建筑环境测试-热量和物位资料教程文件.ppt

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1、建筑环境测试-热量和物位资料10.1概述主要测量仪器及原理仪器测量原理应用场合热阻式热流计导热中的傅立叶原理测量设备、管道、建筑围护结构等壁体的导热量辐射式热流计辐射换热中的斯蒂芬-波尔兹曼原理测量高温物体表面的辐射热换量热量表热力学中的焓差原理计量流过管道、设备的流体热量10.2常用热量测量仪表热阻式热流计热水热量积算仪蒸汽热量指标积算仪10.2.1热阻式热流计当壁体上有传热存在时，紧贴在壁面上的薄板传感器上形成一维导热，传感器两侧表面上产生温度梯度，通过将这一温度梯度转换为电信号，并根据传感器的导热特性，利用傅立叶定律可计算出通过传感器的导热量。当传感器很相对与传热壁体很薄时，通过传感器

2、的导热量可以认为等于被测表面的热量。+测头系数（C）：当传感器有单位热电势输出时，垂直通过它的热流密度按热阻值：高热阻型：精度高，附加热阻和时间延迟大，适用厚壁稳态热流测量；低热阻型：反应灵敏，测温误差相对误差大，适合于动态热流测量。按测温方式：热电偶（热电堆）和热电阻（或热敏电阻）。按力学性能：硬平板式和可挠式。传感器类型：1-热阻层；2-薄膜热电阻；3、4-热电极连线热电阻热流传感器1-热阻层；2-薄膜热电阻热电阻热流传感器硬平板式可挠式1-埋入式；2-表面粘贴式；3-空间辐射式热流传感器热阻、响应时间和使用环境的影响安装情况未安装粘贴式安装埋入式安装传感器热阻响应时间--需要经过一段过

3、渡过程重新稳定无影响使用环境传感器表面特性与原结构不一致，引起表面流换热和辐射换热变化无影响使用误差分析原理：热水吸收或放出的热量，与热水流量和供回水焓差有关结构：流量计：主要有机械式、超声波式和电磁式，计量流过系统体积流量。温度传感器：一般为铂电阻或热敏电阻，测量系统供回水温度。计算器：焓差计算和积分运算10.2.2热水热量积算仪对上式进行时间积分，可获得在一段时间内流体吸收或放出的总热量。类型：根据外观结构：一体式和组合式根据流量计类型：机械式、超声波式和电磁式使用：流量计的安装：应安装在流动平稳的直管段上应根据仪表要求水平安装或垂直安装应根据仪表要求选择回水管或供水管测试流量范围应与系

4、统流量对应注意安装方向温度传感器安装：温度探头处于管道中流速最大的位置应对安装探头的地方进行保温处理倾斜安装探头方向须迎向水流方向，并设保护套内安装前，应对系统管路进行彻底清洗，以保证管道中没有污染物和杂质原理：工作原理与热水热量指标积算仪相同，也是通过蒸汽的流量、蒸汽与凝水焓差计算热量的。但过热蒸汽的焓通过测量蒸汽压力和温度求得，饱和蒸汽的焓通过测量蒸汽的温度求得，蒸汽放热后形成凝水的焓通过测量凝水温度求得。实际上由于凝水回收不可靠，有些蒸汽热量指标积算仪只记入蒸汽的供热量，而不减去凝水余热量，则不需测量凝水焓值。10.2.3蒸汽热量积算仪差压变送器标准孔板混饱和蒸汽混饱和蒸汽开方器干度设

5、定热量运算电路213位数字显示流量系数设定热量运算电路累积热量ΣQ瞬时热量指示Q瞬时流量指示W瞬时温度指示T稳压电源+5V-5V220V蒸汽热量积算仪10.3热量测量仪表的校正热流传感器系数C受传感器材质、加工工艺、工作温度等影响，因此每个传感器都要分别标定。标定条件：建立一个稳定的具有确定方向的一维热流；热流密度的大小是可控的。标定方法：平板直接法、平板比较法、单向平板法10.3.1热阻式热流计的传感器标定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。标定过程应保证冷、热板之

6、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。平板比较法标定装置包括热板、冷板和测量系统。把待标定的感器与标准的热流传感器以及绝热材料做成的缓冲块一起放在表面温度保持稳定均匀的热板和冷板之间，热板和冷板温度可控。利用标准热流传感器测定的系数C1、C2和输出电势E1、E2，就可以求出热流密度q，从而可确定被标定的热流传感器的系数CB。标定过程：同平板直接法A—热板；B—待标热流传感器；C—冷板；E

7、—传感器保护圈；H—热缓冲板；T—表面温度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；其余同平板直接法检定方法10.3.2热水热量表的检定分项检