[發明專利]真空隔熱板熱傳導系數測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 201310516291.5
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103529075A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 馮勇建;雷得志;王少杰
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

1.真空隔熱板熱傳導系數測試裝置，其特征在于設有真空隔熱板內部檢測信號模塊和真空隔熱板外部信號檢測模塊，所述真空隔熱板由真空封裝膜和封裝在真空封裝膜內的真空隔熱材料組成，真空隔熱板內部檢測信號模塊安裝在真空隔熱材料中，并由真空封裝膜封裝在真空隔熱板的內部；

所述真空隔熱板內部檢測信號模塊設有傳感器、信號調理電路、嵌入式芯片信號發生器和信號發射探頭；傳感器的輸出端接信號調理電路的輸入端，信號調理電路的輸出端接嵌入式芯片信號發生器的輸入端，嵌入式芯片信號發生器的輸出端接信號發射探頭，信號發射探頭安裝在真空隔熱板內壁，與真空封裝膜無間隙接觸；

所述真空隔熱板外部信號檢測模塊設有信號接收探頭、放大器、加法器、濾波器、比較放大器、DSP處理器和通訊接口；信號接收探頭的輸出端接放大器的輸入端，放大器的輸出端接加法器輸入端，加法器的輸出端接濾波器的輸入端，濾波器的輸出端接比較放大器的輸入端，比較放大器的輸出端接DSP處理器的A/D輸入口，DSP處理器的A/D輸出口經通訊接口傳到電腦PC上儲存。

2.如權利要求1所述真空隔熱板熱傳導系數測試裝置，其特征在于所述傳感器采用真空熱敏傳感器。

3.如權利要求1所述真空隔熱板熱傳導系數測試裝置，其特征在于所述信號發射探頭由壓電材料制作的膜片組成。

4.如權利要求1所述真空隔熱板熱傳導系數測試裝置，其特征在于所述信號接收探頭采用麥克風。

5.真空隔熱板熱傳導系數的測試方法，其特征在于采用如權利要求1～4中任一所述真空隔熱板熱傳導系數測試裝置，所述測試方法包括以下步驟：

1）產生信號：熱傳導系數測試信號由傳感器測量，測得信號通過信號調理電路進行信號處理，將調制的電壓信號送入嵌入式芯片信號發生器，由嵌入式芯片信號發生器將其轉化為頻率在聲波頻率范圍的脈沖信號，由嵌入式芯片信號發生器的輸出口直接驅動內部的信號發射探頭；

2）獲取信號：使用真空隔熱板外部信號檢測模塊接收內部信號，真空隔熱板外部信號檢測模塊由信號接收探頭與測量電路組成活動探頭，信號接收探頭是裝在外部儀器的探頭，接收信號時應保證局部的噪音盡量小；當信號接收探頭接收到內部信號發射探頭發出的測量頻率信號后，通過放大器、加法器、濾波器、比較放大器、DSP處理器和通訊接口組成外部信號處理模塊，將接收到的信號調理成微型處理器能處理的數字信號由通訊接口送出，存儲到電腦PC上；

3）數據處理：由于真空隔熱板內部測試信號與外部檢測儀器被真空隔熱板隔斷，因而處理器得到的數字頻率信號，還需要數據處理才能進行分析統計得出測量結論；通過頻譜分析的相關分析法，可以準確解析真空隔熱板內部檢測信號模塊發出的數字信號，將信號從時域搬移到頻域進行分析，從而可以追蹤熱傳導系數測試信號的頻率變化；頻譜分析相關分析法的計算方法如下：

（1）將真空隔熱板內部檢測信號模塊的所有可能的通訊標準數字信號波形以數據形式存儲在外部儀器的DSP處理器中；

（2）DSP處理器結合被測對象測量的目標頻率范圍和實際采樣頻率在數字信號波形中抽取信號波形中的對應數組數值，組成運算數據數組參與頻率分析運算；

（3）通過相對應的正弦函數工具表對運算數據數組進行運算，從頻域分析測試信號數據的頻率組成結構；

（4）將信號進行頻率能量譜分析，結合采樣頻率和運算數組個數計算信號頻率；通過以頻譜分析為核心的數據處理手段，最終實現實時監測內部組件熱傳導系數測試信號的目的；

4）信號分析：實時監測一段時間內部組件熱傳導系數測試信號，得出真空隔熱板測試實驗的頻率信號變化特征值曲線；結合存儲在DSP處理器中的標準數據公式進行分析計算，相關系數最大的就是最終測量結果值。