專利名稱：熱阻式熱流計校準方法及其實施裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種傳熱技術領域的熱流計校準方法，特別是利用軸向導熱原理的熱阻式熱流計校準方法及其實施裝置。
背景技術：
熱流計是用來測試熱流密度的傳感器，目前應用最廣泛的熱流傳感器有兩大類:一種是利用軸向導熱原理的熱阻式傳感器，使用溫度通常在200°C以下，熱流密度在2kW/m2以下，用來測試地熱、管道或者壁面的保溫性能和熱量損失，符合國家相應節(jié)能測試標準，在節(jié)能工作中使用廣泛，也是熱流計最常用的一種應用；另一種是徑向導熱原理的圓箔式傳感器，使用溫度較高，熱流密度范圍可達到500kW/m2，主要用于冶金、化工等工業(yè)領域的高強度輻射熱流的測試。熱流傳感器在出廠前或使用前都要進行校準，通過校準結果對傳感器的靈敏系數(shù)進行調整，靈敏系數(shù)是由通過傳感器的熱流密度和輸出電勢決定的。為了確定熱流傳感器的靈敏系數(shù)，需要有一個穩(wěn)定的具有確定方向的一維熱流，其熱流密度的數(shù)值能夠準確測定。校準熱流傳感器需要建立穩(wěn)態(tài)的一維熱流場，其熱流密度的數(shù)值要求能夠準確給出。防護熱板法是國際上最通用的產(chǎn)生可計算的熱流密度的方法之一，美、英、德等國家都制定有通過防護熱板法來測試絕熱材料導熱系數(shù)的國家標準。根據(jù)測定熱流密度的方式，校準方法分成絕對法和比較法兩大類。絕對法指的是熱流發(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)計算出來，從而根據(jù)可計算的熱流密度和電勢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)熱流場內，把被校準的熱流計與標準熱流計的讀數(shù)進行比較，從而得到被校準熱流計的靈敏系數(shù)的方法。采用比較法的校準裝置結構與采用絕對法的有類似之處，但是熱流密度的計算不是通過對加熱功率的測試得到。在絕對法中，通過將加熱部分的電功率精確計算出來，與加熱面積相除，得到通過試件的熱流密度。這種絕對法應用的前提是，熱流全部是沿與加熱面垂直的方向流動，忽略側面熱量損失。但是在實際應用的時候，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，側面熱損往往不能忽略，而側面熱損的量也很難精確計算，對于側面熱損的補償要求很高。所以長期以來，絕對法的推廣應用受到了很大的限制。另外一種是相對法，即采用較高準確度等級的熱流傳感器來標定工作用的熱流傳感器，但是目前因為熱流傳感器本身準確度不高，且沒有定級的國家標準，所以這種方法在國內沒有實際的應用案例。在現(xiàn)有技術文獻中，與熱流計校準方法相關的專利文獻也比較少。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供了一種熱阻式熱流計校準方法及其實施裝置，可以較少的考慮熱板的側面熱流損失。本發(fā)明涉及一種熱阻式熱流計校準方法，包括如下步驟:步驟一，在熱板與冷板之間依次布置導熱系數(shù)標準板和熱阻式熱流計，在導熱系數(shù)標準板的兩側分別布置溫度傳感器；步驟二，測量導熱系數(shù)標準板的厚度及其兩側溫差，根據(jù)公式
權利要求
1.一種熱阻式熱流計校準方法，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熱系數(shù)標準板和熱阻式熱流計，在導熱系數(shù)標準板的兩側分別布置溫度傳感器；步驟二，測量導熱系數(shù)標準板的厚度及其兩側溫差，根據(jù)公式f=A.#來計算通過導熱系數(shù)標準板的熱流密度，其中q為通過導熱系數(shù)標準板的熱流密度，λ為導熱系數(shù)標準板的導熱系數(shù)，Λ t為導熱系數(shù)標準板兩側的溫差，δ—導熱系數(shù)標準板的厚度；步驟三，測量熱阻式熱流計的輸出電勢，根據(jù)公式C = §來計算熱流計的靈敏系數(shù)，其中C為熱阻式熱流計的靈敏系數(shù)，Q為通過熱阻式熱流計的熱流密度，E為熱阻式熱流計的輸出電勢。
2.一種實施權利要求1所述熱阻式熱流計校準方法的實施裝置，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，還包括導熱系數(shù)標準板(4)和熱阻式熱流計(5)，在絕熱板(I)和冷板(3)之間依次布置熱板(2)、導熱系數(shù)標準板(4)和熱阻式熱流計(5)，導熱系數(shù)標準板(4)的兩側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
一種傳熱技術領域的熱阻式熱流計校準方法及其實施裝置，包括絕熱板、熱板、冷板、導熱系數(shù)標準板和熱阻式熱流計，在絕熱板與冷板之間依次布置熱板、導熱系數(shù)標準板、熱阻式熱流計，導熱系數(shù)標準板的兩側分別布置溫度傳感器。通過測量導熱系數(shù)標準板的厚度及其兩側溫差得到通過導熱系數(shù)標準板的熱流密度，根據(jù)導熱系數(shù)標準板與通過熱阻式熱流計的熱流密度相等原則，以及熱阻式熱流計的輸出電勢，就可以得到熱阻式熱流計的靈敏系數(shù)。本發(fā)明設計合理，結構簡單，適用利用軸向導熱原理的熱阻式熱流計校準方法。
文檔編號G01N25/20GK103196949SQ20131015146
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月26日 優(yōu)先權日2013年4月26日
發(fā)明者葛志松, 蔡萍, 張進明, 穆志君, 周方, 劉曉婧 申請人:上海市計量測試技術研究院