建筑环境测试技术之8热量测量教学提纲.ppt

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1、建筑环境测试技术之8热量测量热流密度：单位时间内通过单位面积的热量。两等温面温差，℃两等温面之间的距离，m。W/m21．公式一．工作原理22．温差的测量采用热电偶带入热流密度公式，热电偶系数C下降，对于相同的热流量q，升高，灵敏度增加。C增加，对于相同的热流量q，减少，灵敏度下降。3实现的方法：串联热电偶。3．热流计系数C：当热流计有单位热电势输出时，通过它的热流量。提高热阻降低C提高灵敏度的措施提高热电偶系数C’。4二．构造：平板型、圆弧型。以平板型为例：选一块，厚度为1mm的环氧树脂玻璃纤维板，将中间挖空尺寸为100*100mm，挖下的这块剪成10

2、*100mm的小条，作为热电堆基板，在这些热电堆基板上绕制热电堆，再用环氧树脂封于边框内，将热电堆串联起来，将两端头焊在接线片上，在平板的两个端面上贴上涤纶薄膜作为保护层。5主菜单结束C的物理意义：当热流传感器有单位热电势输出时，垂直通过它的热流密度。当λ和C’值不受温度影响为定值时，C为常数；当温度变化幅度较大，λ和C’不是定值，而是温度的函数时，C就不是常数，而将是温度的函数。6主菜单结束２.分类：根据δ／λ值的大小，热流传感器分为：高热阻型：λ小，δ/λ值大，测量灵敏度高，热惰性大，反应时间长，测量误差大。低热阻型：λ大，δ／λ值小。对某一固定的

3、C’值（即对某一类型的热电偶），高热阻型的C值是小于低热阻型的。热流传感器的种类很多，常用的有板式（WYP型）：用于测量平壁面可挠（WYR型）：用于测量管道。其外型有平板型与圆弧型等。7硬平板式可挠式1-埋入式；2-表面粘贴式；3-空间辐射式8主菜单结束3．热流传感器的组成：热电堆：很多对热电偶串联基板：层压板（常温下）；陶瓷板（高温下）；保护层：涤纶薄膜4.热电势的测量：早期采用电位差计、动圈式毫伏表以及数字式电压表进行测量，然后用标定曲线或经验公式计算出热流密度。目前应用的主要有两种，一种为指针式的热流指示仪表，一种为数字式的热流指示仪表。新开发的

4、数据采集、显示和计算功能分开的智能型热流计专用仪表开始应用。9主菜单结束三、热流传感器的标定标定的目的是使通过热流传感器测出的热流量最接近实际值。（）１.标定对象：热流传感器系数C因为：组成热流传感器的热电堆的材质、加工工艺等都会影响热流传感器系数C。常温下，标定的C值可视为仪器常量，但在远离标定温度时，如测量冷库壁面热流时，C会发生变化，需对其Ｃ重新标定。热流传感器系数C对于给定的热流传感器不是一个常数，而是工作温度的函数。２.标定方法：平板直接法、平板比较法、单向平板法101）平板直接法在热板和冷板之间建立起一个垂直于冷、热板面（也垂直于热流计）的

5、稳定的、可调的一维热流场。计算热流密度为：根据计算热流密度和热流计的输出电势标定测头系数。图8.1.3平板直接法原理图(a)双试件(b)单试件A-中心计量板B-保护板C-冷板D-热流传感器E-传感器保护圈F-背保护板H-热板表面热电偶（t1、t2）I-热流传感器表面热电偶（t3、t4）J-冷板表面热电偶（t5、t6）K-热板与背保护板表面温差热电偶M-保温材料标定过程应保证冷、热板之间温差大于10℃；传热稳定后，每30min连续4次测量热流计和热电偶输出电势及热流密度；4次测量结果的偏差小于1%，且不是单方向变化时，一次标定结束；在相同温度下，两块热流

6、传感器的位置应互换后再次标定，取两次平均值作为该温度下热流传感器标定系数。2）平板比较法原理及构成标定装置包括热板、冷板和测量系统。除了使中心计量热板A和保护热板B的温度相等，而且还要使A底部的温度和背保护板下的温度相等，因此中心计量热板的热量不能向周围及底部损失，惟一可传递的方向是通过热流传感器，保证了一维稳定热流的条件。标定过程：同平板直接法D1、D2、D3—热流传感器；G—橡皮板；其余同平板直接法图8.1.3平板直接法原理图(a)双试件(b)单试件A-中心计量板B-保护板C-冷板D-热流传感器E-传感器保护圈F-背保护板H-热板表面热电偶（t1、

7、t2）I-热流传感器表面热电偶（t3、t4）J-冷板表面热电偶（t5、t6）K-热板与背保护板表面温差热电偶M-保温材料标定过程应保证冷、热板之间温差大于10℃；传热稳定后，每30min连续4次测量热流计和热电偶输出电势及热流密度；4次测量结果的偏差小于1%，且不是单方向变化时，一次标定结束；在相同温度下，两块热流传感器的位置应互换后再次标定，取两次平均值作为该温度下热流传感器标定系数。2）平板比较法原理及构成标定装置包括热板、冷板和测量系统。除了使中心计量热板A和保护热板B的温度相等，而且还要使A底部的温度和背保护板下的温度相等，因此中心计量热板的热

8、量不能向周围及底部损失，惟一可传递的方向是通过热流传感器，保证了一维稳定热流的条件。标定过程：