[發明專利]一種提高覆蓋材料保溫性能測試臺測試精度的方法

有效

• 申請號: 201310482100.8
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN103487460A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 王平智;馬承偉
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 徐林

技術領域

本發明屬于檢測技術領域，具體涉及一種提高覆蓋材料保溫性能測試臺測試精度的方法。

背景技術

覆蓋材料保溫性能測試臺是一種用來測試農業用的薄膜、pc板、玻璃、保溫被等材料的保溫性能的檢測設備。測試臺是依據靜態熱箱法的原理設計的。該方法綜合考慮了覆蓋材料同周圍環境的相互熱交換作用，測定結果為覆蓋材料的總傳熱系數，較能全面直觀地反映覆蓋材料的隔熱保溫性能。

靜態熱箱法的測試裝置主體主要包括二個部分，熱箱1和冷箱2，分別模擬覆蓋材料使用時的溫室內、外環境，試件6放置于冷箱2和熱箱1的交界面處（圖1為測試單層覆蓋材料，圖2為測試雙層或多層覆蓋材料的情況）。熱箱1內設置加熱裝置5，為減少加熱裝置5的紅外線輻射影響，在熱箱中安裝了熱輻射屏蔽裝置7。各箱壁采用絕熱良好的材料制作，以盡量減少環境溫度變化對箱內的影響，盡量減少熱箱1中通過箱壁傳出的熱流量Φ₂及Φ₃。在測試系統持續運行達到熱穩定狀態，冷箱2與熱箱1中的空氣溫度達到預定值，箱體內各部件及箱體表面溫度均達到穩定的情況下，測定熱箱1中的加溫熱流量Φ_P與通過箱壁傳出的熱流量Φ₂及Φ₃，則可以計算通過覆蓋材料傳出的熱流量Φ₁，并結合試件面積與冷箱2、熱箱1間的空氣溫度差，即可計算得出試件6的傳熱系數等熱傳遞特性有關參數。

從靜態熱箱法的原理可以看出Φ_P=Φ₁+Φ₂+Φ₃。熱箱1中通過箱壁傳出的熱流量Φ₂及Φ₃可以通過熱箱1使用的材料的傳熱系數來精確得出。因此試件6的傳熱系數的測量精度就與加熱元件的熱流量的測定精度密切相關。

在進行測試時，首先對試驗空間內的空氣進行除濕，以減少水份對試驗結果的影響。然后打開冷輻射板3的制冷設備、循環風機、熱箱加熱電源和控制系統電源。利用溫控儀表來調節熱箱加熱裝置的加熱功率，當熱箱1的溫度到達設定值±0.2℃且加熱功率的變化小于5%時，將溫控儀的輸出改為手動方式。在固定加熱功率情況下，使測試系統達到熱穩定狀態。此時根據試件6兩面的溫差和加熱的功率就可以計算出試件6的傳熱系數。

長期以來，對熱箱發熱元件的供電采用經過穩壓的交流電。使用交流電的好處是非常方便調控。但由于受交流電的波動和交流穩壓器穩壓精度的限制，實際測試過程中功率的變化可以達到2-5瓦波動。對傳熱系數較大的試件來說，功率的2-5瓦的波動對試驗結果影響不大。但對于保溫性能較好的保溫被來說，功率的2-5瓦的波動對試驗結果的影響可以達到10-20%。

相比之下直流穩壓電源的穩定性就好得多。電源的紋波可以達到1mV，源效應和負載效應可以達到5*10^-4+2mV。但一般的直流穩壓電源沒有4-20mA的調控接口，無法與溫度控制儀表連接，使用起來比較麻煩。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提高覆蓋材料保溫性能測試臺測試精度、大大減少檢測所需要的時間的方法。

一種提高覆蓋材料保溫性能測試臺測試精度的方法，其特征在于：首先使用交流電源對熱箱1的加熱裝置5供電；然后利用熱箱溫控儀表找到試樣6的穩定功率；將所述穩定功率值輸入到直流穩壓電源中；切斷交流電源，打開直流穩壓電源對熱箱1的加熱裝置5供電；達到平衡后精確測定試件6的傳熱系數。

其中，所述方法還包括以下步驟：

1)放入試件6；

2)打開測試臺控制系統總電源；

3)關好測試臺箱門，打開除濕系統空氣開關，啟動除濕系統，待排水管無水流出且冷箱內氣溫降低到5℃以下時，關閉除濕系統；

4)啟動風機和制冷系統；

5)啟動加熱系統，加熱裝置5使用交流電源供電；

6)啟動調控系統，將熱箱溫控儀表調節至自動控制狀態；

7)系統自動運行一段時間，觀察熱箱1的熱箱溫控儀表輸出的百分比，若熱箱溫控儀表的輸出變化在±0.5%以內，根據交流功率表的數值計算出直流穩壓電源的電壓輸出值，切斷交流電源，打開直流穩壓電源，加熱裝置5使用直流穩壓電源供電，直到儀器達到平衡；

8)測定試件6的傳熱系數。

本發明的有益效果在于：

通過首先使用交流電源，利用溫控儀表來找到試樣大致的穩定功率，然后將功率值輸入到直流穩壓電源中，切斷交流電源，打開直流穩壓電源。達到平衡后就可以精確測定試件的傳熱系數。