專利名稱：熱阻式熱流計(jì)校準(zhǔn)方法及其實(shí)施裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種傳熱技術(shù)領(lǐng)域的熱流計(jì)校準(zhǔn)方法，特別是利用軸向?qū)嵩淼臒嶙枋綗崃饔?jì)校準(zhǔn)方法及其實(shí)施裝置。
背景技術(shù)：
熱流計(jì)是用來測(cè)試熱流密度的傳感器，目前應(yīng)用最廣泛的熱流傳感器有兩大類:一種是利用軸向?qū)嵩淼臒嶙枋絺鞲衅鳎褂脺囟韧ǔＴ?00°C以下，熱流密度在2kW/m2以下，用來測(cè)試地?zé)帷⒐艿阑蛘弑诿娴谋匦阅芎蜔崃繐p失，符合國(guó)家相應(yīng)節(jié)能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，在節(jié)能工作中使用廣泛，也是熱流計(jì)最常用的一種應(yīng)用；另一種是徑向?qū)嵩淼膱A箔式傳感器，使用溫度較高，熱流密度范圍可達(dá)到500kW/m2，主要用于冶金、化工等工業(yè)領(lǐng)域的高強(qiáng)度輻射熱流的測(cè)試。熱流傳感器在出廠前或使用前都要進(jìn)行校準(zhǔn)，通過校準(zhǔn)結(jié)果對(duì)傳感器的靈敏系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，靈敏系數(shù)是由通過傳感器的熱流密度和輸出電勢(shì)決定的。為了確定熱流傳感器的靈敏系數(shù)，需要有一個(gè)穩(wěn)定的具有確定方向的一維熱流，其熱流密度的數(shù)值能夠準(zhǔn)確測(cè)定。校準(zhǔn)熱流傳感器需要建立穩(wěn)態(tài)的一維熱流場(chǎng)，其熱流密度的數(shù)值要求能夠準(zhǔn)確給出。防護(hù)熱板法是國(guó)際上最通用的產(chǎn)生可計(jì)算的熱流密度的方法之一，美、英、德等國(guó)家都制定有通過防護(hù)熱板法來測(cè)試絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)測(cè)定熱流密度的方式，校準(zhǔn)方法分成絕對(duì)法和比較法兩大類。絕對(duì)法指的是熱流發(fā)生源產(chǎn)生的熱流密度的數(shù)值可以通過溯源至其他物理參數(shù)(如電流、電壓等)計(jì)算出來，從而根據(jù)可計(jì)算的熱流密度和電勢(shì)值得到傳感器的靈敏系數(shù)。比較法指的是在形成的一維穩(wěn)態(tài)熱流場(chǎng)內(nèi)，把被校準(zhǔn)的熱流計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)熱流計(jì)的讀數(shù)進(jìn)行比較，從而得到被校準(zhǔn)熱流計(jì)的靈敏系數(shù)的方法。采用比較法的校準(zhǔn)裝置結(jié)構(gòu)與采用絕對(duì)法的有類似之處，但是熱流密度的計(jì)算不是通過對(duì)加熱功率的測(cè)試得到。在絕對(duì)法中，通過將加熱部分的電功率精確計(jì)算出來，與加熱面積相除，得到通過試件的熱流密度。這種絕對(duì)法應(yīng)用的前提是，熱流全部是沿與加熱面垂直的方向流動(dòng)，忽略側(cè)面熱量損失。但是在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，由于加熱板本身有一定的厚度，且與環(huán)境溫度存在一定溫差，側(cè)面熱損往往不能忽略，而側(cè)面熱損的量也很難精確計(jì)算，對(duì)于側(cè)面熱損的補(bǔ)償要求很高。所以長(zhǎng)期以來，絕對(duì)法的推廣應(yīng)用受到了很大的限制。另外一種是相對(duì)法，即采用較高準(zhǔn)確度等級(jí)的熱流傳感器來標(biāo)定工作用的熱流傳感器，但是目前因?yàn)闊崃鱾鞲衅鞅旧頊?zhǔn)確度不高，且沒有定級(jí)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，所以這種方法在國(guó)內(nèi)沒有實(shí)際的應(yīng)用案例。在現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中，與熱流計(jì)校準(zhǔn)方法相關(guān)的專利文獻(xiàn)也比較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種熱阻式熱流計(jì)校準(zhǔn)方法及其實(shí)施裝置，可以較少的考慮熱板的側(cè)面熱流損失。本發(fā)明涉及一種熱阻式熱流計(jì)校準(zhǔn)方法，包括如下步驟:步驟一，在熱板與冷板之間依次布置導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板和熱阻式熱流計(jì)，在導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板的兩側(cè)分別布置溫度傳感器；步驟二，測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板的厚度及其兩側(cè)溫差，根據(jù)公式
權(quán)利要求
1.一種熱阻式熱流計(jì)校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括如下步驟:步驟一，在熱板與冷板之間依次布置導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板和熱阻式熱流計(jì)，在導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板的兩側(cè)分別布置溫度傳感器；步驟二，測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板的厚度及其兩側(cè)溫差，根據(jù)公式f=A.#來計(jì)算通過導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板的熱流密度，其中q為通過導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板的熱流密度，λ為導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板的導(dǎo)熱系數(shù)，Λ t為導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板兩側(cè)的溫差，δ—導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板的厚度；步驟三，測(cè)量熱阻式熱流計(jì)的輸出電勢(shì)，根據(jù)公式C = §來計(jì)算熱流計(jì)的靈敏系數(shù)，其中C為熱阻式熱流計(jì)的靈敏系數(shù)，Q為通過熱阻式熱流計(jì)的熱流密度，E為熱阻式熱流計(jì)的輸出電勢(shì)。
2.一種實(shí)施權(quán)利要求1所述熱阻式熱流計(jì)校準(zhǔn)方法的實(shí)施裝置，包括絕熱板(I)、熱板(2)和冷板(3)，冷板(3)的控溫方式為恒溫冷卻水套，其特征在于，還包括導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板(4)和熱阻式熱流計(jì)(5)，在絕熱板(I)和冷板(3)之間依次布置熱板(2)、導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板(4)和熱阻式熱流計(jì)(5)，導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板(4)的兩側(cè)分別布置溫度傳感器，熱板(2)的加熱元件為聚酰亞胺 電熱膜。
全文摘要
一種傳熱技術(shù)領(lǐng)域的熱阻式熱流計(jì)校準(zhǔn)方法及其實(shí)施裝置，包括絕熱板、熱板、冷板、導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板和熱阻式熱流計(jì)，在絕熱板與冷板之間依次布置熱板、導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板、熱阻式熱流計(jì)，導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板的兩側(cè)分別布置溫度傳感器。通過測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板的厚度及其兩側(cè)溫差得到通過導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板的熱流密度，根據(jù)導(dǎo)熱系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)板與通過熱阻式熱流計(jì)的熱流密度相等原則，以及熱阻式熱流計(jì)的輸出電勢(shì)，就可以得到熱阻式熱流計(jì)的靈敏系數(shù)。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用利用軸向?qū)嵩淼臒嶙枋綗崃饔?jì)校準(zhǔn)方法。
文檔編號(hào)G01N25/20GK103196949SQ20131015146
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者葛志松, 蔡萍, 張進(jìn)明, 穆志君, 周方, 劉曉婧 申請(qǐng)人:上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院