專利名稱：冷熱箱式傳熱系數檢測儀的制作方法
技術領域：
建筑圍護結構傳熱系數檢測是建筑節能測試的重要內容，通過測量單位面積圍護結構的傳熱量和熱箱內外的空氣溫差，測得圍護結構的傳熱系數。冷熱箱式傳熱系數檢測儀以單片機控制外部各種輸入、輸出信號，應用PID，數字濾波技術，提高了系統的可靠性。檢測過程無需值守，自動保存全過程測量結果；另有通訊接口可以將測量結果上傳至計算機，便于數據處理和保存。
本儀器適用于建筑物圍護結構現場節能檢測，實現了不受采暖期限制的現場圍護結構傳熱系數檢測。
背景技術：
目前國內外用熱箱法測試建筑構件傳熱系數的技術已普及，但將熱箱法應用于現場測試圍護結構傳熱系數的未見報導。目前國內外用于節能建筑現場檢測的技術主要有熱流計法和紅外熱像法，熱流計法現場測試圍護結構傳熱系數，必須在采暖期的最冷月進行，且每個熱流計測試的是一個點，有效工作面積小，測量準確度差；紅外熱像法必須在室內有熱源的情況下測試建筑物的熱工性能，且測試的結果是熱工缺陷，即哪些部位的保溫做的有缺陷，不能對圍護結構的熱工性能進行定量測量。
冷熱箱式傳熱系數檢測儀基本實現了不受季節限制，對被測部位的傳熱系數進行定量測試。
發明內容
熱箱法檢測圍護結構傳熱系數是基于“一維傳熱”的原理即圍護結構被測部位具有基本平行的兩表面，其長度和寬度遠遠大于其厚度，視為無限大平板。在人工制造一個一維傳熱環境下，被測部位的內側用熱箱模擬采暖建筑室內條件，并使熱箱內和室內空氣溫度保持一致，另一側為室外自然條件或冷箱。維持熱箱內溫度始終高于室外溫度，使被測部位的熱量總是從室內向室外傳遞，形成了一維傳熱，當熱箱內加熱量與通過被測部位傳遞的熱量達到平衡時，熱箱的加熱量就是被測部位的傳熱量。經運算得到被測部位的傳熱系數值。
同時為避免干擾，使圍護結構的測試數據更趨近于實際情況，所有采集的數據最后都可轉化為Excel格式，方便檢測人員借助電腦對被測數據進行分析。檢測儀包括的部件有1、熱箱開口面積大于0.2m2，外壁熱阻值應大于0.5m2·K/W，加熱功率大于20W。
2、冷箱開口面積大于0.3m2，外壁熱阻值應大于0.5m2·K/W。
3、制冷機制冷功率大于50W。
4、控制箱主要是用來采集各點溫度、熱箱功率等值并進行控制、運算、存儲。
5、溫度傳感器采用鉑電阻溫度傳感器或熱電偶。
6、室內加熱控制器。
7、室內加熱器。
8、撐竿。
9、測試用軟件、接口線、轉換軟件。
四
下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖中a-圍護結構1，b-加熱器，c-室內加熱控制器，d-冷箱水浴，e-圍護結構2，f-控制儀。
T1-A箱室外空氣溫度，T2-A箱室外墻表溫度，T3-A箱箱內空氣溫度，T4-A箱室內墻表溫度，T5-室內空氣溫度，T6-B箱箱內空氣溫度，T7-B箱室內墻表溫度，T8-B箱室外空氣溫度，T9-B箱室外墻表溫度。
五具體實施例方式
1、選定被測圍護結構，用紅外溫度計測量被測墻體表面溫度分布，選擇溫度分布均勻的部位作為被測位置。固定室內墻表溫度傳感器。將熱箱的敞口端緊靠在被測位置，為達到密閉，應在熱箱背面用撐桿頂牢。確認密閉。
2、固定室外墻表溫度傳感器，使其位于相對熱箱的中心位置，緊貼墻表，傳感器端部用錫紙遮擋，避免日光直射；當室外溫度較高時使用冷箱模擬室外環境條件，使冷箱內溫度低于室內控制溫度；固定室外空氣溫度傳感器，離開墻表10～20cm的陰影下，并安裝防輻射罩。固定室內空氣溫度傳感器，使其位于被測房間中央，距地面1.5m處，并安裝防輻射罩。
3、連接各測溫傳感器、控制儀和熱箱等。
4、將熱箱加熱插頭插入儀器箱的相應位置5、連接室內加熱用電暖氣。
6、打開電源開關，系統自檢，按照屏幕顯示進行操作。
7、自動進行測試。
8、檢測完成用計算機采集并整理。
9、通過篩選數據，剔除不合格的數據項，可以計算被測圍護結構的傳熱系數K值。
10、保存數據文件，生成2個文件，原始數據文件不可修改，另一個文件可用EXCEL進行數據處理。
權利要求
1.一種冷熱箱式傳熱系數檢測儀，具有現場測試圍護結構傳熱系數的功能，其特征在于在被測物體一側置有一個提供一維傳熱穩定熱源的熱箱；在被測物體另一側可置冷箱或室外自然環境，被測物體的內外側和內外表均布有溫度傳感器。
2.根據權力要求1所述熱箱，箱體內壁布有熱箱加熱裝置和保溫層，溫度傳感器探頭在熱箱內，熱箱和電加熱器與控制箱相連。
3.根據權力要求1所述冷箱箱體內壁布有制冷裝置和保溫層，溫度傳感器探頭在冷箱內，冷箱與制冷機相連。
4.根據權力要求1所述的原理是假定一維傳熱，其特征是用熱箱模擬室內環境，控制熱箱內空氣溫度與室內空氣溫度一致，室外為用冷箱模擬室外環境或自然環境，室內溫度和熱箱內溫度始終高于室外溫度或冷箱內溫度，使熱量始終從室內向室外傳遞。
5.根據權力要求1所述熱箱壁的熱阻大于0.5m2·K/W，開口面積大于0.2m2；冷箱壁的熱阻大于0.5m2·K/W，開口面積大于0.3m2。
6.根據權力要求4當室外溫度較高時使用冷箱模擬室外環境條件，使冷箱內溫度低于室內控制溫度。
7.根據權力要求1、2、3、4、5所述的是一維傳熱原理及其檢測方法和設備，其特征是檢測原理是一維傳熱原理；檢測儀器包括熱箱、冷箱、控制儀、制冷機、加熱器等。
全文摘要
冷熱箱式傳熱系數檢測儀是一種建筑節能現場檢測設備，用于建筑物圍護結構傳熱系數檢測。檢測儀包括熱箱、冷箱、控制儀、制冷機、加熱器等。需要解決的問題(1)一年四季均可進行建筑物圍護結構現場檢測。(2)熱箱內空氣溫度與室內空氣溫度不同步，使測試結果誤差大。(3)熱箱內空氣溫度的精確控制。(4)增強儀器的抗干擾能力。解決方案(1)采用冷箱降低室外測試空氣溫度。(2)采用誤差相同的高精度溫度傳感器。(3)熱箱的溫控系統采用PID溫控調節系統，模糊規則運算。采用高速、高分辨率的AD轉化裝置，作為功耗的計數裝置。(4)系統設計采用模塊結構，強弱電分。
文檔編號G01N25/18GK1815209SQ20051000487
公開日2006年8月9日 申請日期2005年2月3日 優先權日2005年2月3日
發明者段愷, 王志勇, 蔣志強, 王玉龍 申請人:北京中建建筑科學技術研究院
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