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一．概述

BR-WTF1212 建筑墻體穩態熱傳遞熱性能試驗機是我公司經過多年研制，吸取了以往設備 及其它廠家相關產品的經驗教訓，經過幾代改進而開發的全自動檢測系統，用于建筑構件及 復合板式材料穩態熱傳遞性質的檢測，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：

自診斷、監測功能。

全過程存儲實驗記錄、打印原始數據功能。

二．設備原理：

依據 GB/T13475-2008《建筑構件穩態熱傳遞性質的測定  標定和防護熱箱法》，該裝置為防護熱箱法試驗裝置。

它是基于一維穩態傳熱原理，模擬四季圍護結構構件的傳熱， 將構件置于兩個不同溫度 場的箱體之間，熱箱模擬室內或夏季室外空氣溫度、 風速、輻射條件；冷箱模擬室外或夏季 室內空調房間空氣溫度、 風速。經過若干小時的運行，整個裝置均達到穩定狀態， 測出試件 的傳熱系數、 試件不平衡熱損、比熱阻、熱導率、熱冷側表面比熱阻、總比熱阻。

三．主要性能參數指標及特點：

( 一)主要性能參數指標

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、計量箱穩態功率波動范圍：0.1~1W

7、測試效率：

測試一個構件總耗時約：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構，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，并具有多臺電腦聯機監控功能。

u測試周期短 10~14 小時。

四．溫度點的布置數量：

1、計量箱： (共 59 點)

⑴ 內表面：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：

采用美國進口國內封裝的一體化數字溫度傳感器；

u 空氣溫度探頭用可調卡套鎖母固定， 更換調節方便可靠。

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。

六．設備結構說明

1、溫度控制系統：

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

當冷箱、 計量箱和防護箱空氣溫度達到設定值后， 監控各控溫點溫度，使之維持穩定， 一維穩態的條件為：

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 小時內功率穩定不變，功率波動小于 3%測量值；

則表示傳熱過程已經穩定；

可見對溫度控制精度的要求很高，如果采用交流調控功率加熱， 即使增設精密穩壓電源,隨著設備進電電網電壓的波動也很難保證溫度的穩定和功率的恒定這一穩態的基本要 求。我公司采用穩壓直流調控器， 由計算機控制采用 PID 調解方法，徹di清除了進電電網 的影響，不僅使計量箱，冷箱的溫度控制相當穩定,而且穩態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

計算機輸出信號經 I/O 和 D/A 轉換控制相應執行元件，實現控溫、 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故障，計算機可自動排除該點產生的影響，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

實現微機系統與執行元件的強弱電轉換，并安裝有相應的顯示儀表。

4.防護箱控溫系統

該系統由小型制冷機組、加熱補償器件、 軸流風機、氣體混合器及管道構成，使計量箱外環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境的影響，通過控制防護箱的環境溫度 使試件內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。

(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模擬并維持室內或夏季室外熱環境，它是由箱體五個壁 面、導流屏、電加熱器、熱風氣流通道、內外表面溫度傳感器、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)  結構特點：采用計量箱和防護箱分體可移動式結構，實現計量箱和防護箱與試件 框分別密封，獨te的整體設計結構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合，使溫度測量更真實。 高強度的設計結構使承重能力可達 2 噸。

8.冷箱：

冷箱的功能是在試件另一側形成一個比計量箱溫度低的穩定均勻溫度場，以便在試件的 兩側形成恒定的溫差。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。

結構特點：

u材料：采用高密度聚氨酯泡沫彩鋼板制成。

u溫度傳感器布點數量：空間 9 點。

u風速控制范圍：0.2~3m/s。

u 采用蒸發器， 空氣加熱管，軸流風機， 積水排放管路一體化的結構不僅提高了控溫精 度和穩定性， 而且便于設備保養和維護，節省使用空間。

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境下終身免維護，長期無故zhang連續運行。