專利名稱：：全玻璃真空太陽(yáng)集熱管半球發(fā)射率檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型屬于工程熱物理學(xué)科，熱輻射性能的檢測(cè)儀器。
背景技術(shù)：
：在2005年國(guó)家頒布的GBAT17049-2005"全玻璃真空太陽(yáng)集熱管"標(biāo)準(zhǔn)中只有100多個(gè)字描述了半球發(fā)射率測(cè)量一個(gè)簡(jiǎn)單測(cè)試過程，沒有指定標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)儀器設(shè)備。為填補(bǔ)"全玻璃真空太陽(yáng)集熱管"成品管半球發(fā)射率測(cè)量的國(guó)內(nèi)空白，為此研制了全自動(dòng)控制的"全玻璃真空太陽(yáng)集熱管半球發(fā)射率檢測(cè)儀"。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一臺(tái)自動(dòng)控制的"全玻璃真空太陽(yáng)集熱管半球發(fā)射率檢測(cè)儀"。該檢測(cè)儀是由如圖1所示的測(cè)量裝置，如圖4所示的自動(dòng)控制儀和數(shù)據(jù)采集處理及打印等部份組成。本實(shí)用新型的全玻璃真空太陽(yáng)集熱管半球發(fā)射率檢測(cè)儀，要解決技術(shù)問題的關(guān)鍵是測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)，如圖1所示。首先利用被測(cè)涂層(5)剛好被密封在高真空的玻璃管(4)內(nèi)，形成真空腔內(nèi)的輻射換熱。所以構(gòu)成全玻璃真空太陽(yáng)集熱管即是被檢測(cè)對(duì)象，又是測(cè)量裝置的一個(gè)重要部件。測(cè)量裝置中另一重要部件是冷壁水套(3),使其集熱管處于穩(wěn)定的冷水(8)環(huán)境之中。一般情況下冷壁水套通自來水即可，為了保持水的恒定溫度，冷水從水套下部水嘴(6)引進(jìn)，再由水套上部水嘴(21)流出。結(jié)構(gòu)中另一部件如圖2所示的加熱器，加熱器由高溫陶瓷管(O、柔性絕緣加熱帶(22)和測(cè)溫?zé)犭娕?24)等構(gòu)成。加熱器要求外表面要平整光滑能容易地裝入集熱管內(nèi)。因?yàn)榧訜崞鞣譃橹骷訜崞骱投€(gè)輔助的加熱器，所以要有三個(gè)加熱帶6條加熱引出線，而6條引出線(23)必須從陶瓷管內(nèi)引出，解決問題的辦法是將陶瓷管打6個(gè)均勻分布的導(dǎo)線引出孔，如圖3所示。輻射加熱采用柔性絕緣加熱帶(22)，長(zhǎng)度可根據(jù)加熱功率選取，使用方便，繞在陶瓷管上即可。全玻璃真空太陽(yáng)集熱管半球發(fā)射率檢測(cè)儀，其特征在于它的結(jié)構(gòu)由三部分組成，其關(guān)鍵部分是測(cè)量裝置，主體為冷壁水套(3),將同有被測(cè)吸收涂層(5)的集熱管(4)裝入冷壁水套(3)內(nèi)，在集熱管內(nèi)再裝入加熱器(9)，在冷壁水套(3)兩端設(shè)有密封圈(10)和壓緊蓋(11)構(gòu)成集熱管和冷壁水套之間水的循環(huán)系統(tǒng)，冷水從進(jìn)水嘴(6)進(jìn)，從出水嘴(1)流出，循環(huán)水溫的測(cè)量鉑電阻(2)(7)完成；第二部分是自動(dòng)控制單元，兩個(gè)輔助加熱通過三回路PID調(diào)解器和調(diào)功板自動(dòng)跟蹤主加熱器升溫至設(shè)定溫度；第三部分由計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)采集、處理及打印。本實(shí)用新型的全玻璃真空太陽(yáng)集熱管半球發(fā)射率檢測(cè)儀要解決另一個(gè)技術(shù)問題在于加熱的電流I、電壓V;涂層表面溫度Ts,冷壁水套中的水溫Tc的準(zhǔn)確測(cè)量。為了提高主加熱器加熱電流I、電壓V的測(cè)量精度，如圖4所示，在電路中使用了高精度的三回路PID調(diào)節(jié)器、調(diào)功板和電流電壓傳感器，其電路方框圖如圖4所示。在測(cè)量溫度Ts時(shí)，是采用兩支熱電偶如圖2中的(24)，取其兩支熱電偶示值的平均值。同理測(cè)量水溫To，也是采用2支鉑電阻如1圖中的(2)(7)，取其兩支鉑電阻示值的平均值以示To。該檢測(cè)儀由于有效地解決了上述技術(shù)問題，收到明顯有益效果，下面列幾項(xiàng)試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果。表1集熱管A1-N/A1吸收涂層不同溫度下的半球發(fā)射率表面溫度(。c)加熱電流(A)加熱電壓(V)冷壁水溫(,C)表面面積(m')半球發(fā)射率(eH)800.05412.920.00.0240.065<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>控制檢測(cè)儀器所采用。下面將參照附圖描述實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。圖1是檢測(cè)儀的測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖2是測(cè)量裝置的加熱器結(jié)構(gòu)示意圖圖3是加熱器的高溫陶瓷管打孔的尺寸分布圖圖4是檢測(cè)儀實(shí)施自動(dòng)控制原理方框圖具體實(shí)施方式從圖1可以看出"全玻璃真空太陽(yáng)集熱管半球發(fā)射率檢測(cè)儀"測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)組成，其主體為冷壁水套(3)，內(nèi)裝有被測(cè)吸收涂層(5)的集熱管(4),在集熱管內(nèi)再裝入加熱器(9)。由兩套壓緊蓋(11)和密封圈(10)以及進(jìn)水嘴(6)和出水嘴(1)等構(gòu)成冷水(8)的循環(huán)系統(tǒng)。(7)和(1)分別為進(jìn)出水溫測(cè)量傳感器ptlOO鉑電阻。放入集熱管內(nèi)的加熱器如圖2所示。加熱器主體為陶瓷管(21),在陶瓷管外壁均勻分布纏繞三段柔性絕緣加熱帶(22),加熱帶引線(23)從陶瓷管事先打好的小孔(25)引入管內(nèi)，再?gòu)奶沾晒艿亩丝谝?，接到自?dòng)控制器接口處。在加熱帶外表面放置直徑比較細(xì)的測(cè)溫?zé)犭娕?4)，使其整個(gè)加熱器外表面比較平滑，能容易地插入到集熱管(4)內(nèi)。圖3表明陶瓷管(31)上打6個(gè)小孔(32)的位置分布，以及表明主加熱器和二個(gè)輔助加熱器分布情況。圖4為檢測(cè)儀實(shí)施自動(dòng)控制原理方框圖。首先設(shè)定主加熱器升溫的溫度值，啟動(dòng)加熱升溫；而兩個(gè)輔助加熱器通過三回路PID調(diào)節(jié)器和調(diào)功板自動(dòng)跟蹤主加熱器升溫至設(shè)定溫度，并保持在設(shè)定溫度下穩(wěn)定平衡，調(diào)節(jié)器也實(shí)時(shí)顯示主加熱器和二個(gè)輔助加熱器的溫度Ts、Tl、T2變化。而主加熱器的加熱電流I、電壓V和冷壁水溫To。由自動(dòng)控制儀中的數(shù)顯儀實(shí)時(shí)顯示。由計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集(20min采400個(gè)點(diǎn))以上數(shù)據(jù)并予以處理，給出測(cè)試結(jié)果值。權(quán)利要求1、全玻璃真空太陽(yáng)集熱管半球發(fā)射率檢測(cè)儀，其特征在于它的結(jié)構(gòu)由三部分組成，其關(guān)鍵部分是測(cè)量裝置，主體為冷壁水套(3)，將同有被測(cè)吸收涂層(5)的集熱管(4)裝入冷壁水套(3)內(nèi)，在集熱管內(nèi)再裝入加熱器(9)，在冷壁水套(3)兩端設(shè)有密封圈(10)和壓緊蓋(11)構(gòu)成集熱管和冷壁水套之間水的循環(huán)系統(tǒng)，冷水從進(jìn)水嘴(6)進(jìn)，從出水嘴(1)流出，循環(huán)水溫的測(cè)量鉑電阻(2)(7)完成；第二部分是自動(dòng)控制單元，兩個(gè)輔助加熱通過三回路PID調(diào)解器和調(diào)功板自動(dòng)跟蹤主加熱器升溫至設(shè)定溫度；第三部分由計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)采集、處理及打印。2、如權(quán)利要求1所述的全玻璃真空太陽(yáng)集熱管半球發(fā)射率檢測(cè)儀，其特征在于它的加熱器，是由高溫陶瓷管(21)柔性絕緣加熱帶(22)和測(cè)溫?zé)犭娕?24)等構(gòu)成，加熱器分為均等三分，一是中間的主加熱器段，二是兩邊的輔加熱器段，為此必須使用三個(gè)柔性絕緣加熱帶(22)有6條引出線(23),在不允許從陶瓷管外引出，需在陶瓷管上打6個(gè)導(dǎo)線引出孔(25),從而可以實(shí)現(xiàn)6根引出導(dǎo)線從陶瓷管內(nèi)引出，使加熱器表面平整，比較容易地放入集熱管內(nèi)。3、如權(quán)利要求1或2所述的全玻璃真空太陽(yáng)集熱管半球發(fā)射率檢測(cè)儀，其特征在于加熱帶具有較好的柔軟性和可塑性。4、按權(quán)利要求1所述的全玻璃真空太陽(yáng)集熱管半球發(fā)射率檢測(cè)儀，其特征在于它的溫度傳感器，為兩支鉑電阻(2)、(7)和4支熱電偶(24)。專利摘要本實(shí)用新型公開一種“全玻璃真空太陽(yáng)集熱管半球發(fā)射率檢測(cè)儀”。它的結(jié)構(gòu)由三部分組成，其關(guān)鍵部分是測(cè)量裝置，主體為冷壁水套(3)，將同有被測(cè)吸收涂層(5)的集熱管(4)裝入冷壁水套(3)內(nèi)，在集熱管內(nèi)再裝入加熱器(9)，在冷壁水套(3)兩端設(shè)有密封圈(10)和壓緊蓋(11)構(gòu)成集熱管和冷壁水套之間水的循環(huán)系統(tǒng)，冷水從進(jìn)水嘴(6)進(jìn)，從出水嘴(1)流出，循環(huán)水溫的測(cè)量鉑電阻(2)(7)完成；第二部分是自動(dòng)控制單元，兩個(gè)輔助加熱通過三回路PID調(diào)解器和調(diào)功板自動(dòng)跟蹤主加熱器升溫至設(shè)定溫度；第三部分由計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)采集、處理及打印。文檔編號(hào)G01N25/20GK201273886SQ200820107830公開日2009年7月15日申請(qǐng)日期2008年3月24日優(yōu)先權(quán)日2008年3月24日發(fā)明者那鴻悅申請(qǐng)人:那鴻悅