裝置設(shè)備的技術(shù)參數(shù)：
1、計(jì)量箱控溫范圍： 10～50℃，測量精度：0.0625℃，控溫波動(dòng)范圍：0.01～0.1℃；
2、冷室控溫范圍： -10～－21℃ ，測量精度：0.0625℃，控溫波動(dòng)范圍：0.01～0.2℃；
3、防護(hù)箱控溫范圍：10～50℃，測量精度：0.0625℃，控溫波動(dòng)范圍：0.01～0.1℃；
4、鼻錐內(nèi)外溫差跟蹤精度：0.01～0.1℃；
5、溫度傳感分辨率：≤0.0625 ℃；
6、測溫點(diǎn)：103點(diǎn)；
7、計(jì)量箱功率測控范圍：4～500W，精度：0.5級(jí)；
8、計(jì)量箱穩(wěn)態(tài)功率波動(dòng)范圍：0.1～2W；
9、測試效率：測試一樘構(gòu)件總耗時(shí)約：11～13小時(shí)；
10、數(shù)據(jù)采集、溫度控制、測試曲線顯示、打印測試結(jié)果等全部測試過程均自動(dòng)完成；
11、墻試件尺寸：長×寬×高＝1340×350×1340（mm）；計(jì)量尺寸：1200×1200（mm）；
12、試件框：滾輪移動(dòng)式；
13、配帶動(dòng)力：AC380V，功率6kW，三相五線制,采用PID計(jì)算機(jī)控制高精度穩(wěn)壓直流調(diào)控器
14、設(shè)備尺寸：長×寬×高=2650×1750×1800mm；
冷箱：長×寬×高=1150×1750×1800mm；
熱箱：長×寬×高=1150×1750×1800mm；
試件框：長×寬×高=350×1950×1800mm；
占地面積：長×寬×高≥4200×4000×1800 mm；
設(shè)備的主要特點(diǎn)：
1、設(shè)備采用防護(hù)熱箱法原理設(shè)計(jì)制作，相比標(biāo)定熱箱法原理制作的設(shè)備，具有操作簡便數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及占地面積小的優(yōu)點(diǎn)。
2、設(shè)備箱體采用細(xì)木工板內(nèi)填充高密擠塑板保溫材料制作，表面做高檔漆層，使設(shè)備顯得美觀大方，另外因?yàn)槟景迨墙^緣體，鑲嵌在箱體內(nèi)外表面的溫度傳感器不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)橄潴w表面材料導(dǎo)電而頻繁短路損壞的現(xiàn)象，極大地降低了設(shè)備故障率。
3、設(shè)備制冷機(jī)采用東貝壓縮機(jī)，保證了設(shè)備長期運(yùn)行。
4、103點(diǎn)溫度傳感器均為美國產(chǎn)品，在試驗(yàn)過程中可以即時(shí)顯示各測量溫度值，方便試驗(yàn)人員監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)。
5、箱體采用高檔木板中間填充擠塑板材料制作，外表面制作高檔漆層做保護(hù)，避免了金屬外層易導(dǎo)電從面導(dǎo)致傳感器短路而影響使用壽命。
6、整個(gè)過程為計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，儀器的控制板卡采用北京雙諾測控技術(shù)有限公司生產(chǎn)的AC6610E型控制板卡，溫度采集模塊采用北京長英新業(yè)數(shù)碼科技有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為LTM8802的溫度采集模塊，性能穩(wěn)定，維護(hù)方便。試驗(yàn)報(bào)告自動(dòng)生成，極大地降低了試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
7、設(shè)備的冷熱箱體外加裝固定及加強(qiáng)框架，箱體合攏后兩邊采用梯形螺桿固定，并通過旋緊大螺母實(shí)現(xiàn)冷熱箱體的開啟、閉合及夾緊密封功能，極大地提高了實(shí)驗(yàn)效率，同時(shí)也極大降低了試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
三、設(shè)備原理（對照GB/T13475-2008標(biāo)準(zhǔn)的1.5條款）
依據(jù)GB/T13475-2008《絕熱 穩(wěn)態(tài)熱傳遞性質(zhì)的測定 標(biāo)定和防護(hù)熱箱法》，該裝置為防護(hù)熱箱法試驗(yàn)裝置，它是基于一維穩(wěn)態(tài)傳熱原理，模擬四季圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的傳熱，將試件放置在已知環(huán)境溫度的熱室與冷室之間，在穩(wěn)定狀態(tài)下測量：
1、試件熱冷兩側(cè)的空氣溫度
2、 試件熱冷兩側(cè)的表面平均溫度的面積加權(quán)平均值
3、 試件熱冷側(cè)導(dǎo)流屏的表面平均溫度
4、 熱室（計(jì)量箱）外壁內(nèi)外表面溫度
5、 熱室（計(jì)量箱）鼻錐內(nèi)外表面溫度
.6、輸入熱室的總功率：加熱功率、風(fēng)扇功率
由于該類設(shè)備在建筑工程上的應(yīng)用大多用來檢測墻體的傳熱系數(shù)，該類試件一般屬中低熱阻構(gòu)件，其表面換熱系數(shù)是總熱阻的重要組成部分，因此必須求得試件對流傳熱和輻射傳熱的合成“環(huán)境溫度"，再得出上述主參數(shù)后，就可按標(biāo)準(zhǔn)GB/T13475-2008附錄A計(jì)算出試件的傳熱系數(shù)、試件不平衡熱損、比熱阻、熱導(dǎo)率、熱冷側(cè)表面比熱阻、總比熱阻。
四、裝置設(shè)備的組成說明：（請對照GB/T13475-2008標(biāo)準(zhǔn)的2.3～2.8條款）
1、計(jì)量箱
1.1箱壁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：計(jì)量箱由箱體五個(gè)壁面，導(dǎo)流屏，電加熱器，熱風(fēng)氣流通道，風(fēng)速傳感器，濕度傳感器，內(nèi)外表面溫度傳感器，空氣溫度傳感器，鼻錐及夾具組成。計(jì)量箱和防護(hù)箱為分體可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置軌道，實(shí)現(xiàn)分體移動(dòng)，計(jì)量箱和防護(hù)箱與試件分別密封。采用專用密封膠條實(shí)現(xiàn)可靠密封。
1.1.1為了提高箱體的長期使用強(qiáng)度，箱壁由“擠塑板夾芯木板"組成（厚度≥100mm），其熱阻值>3.0（m2·k/W) ，由于計(jì)量箱內(nèi)外壁采用高導(dǎo)熱鋼板掛層，使箱壁成為熱的均勻體，有助于箱體內(nèi)達(dá)到均勻的溫場。在測試過程中自動(dòng)控制系統(tǒng)始終控制內(nèi)外鼻錐溫差趨近于0，使得計(jì)量箱外壁內(nèi)外表面溫差≤1℃，以保證計(jì)量箱的熱損失誤差對試件熱流測定的影響不超過0.5%。
1.1.2 鼻錐外的密封墊由本公司專門訂制的海棉橡膠制成的，寬度為20mm。
1.1.3 設(shè)備采用的是計(jì)量箱與防護(hù)箱的分體結(jié)構(gòu)形式，其中計(jì)量箱可獨(dú)立地通過專用夾具與試件框緊密連接，整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)確保計(jì)量箱緊貼試件形成密閉箱體，以避免空氣和濕氣的傳遞造成的誤差。
1.1.4計(jì)量箱的功能是在試件的熱側(cè)模擬并維持室內(nèi)或夏季室外熱環(huán)境，它是由箱體五個(gè)壁面、導(dǎo)流屏、電加熱器、熱風(fēng)氣流通道、內(nèi)外表面溫度傳感器、空氣溫度傳感器、鼻錐、夾具組成。
1.1.5計(jì)量箱溫度點(diǎn):共59點(diǎn)；
1.2供熱和空氣循環(huán)的設(shè)計(jì)：為滿足GB/T13475-2008標(biāo)準(zhǔn)中2.3.2條款中有關(guān)計(jì)量箱內(nèi)空氣溫差及溫度梯度的要求，如結(jié)構(gòu)圖所示本裝置在遠(yuǎn)大于試件邊界層厚度的位置（300mm）處采用導(dǎo)流屏遮蓋電阻加熱器，同時(shí)利用直流風(fēng)扇使計(jì)量箱內(nèi)的熱源溫場均勻，在導(dǎo)流屏的上下布置有直流風(fēng)扇，將熱源均勻地導(dǎo)入試件熱側(cè)。
注：采用直流風(fēng)扇的目的是為了便于計(jì)量風(fēng)扇功率，同時(shí)還便于調(diào)整氣流速度。
2、防護(hù)箱：防護(hù)箱的箱壁構(gòu)造與計(jì)量箱基本相同，防護(hù)箱的背包內(nèi)設(shè)有制冷、加熱和風(fēng)機(jī)循環(huán)裝置，與防護(hù)箱內(nèi)的循環(huán)風(fēng)扇共同組成防護(hù)箱的控溫循環(huán)系統(tǒng)，通過微機(jī)自動(dòng)控制可確保在計(jì)量箱周圍建立適當(dāng)?shù)目諝鉁囟群捅砻鎿Q熱系數(shù)，使流過計(jì)量箱壁的熱流Φ3最小并迫使試件表面從計(jì)量區(qū)到防護(hù)區(qū)的不平衡熱流Φ2趨近于0。
3、試件框：
3．1試件框的功能是用于安放并承重測試試件，并且對試件起外防護(hù)功能。采用擠塑板夾芯木板（外包裝飾板）制成，其熱阻值在8m2·k/W以上，可使沿試件內(nèi)部的側(cè)向熱流減到最小。溫度傳感器的安裝確保溫度測點(diǎn)可于試件可靠結(jié)合，使溫度測量更真實(shí)。高強(qiáng)度的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)使承重能力可達(dá)2噸。
3．2標(biāo)定時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)試件:容重不小于18Kg、厚度為150～200mm、面積與洞口尺寸相符且已知熱導(dǎo)G值的膨脹聚苯板。
3．3試件表面溫度點(diǎn)：18
4、冷箱：
4．1冷箱的功能是在試件另一側(cè)形成一個(gè)比計(jì)量箱溫度低的穩(wěn)定均勻溫度場，以便在試件的兩側(cè)形成恒定的溫差。它是由箱體五個(gè)壁面、導(dǎo)流屏、電加熱器、冷風(fēng)氣流通道、循環(huán)風(fēng)機(jī)、風(fēng)速傳感器、溫度傳感器、夾具組成。其組成的氣流方向使試件產(chǎn)生至上而下的對流。冷箱內(nèi)的風(fēng)速可在0.2m/s～3m/s無極調(diào)整。
4．2冷箱的箱壁構(gòu)造與計(jì)量箱基本相同，其尺寸與防護(hù)箱基本相同。材料采用容重≥40kg厚度為100mm的擠塑板夾芯木板（整體不銹鋼內(nèi)膽）組成，其熱阻值>3.0（m2·k/W)
4．3冷室溫度傳感器布點(diǎn)：空間9點(diǎn)
4．4風(fēng)速控制范圍：0.2m/s～3m/s
4．5采用2P法國泰康制冷壓縮機(jī)，冷室溫度可降至：-20℃
5、溫度測量：按GB/T13475-2008標(biāo)準(zhǔn)中2.7.1的要求，“設(shè)備與試件表面的溫度測量：采用線徑小于0.25mm的熱電偶均勻分布。"我方認(rèn)為做為傳統(tǒng)測溫元件的熱電偶，對于該項(xiàng)測試只能采用串聯(lián)熱電堆的接線方式以測得某一目標(biāo)區(qū)域的平均溫度，其前提條件是每只熱電偶的引線電阻必須相同，才能將疊加的電勢差均分成該區(qū)域的平均溫度，實(shí)現(xiàn)溫度測量準(zhǔn)確的難度很大。而且任何一只熱電偶的故障都很難查證和排除?，F(xiàn)在一般均采用美國數(shù)字式半導(dǎo)體溫度傳感器，它可做到逐點(diǎn)測溫，采用算術(shù)平均的方式測得目標(biāo)區(qū)域的平均溫度或面積加權(quán)平均溫度，測量準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)難度大大降低，而且由于測試人員可觀察到每點(diǎn)的測量數(shù)據(jù)，便于查證和更換損壞的測點(diǎn)。
6、測量儀器：
⑴ 溫度控制系統(tǒng)：由于溫度控制精度的要求很高，如果采用交流調(diào)控功率加熱，即使增設(shè)精密穩(wěn)壓電源,隨著設(shè)備進(jìn)電電網(wǎng)電壓的波動(dòng)也很難保證溫度的穩(wěn)定和功率的恒定這一穩(wěn)態(tài)的基本要求。我公司采用穩(wěn)壓直流調(diào)控器，由計(jì)算機(jī)控制采用PID調(diào)解方法，根本上清除了進(jìn)電電網(wǎng)的影響，不僅使計(jì)量箱，冷箱的溫度控制相當(dāng)穩(wěn)定,而且穩(wěn)態(tài)下的功率給定的恒定性也大大提高（見技術(shù)指標(biāo)）。
⑵ 微機(jī)系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)輸出信號(hào)經(jīng)I/O和D/A轉(zhuǎn)換控制相應(yīng)執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)控溫、計(jì)算、溫度采集、打印測試報(bào)告、顯示過程曲線等功能。人機(jī)對話窗口可逐一顯示每點(diǎn)溫度值，并具備自診斷功能，即任意一點(diǎn)溫度探頭出現(xiàn)故障，計(jì)算機(jī)可自動(dòng)排除該點(diǎn)產(chǎn)生的影響，并顯示故障點(diǎn)位置，而影響整個(gè)測試過程的正常進(jìn)行。
⑶ 電氣柜：在冷箱的背包內(nèi)安裝有電氣控制單元，實(shí)現(xiàn)微機(jī)系統(tǒng)與執(zhí)行元件的強(qiáng)弱電轉(zhuǎn)換。
⑷ 溫度傳感器：采用美國數(shù)字式半導(dǎo)體溫度傳感器，精度≤0.2℃。
⑸ 直流功率傳感器：精度≤0.5℃。
7、防護(hù)箱控溫系統(tǒng)
在防護(hù)箱的背包內(nèi)安裝有防護(hù)箱控溫系統(tǒng)，該系統(tǒng)由小型制冷機(jī)組、加熱補(bǔ)償器件、軸流風(fēng)機(jī)、氣體混合器及管道構(gòu)成，使計(jì)量箱外環(huán)境溫度控制在一恒定值。確保熱量通過箱體散失最少。
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