專利名稱：熱性能檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱性能檢測(cè)裝置，具體是涉及一種用于全玻璃真空太陽(yáng)集熱管或者其他集熱管熱性能檢測(cè)的裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)是世界上最大的太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)國(guó)和使用國(guó)，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展給真空管產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了非常巨大的市場(chǎng)。全玻璃真空太陽(yáng)集熱管是我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，是當(dāng)前我國(guó)太陽(yáng)能光熱領(lǐng)域產(chǎn)量最大、使用最廣、節(jié)能效果最突出的太陽(yáng)熱水系統(tǒng)的核心基礎(chǔ)元件，為我國(guó)的可再生能源利用和節(jié)能減排發(fā)揮了極其重要的作用。真空管的性能好壞，直接關(guān)系到太陽(yáng)熱水系統(tǒng)熱性能的好壞。評(píng)價(jià)真空管熱性能的參數(shù)中，空曬性能參數(shù)和悶曬太陽(yáng)輻照量是非常重要的兩個(gè)，是需要在室外有太陽(yáng)輻射的條件下進(jìn)行的，且太陽(yáng)輻照要達(dá)到一定的強(qiáng)度。因此，檢測(cè)這兩個(gè)參數(shù)的設(shè)備非常重要。但目前尚沒有檢測(cè)真空管熱性能的專用裝置，真空管熱性能的檢測(cè)對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的要求非常高，每次檢測(cè)都要有比較長(zhǎng)的準(zhǔn)備時(shí)間，效率低下，且檢測(cè)條件的一致性難以保障。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種專用的熱性能檢測(cè)裝置，以提高檢測(cè)效率，并提高檢測(cè)條件的一致性。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案 該發(fā)明熱性能檢測(cè)裝置，其包括
臺(tái)架，具有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的底座和安裝在該底座上的能夠調(diào)整斜度的斜架，其中該斜架作為待檢測(cè)真空管的載體；
媒質(zhì)供給裝置，通過(guò)設(shè)有控制閥的管路引到臺(tái)架上以對(duì)待檢測(cè)真空管加注設(shè)定溫度的媒質(zhì)；
第一溫度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)真空管內(nèi)媒質(zhì)的溫度； 環(huán)境參數(shù)檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)為環(huán)境參數(shù)；以及
數(shù)據(jù)采集儀，輸入端連接所述第一溫度檢測(cè)裝置和所述環(huán)境參數(shù)檢測(cè)裝置，以獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。依據(jù)本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)的熱性能檢測(cè)裝置，通過(guò)臺(tái)架的調(diào)整可以使待檢測(cè)真空管獲得滿足要求的太陽(yáng)輻照度，這種調(diào)整比臨時(shí)制作的架體或者簡(jiǎn)單依附形式構(gòu)造的檢測(cè)方式要快捷。同時(shí)，依據(jù)上述結(jié)構(gòu)的調(diào)整更容易保證檢測(cè)的一致性。上述熱性能檢測(cè)裝置，所述臺(tái)架還包括豎直安裝在所述底座一端的立架，而所述斜架的上端通過(guò)上下調(diào)整裝置聯(lián)接在該立架上，且斜架的下端游動(dòng)在所述底座上。上述熱性能檢測(cè)裝置，所述斜架與底座相應(yīng)的一端設(shè)有支撐在所述底座上的活動(dòng)鉸支座。
關(guān)于所述斜架與所述底座的配合還可以采用形成直線軌道副的方式實(shí)現(xiàn)。上述熱性能檢測(cè)裝置，所述立架上與所述斜架配合的部件豎直地設(shè)有一列調(diào)節(jié)孔，相應(yīng)地，所述斜架的相應(yīng)端設(shè)有調(diào)節(jié)掛鉤。上述熱性能檢測(cè)裝置，所述斜架上設(shè)有真空管支撐板，并在該支撐板的下端部設(shè)
有真空管尾架。上述熱性能檢測(cè)裝置，所述支撐板被分成左右隔開的兩部分，并在兩部分間設(shè)有連接到所述數(shù)據(jù)采集儀上的輻照表。上述熱性能檢測(cè)裝置，所述第一溫度檢測(cè)裝置包括一空曬溫度傳感器和一悶曬溫度傳感器，并且這兩個(gè)溫度傳感器的接線端設(shè)有匹配待檢測(cè)真空管的保溫帽。上述熱性能檢測(cè)裝置，所述媒質(zhì)供給裝置包括設(shè)有第二溫度檢測(cè)裝置以及混水裝置的的儲(chǔ)水箱。上述熱性能檢測(cè)裝置，所述混水裝置為箱外循環(huán)系統(tǒng)。


下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作更具體的說(shuō)明，使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明，其中
圖1為依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的一種熱性能檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。圖2為熱性能檢測(cè)裝置的臺(tái)架結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為調(diào)節(jié)掛鉤與調(diào)節(jié)孔配合結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為保溫帽結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、數(shù)據(jù)采集儀，2、環(huán)境溫度傳感器，3、輻照表，4、風(fēng)速儀，5、保溫帽，6、空曬溫度傳感器，7、悶曬溫度傳感器，8、第一電磁閥，9、混水泵，10、第二電磁閥，11、水箱溫度傳感器，12、儲(chǔ)水箱，13、第三電磁閥，14、注水泵，15、控制器，16、注水管，17、第一立桿，18、調(diào)節(jié)掛鉤，19、斜架支撐桿，20、支撐，21、萬(wàn)向輪，22、第二立桿，23、斜架支撐件，24、軋花鋁板，25、真空管尾架，26、軸承輪，27、 [□型導(dǎo)軌，28、斜架橫撐，29、傳感器放置盒，30、真空管支撐板，31、調(diào)節(jié)孔，32、調(diào)節(jié)螺絲， 33、金屬管，34、聚氨酯。
具體實(shí)施例方式參照說(shuō)明書附圖1，其示出了一種熱性能檢測(cè)裝置，其基本結(jié)構(gòu)是其包括
臺(tái)架，具有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的底座和安裝在該底座上的能夠調(diào)整斜度的斜架，其中該斜架作為待檢測(cè)真空管的載體；
媒質(zhì)供給裝置，通過(guò)設(shè)有控制閥的管路引到臺(tái)架上以對(duì)待檢測(cè)真空管加注設(shè)定溫度的媒質(zhì)；
第一溫度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)真空管內(nèi)媒質(zhì)的溫度； 環(huán)境參數(shù)檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)為環(huán)境參數(shù)；以及
數(shù)據(jù)采集儀1，輸入端連接所述第一溫度檢測(cè)裝置和所述環(huán)境參數(shù)檢測(cè)裝置，以獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。關(guān)于底座，其轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的實(shí)現(xiàn)是非常容易的，簡(jiǎn)而言之，就是只要底座不固定，理論上都能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。如果考慮到調(diào)整和移動(dòng)的方便性，可以采用輪式底盤結(jié)構(gòu)，參見說(shuō)明書附圖2，配有萬(wàn)向輪21，方便底座的快速調(diào)整。此外，為了保證實(shí)驗(yàn)狀態(tài)的穩(wěn)定性，底座若采用輪式底盤結(jié)構(gòu)，最好其輪子都帶有鎖定結(jié)構(gòu)。那么底座還可以配置成帶有底座軸承的結(jié)構(gòu)形式，其轉(zhuǎn)動(dòng)更靈活，同時(shí)，想鎖定也比較容易。底座提供一個(gè)矩形的臺(tái)面，斜架安裝在底座上，可以進(jìn)行斜度的調(diào)整，那么，關(guān)于斜架斜度的調(diào)整部分，最簡(jiǎn)單的就是斜架構(gòu)成擺架的形式，或者稱之為連架的架體，可以直接驅(qū)動(dòng)斜架擺動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不過(guò)可靠性稍差。如果想獲得比較獲得可靠性，通常需要配置輔助支撐部件，參見說(shuō)明書附圖2，所述臺(tái)架還包括豎直安裝在所述底座一端的立架，位于附圖2的左側(cè)，而所述斜架的上端通過(guò)上下調(diào)整裝置聯(lián)接在該立架上，那么斜架的在該端就可以上下調(diào)整了，當(dāng)然，由于斜架、底座與立架構(gòu)成的三角形結(jié)構(gòu)，屬于靜定機(jī)構(gòu)，因此， 需要多出一個(gè)自由度，才能進(jìn)行斜度的調(diào)整，那么相應(yīng)地斜架的下端游動(dòng)在所述底座上，這樣就多了一個(gè)自由度，破壞靜定性。由于多出的這個(gè)自由度是一個(gè)相對(duì)的自由度，只要所說(shuō)的上下調(diào)整裝置不接觸限定，就不會(huì)產(chǎn)生這個(gè)自由度。另一方面也說(shuō)明，在所述上下調(diào)整裝置可靠固定的情況下，對(duì)斜架與底座的配合關(guān)系要求不高。這里所說(shuō)的斜架的上和下是一個(gè)高差上的相對(duì)概念，本領(lǐng)域的技術(shù)人員據(jù)此應(yīng)當(dāng)
容易理解。如前所述，斜架與底座的配合在采用輔助支撐結(jié)構(gòu)的情況下的要求相對(duì)較低，當(dāng)然，如果斜架構(gòu)成擺架則是有比較高的要求。那么對(duì)于斜架與底座配合的一種最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)是滑動(dòng)配合，或者說(shuō)形成滑動(dòng)副， 滑動(dòng)副是機(jī)械上的一種基本運(yùn)動(dòng)副，設(shè)計(jì)制造比較容易，可以是簡(jiǎn)單的面面接觸滑動(dòng)副，也可以是相對(duì)復(fù)雜的軌道副。一種較佳的選擇是所述斜架與底座相應(yīng)的一端設(shè)有支撐在所述底座上的活動(dòng)鉸支座，活動(dòng)鉸支座與底座的配合摩擦系數(shù)小，不容易失效。再一個(gè)示例是如說(shuō)明書附圖2下部所示的所述斜架與所述底座的配合形成直線軌道副，這種結(jié)構(gòu)可以具有比較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，以保證實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。進(jìn)一步地，如說(shuō)明書附圖2所示，更佳的選擇是活動(dòng)鉸支座與直線軌道副的配合使用，圖中再斜架下端設(shè)有軸承輪26，形成簡(jiǎn)單的活動(dòng)鉸支座，然后底座上形成有一半包圍形的導(dǎo)軌，其橫斷面結(jié)構(gòu)為矩形框的上邊開有缺口，形式上，形成[—]型導(dǎo)軌27，那么活動(dòng)鉸支座，也就是圖中的軸承輪容納如該導(dǎo)軌，通過(guò)連接部分經(jīng)所述缺口延伸出來(lái)然后連接到斜架上，這種結(jié)構(gòu)可以對(duì)活動(dòng)鉸支座的左右自由度形成非常好的約束，能夠提供一種比較好的實(shí)驗(yàn)條件。對(duì)于立架，除了與底座的直接連接外，還可以設(shè)置輔助加強(qiáng)構(gòu)件，如附圖2所示的傾斜不止的支撐2，形成簡(jiǎn)單的斜撐結(jié)構(gòu)，構(gòu)建穩(wěn)固的三角形結(jié)構(gòu)。支撐2可以設(shè)置2、道， 相互間平行。當(dāng)然，立架與底座間還可以設(shè)置肋板。關(guān)于所述上下調(diào)整裝置，可以采用簡(jiǎn)單的軸套配合，再通過(guò)徑向螺栓或者螺釘進(jìn)行固定的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，通常也具有相對(duì)可靠的連接，只是頻繁操作容易導(dǎo)致軸套配合中的軸刮花，影響美觀性。當(dāng)然，這種結(jié)構(gòu)還可以采用特定的徑向鎖緊裝置，比如在徑向螺栓頂端設(shè)置一弧形的配合部，這樣就不會(huì)刮花軸了，并且摩擦面積大，配合可靠性更好。關(guān)于上下調(diào)整裝置的另一個(gè)示例則是所述立架上與所述斜架配合的部件豎直地設(shè)有一列調(diào)節(jié)孔31，相應(yīng)地，所述斜架的相應(yīng)端設(shè)有調(diào)節(jié)掛鉤18。這種結(jié)構(gòu)調(diào)整后的穩(wěn)定性比較好，但不能像上一個(gè)示例那樣做到無(wú)級(jí)調(diào)整。調(diào)節(jié)掛鉤18可以直接掛到所述調(diào)節(jié)孔31內(nèi)，還可以另行附加連接件，比如如附圖 3所示的調(diào)節(jié)螺絲32。進(jìn)一步地，關(guān)于立架，可以采用桿性件連接構(gòu)成，如附圖2和3所示的第一立桿17， 這種結(jié)構(gòu)更容易形成所述的上下調(diào)整裝置。較佳地，參見說(shuō)明書附圖2，所述斜架上設(shè)有真空管支撐板30，并在該支撐板的下端部設(shè)有真空管尾架25，以方便真空管的快速且可靠的固定。所述支撐板被分成左右隔開的兩部分，方便對(duì)具體實(shí)驗(yàn)參數(shù)的具體分工位檢測(cè)， 并在兩部分間設(shè)有連接到所述數(shù)據(jù)采集儀1上的輻照表3，與待檢測(cè)真空管的位置和角度基本一致，保證數(shù)據(jù)采集的相對(duì)一致性。輻照表是環(huán)境參數(shù)的一個(gè)。關(guān)于環(huán)境參數(shù)采集裝置依據(jù)規(guī)范，還包括風(fēng)速儀4，環(huán)境溫度傳感器2，如附圖2所示，風(fēng)速儀4和環(huán)境溫度傳感器2都設(shè)置在立架上部。所述第一溫度檢測(cè)裝置包括一空曬溫度傳感器6和一悶曬溫度傳感器7，以進(jìn)行兩種實(shí)驗(yàn)參數(shù)的獲取，并且這兩個(gè)溫度傳感器的接線端設(shè)有匹配待檢測(cè)真空管的保溫帽5。較佳地，所述媒質(zhì)供給裝置包括設(shè)有第二溫度檢測(cè)裝置以及混水裝置的的儲(chǔ)水箱 12，采用儲(chǔ)水箱12容易構(gòu)造一個(gè)較大的水體，溫度在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生明顯變化，進(jìn)而通過(guò)混水裝置進(jìn)行儲(chǔ)水箱的混水，保證這一水體溫度的均勻性。關(guān)于混水裝置，簡(jiǎn)單的一種是攪拌裝置，設(shè)置在儲(chǔ)水箱內(nèi)，進(jìn)行水的攪拌以進(jìn)行水的擾動(dòng)。另一種則是所述混水裝置為箱外循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)循環(huán)進(jìn)行水的擾動(dòng)。這兩者方式也都比較簡(jiǎn)單，如附圖1右下部所示的結(jié)構(gòu)，通過(guò)一個(gè)換水泵9，配置相應(yīng)的連接管路和電磁閥，就可以完成簡(jiǎn)單的混水作業(yè)。依據(jù)上述結(jié)構(gòu)提供一個(gè)參考的方法包括以下步驟
1)根據(jù)測(cè)試日在一年中高度角的變化情況，調(diào)節(jié)臺(tái)架的傾角和方位角，以滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)真空管空曬、悶曬性能測(cè)試的輻照度要求，滿足要求后進(jìn)行下一步；
2)混水打開混水泵和第二電磁閥，進(jìn)行混水，同時(shí)觀察數(shù)據(jù)采集儀顯示溫度是否滿足要求，不滿足要求可通過(guò)加注冷水或熱水的方式調(diào)節(jié)；
3)將待測(cè)試的真空管放置在斜架上，放置好測(cè)試陪管并蓋好遮陽(yáng)布，若進(jìn)行悶曬性能測(cè)試，進(jìn)行步驟4，若進(jìn)行空曬性能測(cè)試，則進(jìn)行步驟5 ；
4)注水將注水管插入待測(cè)試真空管中，開啟注水泵注水，水滿后停止，蓋好保溫帽并插入悶曬溫度傳感器，傳感器感溫部位頂端位于真空管中部；
5)蓋好保溫帽并插入空曬溫度傳感器，傳感器感溫部位頂端位于真空管中部；
6)測(cè)試揭開遮陽(yáng)布，在數(shù)據(jù)采集儀上點(diǎn)擊開始測(cè)試；
7)測(cè)試完成后把所得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以備計(jì)算。
權(quán)利要求
1.一種熱性能檢測(cè)裝置，其特征在于其包括臺(tái)架，具有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的底座和安裝在該底座上的能夠調(diào)整斜度的斜架，其中該斜架作為待檢測(cè)真空管的載體；媒質(zhì)供給裝置，通過(guò)設(shè)有控制閥的管路引到臺(tái)架上以對(duì)待檢測(cè)真空管加注設(shè)定溫度的媒質(zhì)；第一溫度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)真空管內(nèi)媒質(zhì)的溫度；環(huán)境參數(shù)檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)為環(huán)境參數(shù)；以及數(shù)據(jù)采集儀(1 )，輸入端連接所述第一溫度檢測(cè)裝置和所述環(huán)境參數(shù)檢測(cè)裝置，以獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱性能檢測(cè)裝置，其特征在于所述臺(tái)架還包括豎直安裝在所述底座一端的立架，而所述斜架的上端通過(guò)上下調(diào)整裝置聯(lián)接在該立架上，且斜架的下端游動(dòng)在所述底座上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱性能檢測(cè)裝置，其特征在于所述斜架與底座相應(yīng)的一端設(shè)有支撐在所述底座上的活動(dòng)鉸支座。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱性能檢測(cè)裝置，其特征在于所述斜架與所述底座的配合形成直線軌道副。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一所述的熱性能檢測(cè)裝置，其特征在于所述立架上與所述斜架配合的部件豎直地設(shè)有一列調(diào)節(jié)孔(31)，相應(yīng)地，所述斜架的相應(yīng)端設(shè)有調(diào)節(jié)掛鉤 (18)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱性能檢測(cè)裝置，其特征在于所述斜架上設(shè)有真空管支撐板(30 )，并在該支撐板的下端部設(shè)有真空管尾架(25 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱性能檢測(cè)裝置，其特征在于所述支撐板被分成左右隔開的兩部分，并在兩部分間設(shè)有連接到所述數(shù)據(jù)采集儀(1)上的輻照表(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱性能檢測(cè)裝置，其特征在于所述第一溫度檢測(cè)裝置包括一空曬溫度傳感器(6)和一悶曬溫度傳感器(7)，并且這兩個(gè)溫度傳感器的接線端設(shè)有匹配待檢測(cè)真空管的保溫帽(5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱性能檢測(cè)裝置，其特征在于所述媒質(zhì)供給裝置包括設(shè)有第二溫度檢測(cè)裝置以及混水裝置的的儲(chǔ)水箱(12)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱性能檢測(cè)裝置，其特征在于所述混水裝置為箱外循環(huán)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱性能檢測(cè)裝置，其包括臺(tái)架，具有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的底座和安裝在該底座上的能夠調(diào)整斜度的斜架，其中該斜架作為待檢測(cè)真空管的載體；媒質(zhì)供給裝置，通過(guò)設(shè)有控制閥的管路引到臺(tái)架上以對(duì)待檢測(cè)真空管加注設(shè)定溫度的媒質(zhì)；第一溫度檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)真空管內(nèi)媒質(zhì)的溫度；環(huán)境參數(shù)檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)為環(huán)境參數(shù)；以及數(shù)據(jù)采集儀，輸入端連接所述第一溫度檢測(cè)裝置和所述環(huán)境參數(shù)檢測(cè)裝置，以獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本發(fā)明的檢測(cè)效率較高，且檢測(cè)條件的一致性好。
文檔編號(hào)G01N25/00GK102353554SQ201110195029
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者姜尊勇, 王曉偉, 蘇士民, 馬光柏 申請(qǐng)人:山東力諾瑞特新能源有限公司