计量学报

作者：周逸,林鸿,冯晓娟,邱萍,刘薇,张金涛

单位：1. 常州检验检测标准认证研究院,江苏 常州 213164; 2. 中国计量科学研究院,北京 100029;

关键词：计量学;比热容;连续激光加热法;金属材料;准稳态;热损失修正

基金：国家重点研发计划(2016YFF0101707)

提出了一种基于连续激光加热测量金属材料比热容的方法。建立有限尺寸试样在连续加热条件下的传热和准稳态测量模型,使用COMSOL Multiphysics仿真软件进行数值模拟验证。考虑实际测量过程中金属试样存热损失,对模型进行了热损失修正,仿真验证了在试样表面综合传热系数小于80W/(m2·K)的情况下,修正后的测量模型偏差小于±0.81%。使用532nm连续激光器作为加热源,加工了TC4钛合金、316L不锈钢、45钢、7075铝合金和T2紫铜等金属试样并在试样上打微孔,对受热面喷涂石墨,使用极细K型热电偶对试样内部温升进行测量,并使用T2紫铜的参考值对系统参数进行标定。实验结果表明,在常温下实验装置的测量重复性优于0.91%,各金属试样测量结果平均值与数据手册参考值的相对偏差均小于±3.1%。测量结果相对扩展不确定度为U=3.66%(k=2)。

来源：2021年第11期

《计量学报》期刊编辑部

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