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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(yàn)機(jī)是我公司經(jīng)過多年研制，吸取了以往設(shè)備 及其它廠家相關(guān)產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，經(jīng)過幾代改進(jìn)而開發(fā)的全自動(dòng)檢測系統(tǒng)，用于建筑構(gòu)件及 復(fù)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(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法、檢測精度要求， 更具備有：

全自動(dòng)無故zhang運(yùn)行功能。

自診斷、監(jiān)測功能。

全過程存儲實(shí)驗(yàn)記錄、打印原始數(shù)據(jù)功能。

二．設(shè)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(biāo)定和防護(hù)熱箱法》，該裝置

為防護(hù)熱箱法試驗(yàn)裝置。

它是基于一維穩(wěn)態(tài)傳熱原理，模擬四季圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的傳熱， 將構(gòu)件置于兩個(gè)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(fēng)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(fēng)速。經(jīng)過若干小時(shí)的運(yùn)行，整個(gè)裝置均達(dá)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(dǎo)率、熱冷側(cè)表面比熱阻、總比熱阻。

三．主要性能參數(shù)指標(biāo)及特點(diǎn)：

( 一)主要性能參數(shù)指標(biāo)

1、計(jì)量箱控溫范圍：  10~50℃ 測量精度：0.25℃

控溫波動(dòng)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(dòng)范圍：0.01~0.2℃

3、防護(hù)箱控溫范圍：10~50℃ 測量精度：0.25℃

控溫波動(dòng)范圍：0.01~0.1℃

4、鼻錐內(nèi)外溫差跟蹤精度：0.01~0.1℃

5、計(jì)量箱功率測控范圍：10~400W，精度：0.5 級

6、計(jì)量箱穩(wěn)態(tài)功率波動(dòng)范圍：0.1~1W

7、測試效率：

測試一個(gè)構(gòu)件總耗時(shí)約：11~13 小時(shí)

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

9、設(shè)備外形尺寸：  長×寬×高＝ 2800×2080×2100 (mm

11、計(jì)量單元尺寸：  長×寬＝1200×1200 (mm)

12、配帶動(dòng)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(diǎn)

u采用防護(hù)熱箱法，不受外界環(huán)境影響， 占地面積小。

u試件移動(dòng)車采用萬向輪，移動(dòng)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(fù)性好，精度高。重復(fù)性＜5%。

u采用控制器而非板卡控溫，避免板卡松動(dòng)造成設(shè)備不能運(yùn)行的影響。

u智能化控溫，并具有多臺電腦聯(lián)機(jī)監(jiān)控功能。

u測試周期短 10~14 小時(shí)。

四、溫度點(diǎn)的布置數(shù)量：

1、計(jì)量箱： (共 59 點(diǎn))

⑴ 內(nèi)表面：每個(gè)壁面布置 5 點(diǎn)，5 個(gè)面，共 25 點(diǎn)。

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

⑶ 計(jì)量箱外表面每個(gè)壁面與內(nèi)表面對應(yīng)布置 5 點(diǎn)，5 個(gè)面，共計(jì) 25 點(diǎn)。

2、試件 (或標(biāo)定時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo) G 值的膨脹聚苯板)：  (共 18 點(diǎn))

⑴ 熱表面：分上中下三層，每層 3 點(diǎn)，均布共 9 點(diǎn)；

⑵ 冷表面：分上中下三層，每層 3 點(diǎn)，均布共 9 點(diǎn)；

3、冷箱空間：(共 9 點(diǎn))

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

五、溫度點(diǎn)的布置工藝路線：

采用美國進(jìn)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(shè)備結(jié)構(gòu)說明

1、溫度控制系統(tǒng)：

從方法標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)備原理看,測試的關(guān)鍵是一維穩(wěn)態(tài)工況的創(chuàng)建是否真實(shí)準(zhǔn)確,另外在標(biāo) 準(zhǔn)中測試的采集記錄條件規(guī)定也很詳實(shí):

當(dāng)冷箱、 計(jì)量箱和防護(hù)箱空氣溫度達(dá)到設(shè)定值后， 監(jiān)控各控溫點(diǎn)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(shí)測量得到計(jì)量箱和冷箱的空氣平均溫度 tb 和 tc 每小時(shí)變化的絕對 值分別不大于 0.1K 和 0.3K;

b.計(jì)量箱外壁溫差△ θ1 和鼻錐內(nèi)外溫差△ θ2 每小時(shí)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(shí)內(nèi)功率穩(wěn)定不變，功率波動(dòng)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(shè)精密穩(wěn)壓電

源,隨著設(shè)備進(jìn)電電網(wǎng)電壓的波動(dòng)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(jì)算機(jī)控制采用 PID 調(diào)解方法，徹di清除了進(jìn)電電網(wǎng) 的影響，不僅使計(jì)量箱，冷箱的溫度控制相當(dāng)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(shù)指標(biāo))。

2.微機(jī)系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)輸出信號經(jīng) I/O 和 D/A 轉(zhuǎn)換控制相應(yīng)執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)控溫、 計(jì)算、溫度采集、打印 測試報(bào)告、顯示過程曲線等功能。 人機(jī)對話窗口可逐一顯示每點(diǎn)溫度值，并具備自診斷功能， 即任意一點(diǎn)溫度探頭出現(xiàn)故障，計(jì)算機(jī)可自動(dòng)排除該點(diǎn)產(chǎn)生的影響，并顯示故障點(diǎn)位置，而

影響整個(gè)測試過程的正常進(jìn)行。

3.電氣柜

實(shí)現(xiàn)微機(jī)系統(tǒng)與執(zhí)行元件的強(qiáng)弱電轉(zhuǎn)換，并安裝有相應(yīng)的顯示儀表。

4.防護(hù)箱控溫系統(tǒng)

該系統(tǒng)由小型制冷機(jī)組、加熱補(bǔ)償器件、 軸流風(fēng)機(jī)、氣體混合器及管道構(gòu)成，使計(jì)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(hù)箱體：

防護(hù)的功能是使計(jì)量箱的 5 個(gè)壁面不受實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的影響，通過控制防護(hù)箱的環(huán)境溫度 使試件內(nèi)不平衡熱流量和流過計(jì)量箱壁的熱流量減至最小。同時(shí)可測得流過計(jì)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(dǎo)流屏，混合風(fēng)機(jī)， 制冷機(jī)， 加熱器。

6.計(jì)量箱：

計(jì)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(gè)壁 面、導(dǎo)流屏、電加熱器、熱風(fēng)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(fēng)速控制范圍：0.2~3m/s

(3)  結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：采用計(jì)量箱和防護(hù)箱分體可移動(dòng)式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)計(jì)量箱和防護(hù)箱與試件 框分別密封，獨(dú)te的整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)確保計(jì)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(hù)功能。獨(dú)te的溫度傳感器安裝 方式，確保溫度測點(diǎn)可于試件可靠結(jié)合，使溫度測量更真實(shí)。 高強(qiáng)度的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)使承重能力

可達(dá) 2 噸。

8.冷箱：

冷箱的功能是在試件另一側(cè)形成一個(gè)比計(jì)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(gè)壁面、導(dǎo)流屏、電加熱器、冷風(fēng)氣流通道、風(fēng)速傳感 器、溫度傳感器、濕度傳感器、夾具組成。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

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(diǎn)數(shù)量：空間 9 點(diǎn)。

u風(fēng)速控制范圍：0.2~3m/s

u 采用蒸發(fā)器， 空氣加熱管，軸流風(fēng)機(jī)， 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(shè)備保養(yǎng)和維護(hù)，節(jié)省使用空間。

9.制冷機(jī)組：

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