本實(shí)用新型涉及新型的采用雙面熱流計(jì)法對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場檢測的裝置領(lǐng)域，特別是涉及一種現(xiàn)場檢測建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的裝置。

背景技術(shù)：

近年來，隨著我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，我國的建筑能耗占總能耗的比例在不斷的增長。對于新建成的建筑，需要通過現(xiàn)場檢測的辦法來判定建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場檢測是評價(jià)建筑物的節(jié)能效果的一個(gè)重要方面。

《居住建筑節(jié)能檢測標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定了建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的現(xiàn)場檢測宜采用熱流計(jì)法。熱流計(jì)法是用熱流傳感器、溫度傳感器及熱工巡檢儀等設(shè)備在現(xiàn)場測出圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱流強(qiáng)度及其內(nèi)、外表面溫度，通過數(shù)據(jù)處理計(jì)算出圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分的傳熱系數(shù)并計(jì)算出綜合傳熱系數(shù)，從而判定建筑物是否達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。該方法簡單方便，但缺點(diǎn)是必須在采暖期才能進(jìn)行測試，且被測結(jié)構(gòu)體內(nèi)外表面溫差在10℃以上且要連續(xù)測試96小時(shí)以上，檢測限制條件多且檢測時(shí)間長，而且圍護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際傳熱并非穩(wěn)定傳熱，這就限制了它的使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述存在的問題，本實(shí)用新型提供一種現(xiàn)場檢測建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的裝置，以雙面熱流計(jì)法為檢測方法，對現(xiàn)有現(xiàn)場檢測建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的裝置進(jìn)行改進(jìn)，待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有可調(diào)溫電熨斗，可調(diào)溫電熨斗外設(shè)置有保溫泡沫板，并配合其他設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，為達(dá)此目的，本實(shí)用新型提供一種現(xiàn)場檢測建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的裝置，包括多功能數(shù)據(jù)采集儀、計(jì)算機(jī)、冷箱、可調(diào)溫電熨斗、帶顯示屏的電熨斗溫度控制器、溫度傳感器、冷箱溫度控制裝置、熱流傳感器和保溫泡沫板，所述冷箱在待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)一側(cè)，所述冷箱是一端敞口的中空矩形箱體，所述冷箱的開口端與待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)緊密接觸并密封，所述冷箱一側(cè)有冷箱溫度控制裝置，所述待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)另一側(cè)有可調(diào)溫電熨斗，所述可調(diào)溫電熨斗外有保溫泡沫板，所述熱流傳感器有一對，所述熱流傳感器貼覆在待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面的平面中心處，所述溫度傳感器有八個(gè)分別均勻?qū)ΨQ的布置在待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面熱流傳感器的四周，所述靠可調(diào)溫電熨斗一側(cè)的溫度傳感器和可調(diào)溫電熨斗通過連接線與帶顯示屏的電熨斗溫度控制器相連，所述可調(diào)溫電熨斗、帶顯示屏的電熨斗溫度控制器、溫度傳感器、冷箱溫度控制裝置和熱流傳感器通過連接線與多功能數(shù)據(jù)采集儀的信號輸入端相連，所述多功能數(shù)據(jù)采集儀的信號輸出端與計(jì)算機(jī)相連。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述冷箱外有不銹鋼保溫殼，為了保溫需設(shè)置不銹鋼保溫殼。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述可調(diào)溫電熨斗與待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)相連處為圓形，所述可調(diào)溫電熨斗與待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)相連處外套有保溫密封環(huán)，設(shè)置保溫密封環(huán)可以進(jìn)一步提高保溫密封效果。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述冷箱的中心處有一個(gè)空氣溫度傳感器，設(shè)置空氣溫度傳感器主要用于測試?yán)湎鋬?nèi)的空氣溫度。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述可調(diào)溫電熨斗與溫度傳感器和熱流傳感器之間有鋁箔紙，鋁箔紙的作用是使電熨斗底板對待測區(qū)域墻壁面加熱均勻，同時(shí)防止電熨斗底板熱輻射對溫度傳感器的影響。

本實(shí)用新型一種現(xiàn)場檢測建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的裝置，具有如下有益效果：

1、本實(shí)用新型的冷箱內(nèi)有溫度控制裝置，能根據(jù)需要設(shè)置并自動(dòng)調(diào)整箱體內(nèi)空間溫度，無需壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥傳統(tǒng)的制冷部件，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉。

2、本實(shí)用新型的冷箱的箱體采用不銹鋼保溫泡沫板制作，電熨斗的外面安裝有保溫泡沫板，保溫性能好，能維持圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)、外側(cè)表面附近的溫度在設(shè)定的范圍內(nèi)：一方面，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)、外側(cè)表面附近的溫度基本不受室內(nèi)外氣溫的影響，對測試環(huán)境條件的要求低，測試不受季節(jié)的限制，精度較高，便于操作；另一方面，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)、外側(cè)表面附近的溫度對保溫泡沫板以外環(huán)境影響小，該裝置尤其適用于對功能房間熱環(huán)境有要求的建筑。

3、本實(shí)用新型分別利用雙面兩個(gè)熱流傳感器及其附近均勻布置的若干溫度傳感器檢測得到結(jié)果的平均值作為熱流強(qiáng)度值和內(nèi)外表面溫度值，可以減少檢測結(jié)果的相對誤差。

4、本實(shí)用新型測試范圍廣，不僅可以對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)(墻體、門、屋頂、樓板)的傳熱系數(shù)進(jìn)行測試，也可以對木板、石板等建筑材料的傳熱系數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場測量。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例的原理示意圖。

圖2是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)和外側(cè)的溫度傳感器布置示意圖。

圖中，1.待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)，2.多功能數(shù)據(jù)采集儀，3.計(jì)算機(jī)，4.冷箱，5.可調(diào)溫電熨斗，6.帶顯示屏的電熨斗溫度控制器，7.溫度傳感器，8.冷箱溫度控制裝置，9.保溫密封環(huán)，10.熱流傳感器，11.空氣溫度傳感器，12.保溫泡沫板，13.鋁箔紙。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

本實(shí)用新型提供一種現(xiàn)場檢測建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的裝置，以雙面熱流計(jì)法為檢測方法，對現(xiàn)有現(xiàn)場檢測建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的裝置進(jìn)行改進(jìn)，待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有可調(diào)溫電熨斗，可調(diào)溫電熨斗外設(shè)置有保溫泡沫板，并配合其他設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉。

作為本實(shí)用新型一種實(shí)施例，本實(shí)用新型提供一種現(xiàn)場檢測建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的裝置，包括多功能數(shù)據(jù)采集儀2、計(jì)算機(jī)3、冷箱4、可調(diào)溫電熨斗5、帶顯示屏的電熨斗溫度控制器6、溫度傳感器7、冷箱溫度控制裝置8、熱流傳感器10和保溫泡沫板 12，所述冷箱4在待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)1一側(cè)，所述冷箱4是一端敞口的中空矩形箱體，所述冷箱4的開口端與待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)1內(nèi)側(cè)緊密接觸并密封，所述冷箱4一側(cè)有冷箱溫度控制裝置8，所述待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)1另一側(cè)有可調(diào)溫電熨斗5，所述可調(diào)溫電熨斗5 外有保溫泡沫板12，所述熱流傳感器10有一對，所述熱流傳感器10貼覆在待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)1外表面的平面中心處，所述溫度傳感器7有八個(gè)分別均勻?qū)ΨQ的布置在待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)1外表面熱流傳感器10的四周，所述靠可調(diào)溫電熨斗5一側(cè)的溫度傳感器7和可調(diào)溫電熨斗5通過連接線與帶顯示屏的電熨斗溫度控制器6相連，所述可調(diào)溫電熨斗 5、帶顯示屏的電熨斗溫度控制器6、溫度傳感器7、冷箱溫度控制裝置8和熱流傳感器 10通過連接線與多功能數(shù)據(jù)采集儀2的信號輸入端相連，所述多功能數(shù)據(jù)采集儀2的信號輸出端與計(jì)算機(jī)3相連。

作為本實(shí)用新型一種具體實(shí)施例，本實(shí)用新型提供如圖1所示的一種現(xiàn)場檢測建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的裝置，包括多功能數(shù)據(jù)采集儀2、計(jì)算機(jī)3、冷箱4、可調(diào)溫電熨斗 5、帶顯示屏的電熨斗溫度控制器6、溫度傳感器7、冷箱溫度控制裝置8、熱流傳感器 10和保溫泡沫板12，所述冷箱4在待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)1一側(cè)，所述冷箱4是一端敞口的中空矩形箱體，所述冷箱4外有不銹鋼保溫殼，為了保溫需設(shè)置不銹鋼保溫殼，所述冷箱4的中心處有一個(gè)空氣溫度傳感器11，設(shè)置空氣溫度傳感器主要用于測試?yán)湎鋬?nèi)的空氣溫度，所述冷箱4的開口端與待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)1內(nèi)側(cè)緊密接觸并密封，所述冷箱4一側(cè)有冷箱溫度控制裝置8，所述待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)1另一側(cè)有可調(diào)溫電熨斗5，所述可調(diào)溫電熨斗5與待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)1相連處為圓形，所述可調(diào)溫電熨斗5與待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu) 1相連處外套有保溫密封環(huán)9，設(shè)置保溫密封環(huán)可以進(jìn)一步提高保溫密封效果，所述可調(diào)溫電熨斗5外有保溫泡沫板12，所述熱流傳感器10有一對，所述熱流傳感器10貼覆在待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)1外表面的平面中心處，所述溫度傳感器7有八個(gè)分別均勻?qū)ΨQ的布置在待檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)1外表面熱流傳感器10的四周，所述可調(diào)溫電熨斗5與溫度傳感器7和熱流傳感器10之間有鋁箔紙13，鋁箔紙的作用是使電熨斗底板對待測區(qū)域墻壁面加熱均勻，同時(shí)防止電熨斗底板熱輻射對溫度傳感器的影響，所述靠可調(diào)溫電熨斗5 一側(cè)的溫度傳感器7和可調(diào)溫電熨斗5通過連接線與帶顯示屏的電熨斗溫度控制器6相連，所述可調(diào)溫電熨斗5、帶顯示屏的電熨斗溫度控制器6、溫度傳感器7、冷箱溫度控制裝置8和熱流傳感器10通過連接線與多功能數(shù)據(jù)采集儀2的信號輸入端相連，所述多功能數(shù)據(jù)采集儀2的信號輸出端與計(jì)算機(jī)3相連。

本實(shí)用新型所述的溫度傳感器、空氣溫度傳感器、熱流傳感器和電熨斗溫度傳感器的信號輸出端與所述的多功能數(shù)據(jù)采集儀的信號輸入端相連，并將采集輸出得到的電信號輸送到多功能數(shù)據(jù)采集儀中；所述的多功能數(shù)據(jù)采集儀的信號輸出端與所述的計(jì)算機(jī)的信號輸入端相連。

本實(shí)用新型所述的多功能數(shù)據(jù)采集儀應(yīng)具有相應(yīng)的熱流和溫度信號采集通道，再將經(jīng)過預(yù)處理和A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號由數(shù)據(jù)線導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中，實(shí)現(xiàn)溫度信號和熱流信號的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

本實(shí)用新型所述的計(jì)算機(jī)應(yīng)安裝有已開發(fā)設(shè)計(jì)好的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能采集處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)既可顯示檢測參數(shù)的歷史曲線圖，又可實(shí)現(xiàn)被測圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體傳熱系數(shù)的計(jì)算。

首先，在待測建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外測表面上中心區(qū)域選取待測區(qū)域，待測區(qū)域盡量選取均勻墻面，待測區(qū)域外側(cè)表面上的一個(gè)熱流傳感器和附近四個(gè)溫度傳感器用一層鋁箔紙覆蓋，并用可調(diào)溫電熨斗的底板完整覆蓋在鋁箔紙表面并固定，電熨斗背部表面用保溫泡沫板嚴(yán)密覆蓋。保溫泡沫板、電熨斗、鋁箔紙、墻體測試區(qū)域之間均緊密接觸，無空氣夾層。鋁箔紙的作用是使電熨斗底板對待測區(qū)域墻壁面加熱均勻，同時(shí)防止電熨斗底板熱輻射對溫度傳感器的影響。將電熨斗通電并對墻體待測區(qū)域中心部位施加一個(gè)均勻穩(wěn)定的熱流，利用電熨斗外表面的保溫泡沫板進(jìn)行隔熱處理，待測區(qū)域在熱流計(jì)位置處可視為一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱。以此加熱方式能將外墻待測區(qū)域加熱至一定溫度且不易受外界環(huán)境溫度影響。為了進(jìn)一步減少能量的損失，降低能耗，在電熨斗底板的周邊設(shè)置有保溫密封環(huán)。

所有的溫度傳感器、空氣溫度傳感器、熱流傳感器和電熨斗溫度傳感器的信號輸出端與多功能數(shù)據(jù)采集儀的信號輸入端連接，經(jīng)多功能數(shù)據(jù)采集儀的預(yù)處理和A/D轉(zhuǎn)換后，即可將測試數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中顯示。檢測時(shí)利用可調(diào)溫電熨斗的溫度控制器和冷箱內(nèi)的溫度控制裝置的設(shè)定，使得所述的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外側(cè)熱箱內(nèi)的墻體表面溫度恒定高于所述的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)冷箱內(nèi)的墻體表面溫度10℃以上的測試溫差；空氣溫度傳感器共計(jì)一個(gè)，布置于冷箱的中心處，用于測試?yán)湎鋬?nèi)的空氣溫度t_im，電熨斗溫度傳感器安裝在可調(diào)溫電熨斗熨燙底板的遠(yuǎn)離入水口的尾端區(qū)域處，該溫度傳感器與帶顯示屏的電熨斗溫度控制器相連。在電熨斗通電后，該溫度傳感器將持續(xù)同步檢測熨燙底板的實(shí)際工作溫度t_in，當(dāng)溫度t_im、t_in監(jiān)測值相對穩(wěn)定且t_in-t_im＞10℃時(shí)，多功能數(shù)據(jù)采集儀開始實(shí)時(shí)采集并記錄兩個(gè)熱流傳感器及其周圍均勻分布的八個(gè)溫度傳感器的數(shù)值。熱流傳感器共兩個(gè)分別正對應(yīng)著貼在被測圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面的平面中心處，測量得到圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體冷表面的熱流強(qiáng)度q_i1和圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體熱表面的熱流強(qiáng)度q_i2；溫度傳感器共八個(gè)均勻貼在熱流密度傳感器的四周，分別測試圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度t_ia、t_ib、t_ic、t_id，圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面溫度t_ie、t_if、t_ig、t_ih，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過多功能數(shù)據(jù)采集儀的處理后導(dǎo)入計(jì)算機(jī)已安裝的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能采集處理系統(tǒng)中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析并顯示結(jié)果，圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體的傳熱系數(shù)計(jì)算方法如下：

i時(shí)刻建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的平均測試溫度為：

i時(shí)刻建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面的平均測試溫度為：

i時(shí)刻墻體內(nèi)、外表面的溫度差值為：Δt_i＝t_i2-t_i1；

整個(gè)測試時(shí)間內(nèi)的溫差平均值為：

i時(shí)刻通過墻體的熱流為：

整個(gè)測試時(shí)間內(nèi)的熱流的平均值為：

上述式中：p——整個(gè)測試時(shí)間內(nèi)記錄測試數(shù)據(jù)的次數(shù)；

則在整個(gè)測試時(shí)間內(nèi)所測建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體的平均熱阻值為：

所測建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體的傳熱系數(shù)為：

上式中，R_i—建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱阻，是一常數(shù)為0.11m²·K/W，R_e—建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱阻，是一常數(shù)為0.04m²·K/W。

圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)和外側(cè)的溫度傳感器布置示意圖，熱流傳感器10和溫度傳感器7均緊貼在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)1的內(nèi)外表面的平面中心處，四個(gè)溫度傳感器7均勻?qū)ΨQ分布于熱流傳感器10的上、下、左、右四個(gè)方向。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對本實(shí)用新型作任何其他形式的限制，而依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)所作的任何修改或等同變化，仍屬于本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍。