单位文秘网 2021-07-07 08:07:12 点击: 次
【摘要】本检测装置属于建筑节能领域产品,依据中华人民共和国国家标准GB10294-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》设计制造的。是用于一种大试件的检测,试件厚度测量范围广、温度测量范围宽,是对绝热材料导热系数检测的测定装置。
【关键词】节能;导热系数;防护;双试件
一、前言
目前,随着建筑节能法规的出台,我国对建筑节能越来越重视。导热系数是评价保温材料绝热性能的主要技术依据,因此,准确测定该参数是十分必要的,现有防护热板法装置所测试件的尺寸≤600 X 600(mm),只局限测定试件的厚度≤60mm;无冷却装置或用水冷却,目前常用的防护热板法装置热面温度:室温~+60℃,冷面温度:室温~+5℃,且制冷不直接,冷却不均匀,这种水冷尤其是不能测试低温下导热系数,而且这种水冷冷却方式使热稳态时间加长,工作效率低。为了克服现有的防护热板法装置,只测定小试件、薄试件,而导致试件结构测量范围受限制;尤其采用水冷的冷却方式造成测试温度受限制及工作效率低等问题,设计了新型防护热板法检测装置,该装置所测试件的尺寸1000 X 1000厚度15-120 (mm),检测在密闭型可制冷的调控空间进行,冷却单元采用直冷式的制冷方式。
二、工作原理
双试件防护热板法装置的工作原理:热稳态条件下,在防护热板中央计量区域内,有两块表面平整且平行设置的均匀板状试件中,建立类似于以两块平行均匀温度板为界的无限大平板中存在的一恒定热流。
双试件防护热板法装置的主要结构:加热单元、冷却单元、试件;加热单元包括:计量单元和防护单元。计量单元外形尺寸:484mmx484mm;防护单元外形尺寸:1000mmx1000mm;冷却单元外形尺寸:1000mmx1000mm。由于加热单元、冷却单元外形尺寸加大使得所测试的试件面积加大,测试的试件厚度范围加大。
冷却单元采用直冷式的制冷方式,主要是将制冷系统的蒸发器嵌入专用功率模块,降温速度快,可冷面温度降低到:-10℃以下。
加热单元应分为在中心的计量单元和由隔缝分开的环绕计量单元的防护单元,并装有绝热装置和外加有可以制冷环境空间。
热单元采用双热面加热器,冷板与双热面对称布置,根椐试件的厚度设定移动冷板的空间,将被测试件垂直放置在两个相互平行具有恒定温度的平板中,在稳定状态下,试件中心测量部分具恒定热流,通过测定稳定状态下流过计量单元的一维恒定热流量Q、计量单元的面积A、试件冷、热表面的温度差△T,可计算出试件的热阻R,根据试件的厚度,就可以准可确算出试件的导热系数入值。
三、结构设计与特点
1.工作面积大,测试温度范围宽,测试材料种类多,制冷效果好,达到稳态时间短,温控精度高,性能稳定可靠,参数测定准确。
2.双试件装置,双面热板,双面冷板采用世界最先进的高分子材料,它具有耐高温柔软,导热等功能,与试件可紧密接触提高测定导热系数值的精确度。
3.制冷系统釆用全封闭进口压缩机组运转噪声小,降温速度快,使用寿命长等优点。
4.导热系数测定仪冷却单元与制冷系统的蒸发器连成一体化的冷却方式,不但节约了原材料,而且提高了制冷效果。
5.装夹试件完全自动化,根据试件的厚度设定移动冷却单元与热单元的空间只需点一下电脑装夹命令,即可夹紧。
6.微机控制系统:由高配置工控计算机,打印机组成,完成检测信号采集处理,温控、时控、报表打印等功能。
下图是工作箱内结构图。
工作箱内结构示意图
(1)冷凝管;(2)双试件装夹支架;(3)气缸夹紧系统;(4)活动推力板;(5)檢测中心区域;(6)冷却单元;(7)试件;(8)试件保温层;(9)前门凸轮锁紧装置图中:1.工作箱上面、左侧、右侧是冷凝管,冷凝管是由一套制冷系统控制温度,能测试低温下导热系数。
2.气缸夹紧装置,夹紧力主要是调节气压传动系统中的压力值,根据压力值、气缸的活塞面积计算气缸的推力值,应达到标准所规定的压力值。
3.活动推力板是由气缸推动,使轴杆向前滑动压紧弹簧,冷却单元紧密的贴紧试件。
4.检测中心区域,主要是由加热器、紫铜板、温度传感器组成。
5.冷却单元采用直冷式的冷却方式,将蒸发器嵌入模块中,能尽快使冷单元的温度达到稳态。
6.双试件垂直放入检测中心区域和两个冷却单元的之间,加热单元的温度和两个冷却单元的温差△T,根据热流,试件的厚度计算导热系数值。
7.保温层主要是保持加热单元和冷却单元的温度不受环境温度的干扰。
8.前门凸出轮锁紧装置,前密闭门采用横向滑动式,试件装夹后用凸轮锁紧,密封性良好。
四、结束语
本文阐述介绍的检测装置设计完全符合标准要求,在检测大型试件绝热材料导热系数、鉴别材料保温性能质量的方面,对于合理选材、节约能源提供了保障。
参考文献:
[1]中华人民共和国国家标准GB/T10294——2008/ISO 8302:1991《绝热材料稳态热阻及有关特性的规定防护热板法》
[2]中华人民共和国国家标准GB5226.1——2002/IEC60204-1:2000.机械安全 机械电气设备《第1部分:通用技术条件》
[3]中华人民共和国国家标准GB/T2611——2007《试验机:通用技术要求》
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