也有对于已有实验设备的拓展与再探索。

   徐永对高校实验室常用到的稳态平板法存在的系统与方法误差的进行了研究，提出了误差的修正方法，主要涉及了样品侧面散热产生的误差，测量小孔与样品表面不重合产生的误差，样品上下接触面间的空气隙产生的误差[24]。

   设备的性能也十分重要，稳定精确的温度，准确的测量等都决定了实验能否科学有效的进行。

   杨永华等人对稳态平板法的试验仪做出了改进，研制了一种基于FD-TC-B型导热系数测量仪的加热平台[25]。李丽新等人针对固体材料导热系数测量的需要，设计了稳态球体法导热系数测试实验装置[26]。

现阶段中国对于颗粒堆积热量性能的研究尚不成熟，在测量的方法与精度上有很大改进空间，对于颗粒传热的研究仍需不断进行。每当有了新突破对于煤粉，粉碎后的秸秆、林业废弃物以及稻壳颗粒等的处理方法的改进与利用有很大的积极意义。

在各种领域中，一部分需要材料拥有大的导热系数，一部分则是需要材料的导热系数比较小。当前大量的领域需要各种与导热系数相关的数据，但现在已经可以查到的通常只有很少几种材料的系数范围[27]。但是即使是这些能够被搜索到的导热系数的范围大小也时常是不确定的，因为它真实的导热系数范围界限的比例，有时能够达到2倍以上。

有许多因素的影响会导致这种极大的上下限比例的差距，所以想要用计算或者是数值模拟的方式取得散体的导热系数十分不易。也就导致了通过实验的方式得到散体导热系数的经验公式比较适合解决实际工程中的实际问题。

根据现有的情况来说，理论上建立的模型作用比较有限，通常只能求解比较少颗粒之间的互相作用和热量传递。这种模型的功能是让我们对颗粒接触和传热的本质有一定的了解，验证实验和模拟结果。数值模拟是在理论模型上进行合理的化简处理，比如忽略了辐射传热后进行仿真，得到的结果还是要做实验来验证。况且现有的一些关于颗粒材料热导系数的数据一般式针对固定的一些材料，测量的条件的改变也会引起数据的改变。这些数据没有系统性，通常研究新的一些方向时现有的数据储备常常空缺，所以就需要研制出颗粒热导系数测定仪，通过实验来测定这些不同材料的热导系数。

本文研究的系统其载体就是根据3ω理论而研发制作的颗粒热导系数测定仪。

这种方法的原理是：在被测量样品的表面上放一根极细的金属线，上面接出4个电极。这根金属线既可以作为温度传感器，又能够当作加热装置。在实验中，在其中两个电极上通入角频率为ω的交流电流，根据焦耳定律，金属丝上就会产生一个角频率为2ω的热源，这个热源会让金属丝的温度也发生周期性的变化，其变化频率也是2ω。由于金属丝温度的波动，其电阻会随之发生波动，导致金属丝两端的电压产生波动，这个电压波动是受到两个因素影响的，首先是交流电流的变化，其次是金属丝温度的变化。这两个变化的频率分别是ω和2ω，最终合成产生一个3ω的分量。通过检测这个3ω分量的幅值，结合加热器温度的幅值，最终可以确定待测样品的导热系数。

由于这个测定仪没有在温度较高的区域进行过实验并且忽略了热辐射的换热，得到的经验关联式有很大的局限性，使结果的应用范围受到了很大限制。

   1.2 研究内容

颗粒热导系数测定仪的成长空间还十分巨大，本文主要是要在测定仪已有的加热系统基础上设计出精度更高的自动控温系统来减少误差的产生。用两种不同的控温方式进行控温设计，一种系统以原有的继电器通断系统为基础进行改进，另一种系统以调压方式进行设计，最后比对两种方式的优劣。