專利名稱：一種單一材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)的檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)的檢測(cè)方法，可用于建筑節(jié)能現(xiàn)場(chǎng)熱工測(cè)
試ο
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)對(duì)建筑節(jié)能工作的日益關(guān)注，針對(duì)于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能檢測(cè)技術(shù) 也在不斷地發(fā)展完善。我國(guó)南方地區(qū)夏季十分炎熱，要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)需要有良好的隔熱性能 來(lái)維持室內(nèi)熱環(huán)境的舒適度，以減少空調(diào)能耗。根據(jù)目前國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能的評(píng)判主要是通過(guò)比較室外空氣 溫度峰值與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)壁面溫度峰值的高低來(lái)進(jìn)行，其本質(zhì)是根據(jù)傳熱系數(shù)來(lái)作為衡量隔 熱性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)。但在南方地區(qū)，夏季溫度波幅很大，對(duì)處于非穩(wěn)態(tài)傳熱條件下的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái) 說(shuō)，只采用傳熱系數(shù)這個(gè)指標(biāo)不能全面地評(píng)價(jià)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，還應(yīng)該用抵抗溫度波 和熱流波在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中傳播能力的熱惰性指標(biāo)D來(lái)評(píng)價(jià)。然而，現(xiàn)在尚沒(méi)有一種能夠 準(zhǔn)確便捷的熱惰性指標(biāo)的檢測(cè)裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種單一材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)的檢測(cè)裝置，要解決準(zhǔn)確、便 捷測(cè)量單一材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是—種單一材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)的檢測(cè)裝置，其特征在于包括一個(gè)扣置在被 測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)中部的熱箱，熱箱內(nèi)有可調(diào)熱源，在熱箱的箱體外表面貼有箱壁熱流傳感 器，在熱箱內(nèi)、被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外壁面緊密接觸有外側(cè)溫度傳感器和外側(cè)熱流傳感器，在被 測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱內(nèi)壁面緊密接觸有內(nèi)側(cè)溫度傳感器和內(nèi)側(cè)熱流傳感器，各傳感器均通過(guò) 通訊連線與集線器的輸入端連接，集線器的輸出端通過(guò)通訊連線與信號(hào)巡檢儀連接，信號(hào) 巡檢儀用于記錄溫度傳感器及熱流傳感器測(cè)得的動(dòng)態(tài)熱工參數(shù)，信號(hào)巡檢儀的通訊接口通 過(guò)數(shù)據(jù)線與運(yùn)算器連接，運(yùn)算器接收溫度傳感器及熱流傳感器的檢測(cè)信號(hào)并用穩(wěn)態(tài)以及非 穩(wěn)態(tài)的計(jì)算方法得到被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)，可調(diào)熱源通過(guò)控制數(shù)據(jù)線與控制器連 接，可調(diào)熱源使得被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)與熱箱接觸的一側(cè)產(chǎn)生一維穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程。所述熱箱箱體外壁的上面、下面、左面、右面、正外面均貼有箱壁熱流傳感器。所述被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)可以是磚墻、混凝土墻或板墻。所述內(nèi)側(cè)溫度傳感器和外側(cè)溫度傳感器可以是鉬熱電阻、雙金屬片、銅熱電阻、熱 電偶或半導(dǎo)體熱敏電阻。所述內(nèi)側(cè)熱流傳感器、外側(cè)熱流傳感器和箱壁熱流傳感器可以是板式熱流計(jì)或機(jī) 械式熱量表。所述控制器可以是計(jì)算機(jī)或可編程單片機(jī)。[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1.對(duì)氣候條件要求低，可以人工調(diào)整測(cè)試環(huán)境，減少氣候因素對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。2.檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，快捷，測(cè)試全過(guò)程從數(shù)據(jù)采集、傳輸存儲(chǔ)、運(yùn)行計(jì)算、結(jié)果顯示均 為自動(dòng)化。3.設(shè)備簡(jiǎn)單，可大大降低檢測(cè)費(fèi)用。4.檢測(cè)過(guò)程時(shí)間短，操作簡(jiǎn)便，節(jié)省檢測(cè)時(shí)間。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。1-被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、2-信號(hào)巡檢儀、3-運(yùn)算器、4-控制器、5-熱箱、6_可調(diào)熱源、 7_集線器、8-內(nèi)側(cè)溫度傳感器、9-內(nèi)側(cè)熱流傳感器、10-外側(cè)溫度傳感器、11-外側(cè)熱流傳感 器、13-計(jì)算機(jī)、14-箱壁熱流傳感器。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖1所示，一種單一材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)的檢測(cè)裝置，其特征在 于包括一個(gè)扣置在被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)1外側(cè)中部的熱箱5，熱箱內(nèi)有可調(diào)熱源6，在熱箱的箱體 外表面貼有箱壁熱流傳感器14，在熱箱內(nèi)、被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外壁面緊密接觸有外側(cè)溫度傳 感器10和外側(cè)熱流傳感器11，在被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱內(nèi)壁面緊密接觸有內(nèi)側(cè)溫度傳感器8 和內(nèi)側(cè)熱流傳感器9，各傳感器均通過(guò)通訊連線與集線器7的輸入端連接，集線器的輸出端 通過(guò)通訊連線與信號(hào)巡檢儀2連接，信號(hào)巡檢儀用于記錄溫度傳感器及熱流傳感器測(cè)得的 動(dòng)態(tài)熱工參數(shù)，信號(hào)巡檢儀的通訊接口通過(guò)數(shù)據(jù)線與運(yùn)算器3連接，運(yùn)算器接收溫度傳感 器及熱流傳感器的檢測(cè)信號(hào)并用穩(wěn)態(tài)以及非穩(wěn)態(tài)的計(jì)算方法得到被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性 指標(biāo)，可調(diào)熱源6通過(guò)控制數(shù)據(jù)線與控制器4連接，可調(diào)熱源使得被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)與熱箱接觸 的一側(cè)產(chǎn)生一維穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程。控制器4可以是可編程單片機(jī)。所述熱箱箱體外壁的上面、下面、左面、右面、正外面均貼有箱壁熱流傳感器14。所述被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)1是磚墻、混凝土墻或板墻。所述內(nèi)側(cè)溫度傳感器8和外側(cè)溫度傳感器10是鉬熱電阻、雙金屬片、銅熱電阻、熱 電偶或半導(dǎo)體熱敏電阻。所述內(nèi)側(cè)熱流傳感器9、外側(cè)熱流傳感器11和箱壁熱流傳感器14是板式熱流計(jì)或 機(jī)械式熱量表。實(shí)施例二參見(jiàn)圖2 與實(shí)施例一不同的是所述控制器4和運(yùn)算器3組合在一臺(tái)計(jì) 算機(jī)13內(nèi)。這種單一材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)的檢測(cè)裝置，提供一種能夠準(zhǔn)確、便捷地檢測(cè) 單一材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)的方法，通過(guò)測(cè)量與熱惰性指標(biāo)相關(guān)的動(dòng)態(tài)熱工參數(shù)進(jìn)行計(jì) 算，縮短檢測(cè)時(shí)間，降低檢測(cè)對(duì)自然條件的限制。熱惰性指標(biāo)D等于熱阻R與蓄熱系數(shù)S的乘積，熱阻R是通過(guò)檢測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱流 密度q以及內(nèi)外表面溫度差A(yù)t:，根據(jù)傳熱學(xué)公式R= Δ t/q:得到熱阻；蓄熱系數(shù)S是通 過(guò)建立物體自然冷卻非穩(wěn)態(tài)熱平衡微分方程，結(jié)合線性擬合的方法求得。已知自然冷卻非
4穩(wěn)態(tài)熱平衡微分方程為^々〃。+^^^ = 13其中K為墻體傳熱系數(shù)，可根據(jù)熱阻R以及規(guī)定
，
的對(duì)流表面換熱系數(shù)確定，t0為墻體冷卻穩(wěn)定后的最終溫度，F(xiàn)為傳熱面面積，t為溫度變 量，τ為時(shí)間變量。
權(quán)利要求一種單一材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)的檢測(cè)裝置，其特征在于包括一個(gè)扣置在被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)(1)外側(cè)中部的熱箱(5)，熱箱內(nèi)有可調(diào)熱源(6)，在熱箱的箱體外表面貼有箱壁熱流傳感器(14)，在熱箱內(nèi)、被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)(1)的外壁面緊密接觸有外側(cè)溫度傳感器(10)和外側(cè)熱流傳感器(11)，在被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)(1)的對(duì)稱內(nèi)壁面緊密接觸有內(nèi)側(cè)溫度傳感器(8)和內(nèi)側(cè)熱流傳感器(9)，各傳感器均通過(guò)通訊連線與集線器(7)的輸入端連接，集線器的輸出端通過(guò)通訊連線與信號(hào)巡檢儀(2)連接，信號(hào)巡檢儀用于記錄溫度傳感器及熱流傳感器測(cè)得的動(dòng)態(tài)熱工參數(shù)，信號(hào)巡檢儀的通訊接口通過(guò)數(shù)據(jù)線與運(yùn)算器(3)連接，運(yùn)算器(3)接收溫度傳感器及熱流傳感器的檢測(cè)信號(hào)并用穩(wěn)態(tài)以及非穩(wěn)態(tài)的計(jì)算方法得到被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)，可調(diào)熱源(6)通過(guò)控制數(shù)據(jù)線與控制器(4)連接，可調(diào)熱源(6)使得被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)與熱箱接觸的一側(cè)產(chǎn)生一維穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單一材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)的檢測(cè)裝置，其特征在 于所述熱箱箱體外壁的上面、下面、左面、右面、正外面均貼有箱壁熱流傳感器(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種單一材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)的檢測(cè)裝置，其特征 在于所述被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)是磚墻、混凝土墻或板墻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種單一材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)的檢測(cè)裝置，其特征 在于所述內(nèi)側(cè)溫度傳感器和外側(cè)溫度傳感器是鉬熱電阻、雙金屬片、銅熱電阻、熱電偶或 半導(dǎo)體熱敏電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種單一材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)的檢測(cè)裝置，其特征 在于所述內(nèi)側(cè)熱流傳感器、外側(cè)熱流傳感器和箱壁熱流傳感器是板式熱流計(jì)或機(jī)械式熱量表。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種單一材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)的檢測(cè)裝置，其特征 在于所述控制器是計(jì)算機(jī)或可編程單片機(jī)。
專利摘要一種單一材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)的檢測(cè)裝置，包括一個(gè)扣置在被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)中部的熱箱，熱箱內(nèi)有可調(diào)熱源，在熱箱的箱體外表面貼有熱流傳感器，熱箱內(nèi)、被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外壁面緊密接觸有外側(cè)溫度傳感器和外側(cè)熱流傳感器，在被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱內(nèi)壁面緊密接觸有內(nèi)側(cè)溫度傳感器和內(nèi)側(cè)熱流傳感器，各傳感器均通過(guò)通訊連線與集線器的輸入端連接，集線器的輸出端通過(guò)通訊連線與信號(hào)巡檢儀連接，信號(hào)巡檢儀的通訊接口通過(guò)數(shù)據(jù)線與運(yùn)算器連接，可調(diào)熱源通過(guò)控制數(shù)據(jù)線與控制器連接，可調(diào)熱源使得被測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)與熱箱接觸的一側(cè)產(chǎn)生一維穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程。通過(guò)測(cè)量與熱惰性指標(biāo)相關(guān)的動(dòng)態(tài)熱工參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，縮短檢測(cè)時(shí)間，降低檢測(cè)對(duì)自然條件的限制。
文檔編號(hào)G01N25/20GK201697888SQ20102030101
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
發(fā)明者何建清, 周晉, 張廣宇, 張鵬, 郝俊紅 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院