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一．概述

BR-WTF1212 建筑墻體穩(wěn)態(tài)熱傳遞熱性能試驗機是我公司經(jīng)過多年研制,，吸取了以往設備 及其它廠家相關產(chǎn)品的經(jīng)驗教訓，經(jīng)過幾代改進而開發(fā)的全自動檢測系統(tǒng),，用于建筑構(gòu)件及 復合板式材料穩(wěn)態(tài)熱傳遞性質(zhì)的檢測,，不僅能滿足相關國家標準的檢測方法、檢測精度要求,， 更具備有：

全自動無故zhang運行功能,。

自診斷、監(jiān)測功能,。

全過程存儲實驗記錄,、打印原始數(shù)據(jù)功能。

二．設備原理

依據(jù) GB/T13475-2008《建筑構(gòu)件穩(wěn)態(tài)熱傳遞性質(zhì)的測定  標定和防護熱箱法》，該裝置

為防護熱箱法試驗裝置,。

它是基于一維穩(wěn)態(tài)傳熱原理,，模擬四季圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)件的傳熱， 將構(gòu)件置于兩個不同溫度 場的箱體之間,，熱箱模擬室內(nèi)或夏季室外空氣溫度,、 風速、輻射條件,；冷箱模擬室外或夏季 室內(nèi)空調(diào)房間空氣溫度,、 風速。經(jīng)過若干小時的運行,，整個裝置均達到穩(wěn)定狀態(tài),， 測出試件 的傳熱系數(shù)、 試件不平衡熱損,、比熱阻,、熱導率、熱冷側(cè)表面比熱阻,、總比熱阻,。

三．主要性能參數(shù)指標及特點：

( 一)主要性能參數(shù)指標

1、計量箱控溫范圍：  10~50℃ 測量精度：0.25℃

控溫波動范圍：0.01~0.1℃

2,、冷室控溫范圍：  -10~－21℃ 測量精度：0.25℃

控溫波動范圍：0.01~0.2℃

3,、防護箱控溫范圍：10~50℃ 測量精度：0.25℃

控溫波動范圍：0.01~0.1℃

4、鼻錐內(nèi)外溫差跟蹤精度：0.01~0.1℃

5,、計量箱功率測控范圍：10~400W,，精度：0.5 級

6、計量箱穩(wěn)態(tài)功率波動范圍：0.1~1W

7,、測試效率：

測試一個構(gòu)件總耗時約：11~13 小時

8,、試件外形尺寸：  長×寬×高＝ 1450×(≤400)× 1450 (mm)

9、設備外形尺寸：  長×寬×高＝ 2800×2080×2100 (mm

11,、計量單元尺寸：  長×寬＝1200×1200 (mm)

12,、配帶動力：  交流 380V，功率 6kW,，三相五線制

13,、適用場地面積：長×寬×高＝ 3880×5000×2350 (mm)

(二) 主要特點

u采用防護熱箱法，不受外界環(huán)境影響,， 占地面積小。

u試件移動車采用萬向輪,，移動靈活,。

u試件框采用可拆分結(jié)構(gòu)，墻體試件安裝特別方便。

u測試重復性好,，精度高,。重復性＜5%。

u采用控制器而非板卡控溫,，避免板卡松動造成設備不能運行的影響,。

u智能化控溫，并具有多臺電腦聯(lián)機監(jiān)控功能,。

u測試周期短 10~14 小時,。

四、溫度點的布置數(shù)量：

1,、計量箱： (共 59 點)

⑴ 內(nèi)表面：每個壁面布置 5 點,，5 個面，共 25 點,。

⑵ 計量箱空間：分為上中下三層,，每層 3 點，共 9 點,，每點溫度距試件表面距離為 50~150mm,。

⑶ 計量箱外表面每個壁面與內(nèi)表面對應布置 5 點，5 個面,，共計 25 點,。

2、試件 (或標定時的標準試件：容重不小于 18kg,、厚度為 70~200mm,、面積與洞口尺寸

相符且已知熱導 G 值的膨脹聚苯板)：  (共 18 點)

⑴ 熱表面：分上中下三層，每層 3 點,，均布共 9 點,；

⑵ 冷表面：分上中下三層，每層 3 點,，均布共 9 點,；

3、冷箱空間：(共 9 點)

分為上中下三層,，每層 3 點,，共 9 點，每點溫度距試件表面距離為 50~150mm,。 共計： 86 點

五,、溫度點的布置工藝路線：

采用美國進口國內(nèi)封裝的一體化數(shù)字溫度傳感器；

u 空氣溫度探頭用可調(diào)卡套鎖母固定,， 更換調(diào)節(jié)方便可靠,。

u 表面溫度探頭部分固定在被測表面，用錫箔粘紙封蓋于探頭表面，引線均扣于線 槽內(nèi),。

六．設備結(jié)構(gòu)說明

1,、溫度控制系統(tǒng)：

從方法標準及設備原理看,測試的關鍵是一維穩(wěn)態(tài)工況的創(chuàng)建是否真實準確,另外在標 準中測試的采集記錄條件規(guī)定也很詳實:

當冷箱、 計量箱和防護箱空氣溫度達到設定值后,， 監(jiān)控各控溫點溫度,，使之維持穩(wěn)定， 一維穩(wěn)態(tài)的條件為：

a.4h 之后,如果逐時測量得到計量箱和冷箱的空氣平均溫度 tb 和 tc 每小時變化的絕對 值分別不大于 0.1K 和 0.3K;

b.計量箱外壁溫差△ θ1 和鼻錐內(nèi)外溫差△ θ2 每小時變化的絕對值分別不大于 0.1K 和 0.3K,且上述溫度和溫差的變化不是單向變化;

c.最后一次采樣前 4 小時內(nèi)功率穩(wěn)定不變,，功率波動小于 3%測量值,。

則表示傳熱過程已經(jīng)穩(wěn)定。

可見對溫度控制精度的要求很高,，如果采用交流調(diào)控功率加熱,， 即使增設精密穩(wěn)壓電

源,隨著設備進電電網(wǎng)電壓的波動也很難保證溫度的穩(wěn)定和功率的恒定這一穩(wěn)態(tài)的基本要 求。我公司采用穩(wěn)壓直流調(diào)控器,， 由計算機控制采用 PID 調(diào)解方法,，徹di清除了進電電網(wǎng) 的影響，不僅使計量箱,，冷箱的溫度控制相當穩(wěn)定,而且穩(wěn)態(tài)下的功率給定的恒定性也大大

提高(見技術指標),。

2.微機系統(tǒng)

計算機輸出信號經(jīng) I/O 和 D/A 轉(zhuǎn)換控制相應執(zhí)行元件，實現(xiàn)控溫,、 計算,、溫度采集、打印 測試報告,、顯示過程曲線等功能,。 人機對話窗口可逐一顯示每點溫度值，并具備自診斷功能,， 即任意一點溫度探頭出現(xiàn)故障,，計算機可自動排除該點產(chǎn)生的影響，并顯示故障點位置,，而

影響整個測試過程的正常進行,。

3.電氣柜

實現(xiàn)微機系統(tǒng)與執(zhí)行元件的強弱電轉(zhuǎn)換，并安裝有相應的顯示儀表,。

4.防護箱控溫系統(tǒng)

該系統(tǒng)由小型制冷機組,、加熱補償器件,、 軸流風機、氣體混合器及管道構(gòu)成,，使計量箱

外環(huán)境溫度控制在一恒定值,。確保熱量通過箱體散失最少,。

5.防護箱體：

防護的功能是使計量箱的 5 個壁面不受實驗室環(huán)境的影響,，通過控制防護箱的環(huán)境溫度 使試件內(nèi)不平衡熱流量和流過計量箱壁的熱流量減至最小。同時可測得流過計量箱壁的熱流 系數(shù),。

(1)  材料：采用高密度聚氨酯泡沫彩鋼板制成 (厚度為 100mm),。

(2)  所含主要元器件：導流屏,，混合風機， 制冷機,， 加熱器,。

6.計量箱：

計量箱的功能是在試件的熱側(cè)模擬并維持室內(nèi)或夏季室外熱環(huán)境，它是由箱體五個壁 面,、導流屏,、電加熱器、熱風氣流通道,、內(nèi)外表面溫度傳感器,、空氣溫度傳感器、等組成,。

(1)  材料：采用高密度聚氨酯泡沫彩鋼板 (厚度為 100mm) 制成,。

(2) 風速控制范圍：0.2~3m/s

(3)  結(jié)構(gòu)特點：采用計量箱和防護箱分體可移動式結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)計量箱和防護箱與試件 框分別密封,，獨te的整體設計結(jié)構(gòu)確保計量箱與試件可靠密封,。

7.試件框：

試件框的功能是用于安放測試試件，并且對試件起外防護功能,。獨te的溫度傳感器安裝 方式,，確保溫度測點可于試件可靠結(jié)合，使溫度測量更真實,。 高強度的設計結(jié)構(gòu)使承重能力

可達 2 噸,。

8.冷箱：

冷箱的功能是在試件另一側(cè)形成一個比計量箱溫度低的穩(wěn)定均勻溫度場，以便在試件的 兩側(cè)形成恒定的溫差,。它是由箱體五個壁面,、導流屏、電加熱器,、冷風氣流通道,、風速傳感 器、溫度傳感器,、濕度傳感器,、夾具組成。

結(jié)構(gòu)特點：

u材料：采用高密度聚氨酯泡沫彩鋼板制成,。

u溫度傳感器布點數(shù)量：空間 9 點,。

u風速控制范圍：0.2~3m/s

u 采用蒸發(fā)器， 空氣加熱管,，軸流風機,， 積水排放管路一體化的結(jié)構(gòu)不僅提高了控溫精 度和穩(wěn)定性,， 而且便于設備保養(yǎng)和維護，節(jié)省使用空間,。

9.制冷機組：

采用高效制冷壓縮機及頂出風的冷凝器,， 不但減小占地空間，可實現(xiàn)使冷室溫度下降至 所設定的溫度,，因此可做到在任何自然環(huán)境下終身免維護,，長期無故zhang連續(xù)運行。