be ignored,
(1) can be approximated by the following equation.
【0025】 hΔ=Δh1+Δh2=f0Δfε0S/(2π2L) (2)HΔ = Δh 1 + Δh 2 = f 0 Δfε 0 S / (2π 2 L) (2)
【0026】(2)式において、ε0Sは熱流束熱膨脹
同時計測素子10の構成によって決定される定数であ
る。また、f0についても素子10の形態、測定試料及
び熱電素子の形態などによって一義的に決定される定数
である。回路定数Lについては、熱膨張量と共振周波数
とが既知の2種類の物質を用いた校正を行うことにより
求めることができる。すなわち、各物質を用いた校正に
より、Δh1とΔf及びΔh2とΔfの関係がそれぞれ求
められる。このとき、ε 0S及びf0は既知であるから、
(2)式を用いて回路定数Lを求めることができる。In equation (2), ε0S is heat flux thermal expansion
It is a constant determined by the configuration of the simultaneous measurement element 10.
You. Also, f0The shape of the element 10, the measurement sample and
Constant uniquely determined by the shape of thermoelectric element
It is. For the circuit constant L, the amount of thermal expansion and the resonance frequency
By performing calibration using two types of substances whose
You can ask. In other words, calibration using each substance
From Δh1And Δf and ΔhTwoAnd Δf
Can be At this time, ε 0S and f0Is known, so
The circuit constant L can be obtained by using the equation (2).
【0027】このような校正を行うことにより(2)式
中におけるε0S、f0及びLは総て既知となるから、上
述した操作を実施することによって共振周波数の増分Δ
fから熱膨張量Δhを求めることができる。そして、熱
電素子3の熱膨脹量Δh2と共振周波数の増分Δfとの
関係を予め求めておくことにより、測定試料Aの熱膨脹
量Δh1のみを導出することができる。By performing such a calibration, ε 0 S, f 0 and L in the equation (2) are all known. Therefore, by performing the above-mentioned operation, the resonance frequency increment Δ
The thermal expansion amount Δh can be obtained from f. By previously obtained the relation between the thermal expansion amounts Delta] h 2 of the thermoelectric elements 3 and increment Δf of the resonance frequency can be derived only thermal expansion amount Delta] h 1 of the measurement sample A.
【0028】図3は、上述した本発明の熱流束熱膨脹同
時計測素子及び熱流束熱膨脹同時計測装置を用いてBa
TiO3の熱流束及び熱膨脹量を測定した結果を示すグ
ラフである。図3から明らかなように、129〜130
℃の間に数個の相転移によると考えられる、熱流束の異
常及び熱膨張の異常が同じ温度のところに観測されてい
る。このような高分解能な熱流束異常及び熱膨脹異常
は、従来の計測装置では得ることができなかったもので
ある。FIG. 3 is a view showing Ba using the heat flux and thermal expansion simultaneous measuring device and the heat flux and thermal expansion simultaneous measuring device of the present invention.
4 is a graph showing the results of measuring the heat flux and the amount of thermal expansion of TiO 3 . As is clear from FIG.
Heat flux anomalies and thermal expansion anomalies, probably due to several phase transitions during ° C., have been observed at the same temperature. Such high-resolution heat flux abnormality and thermal expansion abnormality cannot be obtained by the conventional measuring device.
【0029】以上、具体例を挙げながら発明の実施の形
態に基づいて本発明を詳細に説明したが、本発明は上記
内容に限定されるものではなく、本発明の範疇逸脱しな
い限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。As described above, the present invention has been described in detail based on the embodiments of the present invention with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to the above-described contents, and may be implemented in any form without departing from the scope of the present invention. Deformation and modification are possible.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱流束熱
膨脹同時計測素子及び熱流束熱膨脹同時計測装置によれ
ば、熱流束及び熱膨脹を同時に計測できる。したがっ
て、熱流束及び熱膨脹による計測データを相互に補完す
るようにして用いることにより、試料の物理特性変化な
どを精密に計測することができる。As described above, according to the heat flux and thermal expansion simultaneous measuring device and the heat flux and thermal expansion simultaneous measuring device of the present invention, heat flux and thermal expansion can be measured simultaneously. Therefore, by using the measurement data based on the heat flux and the thermal expansion so as to complement each other, it is possible to accurately measure a change in the physical characteristics of the sample.
【図1】 本発明の熱流速熱膨脹同時計測素子の一例を
示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a heat flow rate and thermal expansion simultaneous measurement element of the present invention.
【図2】 本発明の熱流速熱膨脹同時計測装置の一例を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a heat flow rate and thermal expansion simultaneous measurement device of the present invention.
【図3】 本発明の熱流速熱膨脹同時計測素子及び熱流
速熱膨脹同時計測装置を用いて計測した、BaTiO3
の熱流量及び熱膨張率の測定データを示すグラフであ
る。FIG. 3 shows BaTiO 3 measured using the simultaneous thermal flow rate thermal expansion measurement element and the thermal current rate thermal expansion simultaneous measurement apparatus of the present invention.
4 is a graph showing measurement data of a heat flow rate and a coefficient of thermal expansion of the sample.
1 金属ブロック 2 金属板 3 熱電素子 4 高周波導入ケーブル 5 温度センサ 10 熱流速熱膨脹同時計測素子 11 台座 12 内金属シールド 13 外金属シールド 14 断熱材 15 ヒータ 16 温度センサ 17 サーモモジュール 18 温度センサ 19 金属スペーサ 20 断熱部材 30 熱流速熱膨脹同時計測装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal block 2 Metal plate 3 Thermoelectric element 4 High frequency introduction cable 5 Temperature sensor 10 Heat flow velocity thermal expansion simultaneous measurement element 11 Pedestal 12 Inner metal shield 13 Outer metal shield 14 Insulation material 15 Heater 16 Temperature sensor 17 Thermo module 18 Temperature sensor 19 Metal spacer Reference Signs List 20 Insulation member 30 Simultaneous measurement device for thermal velocity and thermal expansion
フロントページの続き (72)発明者 稲場 秀明 千葉県千葉市稲毛区弥生町1−33 千葉 大学教育学部内 (72)発明者 木村 恒久 東京都八王子市南大沢1−1 東京都立 大学工学部内 (56)参考文献 特開 昭52−114389(JP,A) 特開 平3−176652(JP,A) 特開 平6−43041(JP,A) 特開 平5−318141(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 25/18 G01K 1/14 G01K 13/12 G01N 25/02 G01N 25/16 JICSTファイル(JOIS)Continuing from the front page (72) Inventor Hideaki Inaba 1-33 Yayoimachi, Inage-ku, Chiba-shi, Chiba Prefecture Within the Faculty of Education (72) Inventor Tsunehisa Kimura 1-1, Minami-Osawa, Hachioji-shi, Tokyo Within the Faculty of Engineering, Tokyo Metropolitan University (56) References JP-A-52-114389 (JP, A) JP-A-3-176652 (JP, A) JP-A-6-43041 (JP, A) JP-A-5-318141 (JP, A) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 25/18 G01K 1/14 G01K 13/12 G01N 25/02 G01N 25/16 JICST file (JOIS)
Claims (4)
部を有する金属ブロックと、この金属ブロックの前記主
面上において、この主面の全体を覆うようにして設けら
れた金属板と、前記金属ブロックの前記凹部内に設けら
れた測定試料の熱流束を計測するための熱電素子と、前
記金属ブロックの前記空洞部内に接続された、前記測定
試料の熱膨脹の計測すべく高周波を導入するための高周
波導入ケーブルとを具えることを特徴とする、熱流束熱
膨張同時計測素子。A metal block having a concave portion on a main surface and a hollow portion inside; a metal plate provided on the main surface of the metal block so as to cover the entire main surface; A thermoelectric element for measuring a heat flux of a measurement sample provided in the concave portion of the metal block, and a high frequency for measuring a thermal expansion of the measurement sample connected to the cavity of the metal block, for introducing a high frequency. A heat flux / thermal expansion simultaneous measurement element, characterized by comprising:
試料の熱流束及び熱膨脹を計測する際の温度を監視する
温度センサを具えることを特徴とする、請求項1に記載
の熱流束熱膨脹同時計測素子。2. The heat-flux thermal expansion device according to claim 1, wherein the heat-flux / thermal-expansion simultaneous measuring element includes a temperature sensor for monitoring the temperature when measuring the heat flux and the thermal expansion of the measurement sample. Simultaneous measurement element.
時計測素子と、前記高周波を発生させるための高周波発
振源と、前記高周波に対する反射波から前記熱流束熱膨
脹同時計測素子及び前記測定試料に対する共振周波数を
演算するための演算手段とを具えることを特徴とする、
熱流束熱膨脹同時計測装置。3. The simultaneous measurement element for heat flux and thermal expansion according to claim 1 or 2, a high-frequency oscillation source for generating the high frequency, the simultaneous measurement element for heat flux and thermal expansion based on a reflected wave with respect to the high frequency, and the measurement sample. Computing means for computing the resonance frequency for
Simultaneous measurement of heat flux and thermal expansion.
熱流束熱膨脹同時計測素子を囲むようにして設けられた
断熱部材を具えることを特徴とする、請求項3に記載の
熱流束熱膨脹同時計測装置。4. The heat flux and thermal expansion simultaneous measuring device according to claim 3, wherein the heat flux and thermal expansion simultaneous measuring device includes a heat insulating member provided so as to surround the heat flux and thermal expansion simultaneous measuring element. .
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