本实用新型专利技术涉及一种测量金属板表面对介质的散热系数装置，属于材料热测量技术应用领域。技术方案是：包含程控电源（1）、功率分析仪（2）、金属板（3）、电热管（4）、温度巡检仪（5）和绝缘油箱（6），金属板的表面上焊接多个热电偶，热电偶的输出端连接温度巡检仪（5）；通过程控电源（1）给电热管（4）输入恒定的功率加热金属板（3），用功率分析仪（2）计量恒定的功率；通过金属板（3）表面进行散热，得到金属板表面温升，温度由温度巡检仪（5）经热电偶测得。本实用新型专利技术可以测量不同型号、厚度超过电热管直径的所有应用中涉及的金属板，可以测量平面和竖面两种条件的散热系数，实验装置制作简单，实验操作简便易行。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种测量金属板表面对介质的散热系数装置，通过本装置可以测量金属板表面（竖面和平面）在介质（空气和油）中的散热能力，属于材料热测量技术应用领域。
技术介绍
在变压器的结构件中，主要为金属材料，包括导磁钢板、低磁钢板、铜板、铝板等。运行状态的变压器外表面接触的是空气，内侧流动的为变压器油。金属板除了本身的传导作用，主要对变压器油和空气产生散热。散热能力的大小直接影响变压器构件是否产生过热。为了更直观、有效地了解变压器的散热情况，进行有效的热场仿真必不可少。在热场仿真中，介质的流动性对散热的影响不设定独立的控制参数，将其归结为金属表面的综合散热能力的一部分，综合的表面散热系数是热场仿真的主要参数。所以掌握金属板对介质的表面散热能力，数据化金属板对介质的表面散热系数，在仿真计算中模拟变压器的散热情况，求取变压器主体和介质的温度，掌握变压器运行的温度效应成为变压器产品的发展需求。
技术介绍
没有金属板表面散热系数的测量，这样的热场仿真，很难完成。
技术实现思路
本技术目的是提供一种测量金属板表面对介质的散热系数装置，得到仿真需要的散热系数这一数据。本技术的技术方案是：一种测量金属板表面对介质散热系数的装置，包含程控电源、功率分析仪、金属板、电热管、温度巡检仪和绝缘油箱，金属板为方形板，金属板内部设有平行布置的多个圆孔，圆孔的一端封闭，另一端开口，开口位于金属板厚度方向的侧面上，多个圆孔的开口在金属板侧面沿长度方向排列，多个圆孔均匀分布在金属板表面的内部；每个圆孔内均设有阻值相同的电热管，所有的电热管并联后连接功率分析仪和程控电源；金属板的表面上焊接多个热电偶，热电偶的输出端连接温度巡检仪；通过程控电源给电热管输入恒定的功率加热金属板，用功率分析仪计量恒定的功率；通过金属板表面进行散热，得到金属板表面温升，温度由温度巡检仪经热电偶测得。所述金属板为正方形，具有六个表面，分别是上面、下面、左面、右面、前面和后面，上面和下面的面积相等，左面、右面、前面和后面的面积相等，上面和下面的面积较大，左面、右面、前面和后面的面积较小；多个圆孔的开口位于右面上。所述金属板，可以是导磁钢板、低磁钢板、铜板、铝板，对其型号没有要求。金属板放置的环境介质可以是空气，也可以是变压器油，能够满足变压器产品应用介质的需求；如果环境介质是变压器油，还设有绝缘油箱，内置变压器油，金属板放置在绝缘油箱内。所述电热管出口与圆孔的开口之间通过用耐热、耐油胶进行密封，降低热量的散失。所述金属板为100mm×100mm的正方形，厚度为10mm，沿其中一个厚度方向的侧面进行打孔，直径7mm、深度95mm，数量为十个，均匀分布。本技术的有益效果是：可以测量不同型号、厚度超过电热管直径的所有应用中涉及的金属板，可以测量平面和竖面两种条件的金属板表面散热系数，实验装置制作简单，实验操作简便易行。附图说明图1是本技术结构示意图；图2是本技术金属板平放示意图；图3是本技术金属板竖放示意图；图中：程控电源1、功率分析仪2、金属板3、电热管4、温度巡检仪5、绝缘油箱6、上面11、下面12、右面13、左面14、后面15、前面16。具体实施方式以下结合附图，通过实例对本技术作进一步说明。一种测量金属板表面对介质的散热系数装置，包含程控电源1、功率分析仪2、金属板3、电热管4、温度巡检仪5和绝缘油箱6，金属板3为方形板，金属板内部设有平行布置的多个圆孔，圆孔的一端封闭，另一端开口，开口位于金属板厚度方向的侧面上，多个圆孔的开口在金属板侧面沿长度方向排列，多个圆孔均匀分布在金属板表面的内部；每个圆孔内均设有阻值相同的电热管4，所有的电热管并联后连接功率分析仪2和程控电源1；金属板的表面上焊接多个热电偶，热电偶的输出端连接温度巡检仪5；通过程控电源1给电热管4输入恒定的功率加热金属板3，用功率分析仪2计量恒定的功率；通过金属板3表面进行散热，得到金属板表面温升，温度由温度巡检仪5经热电偶测得。所述金属板为正方形，具有六个表面，分别是上面11、下面12、左面14、右面13、前面16和后面15，上面11和下面12的面积相等，左面14、右面13、前面16和后面15的面积相等，上面11和下面12的面积较大，左面14、右面13、前面16和后面15的面积较小；多个圆孔的开口位于右面13上。所述金属板，是导磁钢板、低磁钢板、铜板、铝板等任一种，金属板放置的环境介质可以是空气，也可以是变压器油，能够满足变压器产品应用介质的需求；如果环境介质是变压器油，还设有绝缘油箱，内置变压器油，金属板放置在绝缘油箱内。所述电热管出口与圆孔的开口之间通过用耐热、耐油胶进行密封，降低热量的散失。所述金属板为100mm×100mm的正方形，厚度为10mm，沿其中一个厚度方向的侧面进行打孔，直径7mm、深度95mm，数量为十个，均匀分布。通过程控电源给电热管施加恒定功率，金属板发热，通过表面散热；利用温度巡检仪记录各个热电偶的温度，直至金属板表面温度与环境温度的差（温升）达到稳定；以此温升和金属板表面积、输入功率值为基础，计算出金属板表面散热系数；金属板放置在介质中，平放和竖放，其表面的散热系数不同，需要分别进行实验测量；同时，由于金属板是立体结构，金属板的各面在测试中有同时存在散热的因素；计算方法：金属板表面散热系数分为上表面（上面11）散热系数hs、下表面（下面12）散热系数hx、竖面（左面14、右面13、前面16和后面15）散热系数hl；已知条件：输入功率P,上表面（上面11）温升Ks,下表面（下面12）温升Kx,竖面（左面14、右面13、前面16和后面15）温升Kl,上表面上面11）面积Ss-，下表面（下面12）面积Sx，竖面（左面14、右面13、前面16和后面15）面积Sl，且Ss-=Sx；P=hs×Ss-×Ks+hx×Sx×Kx+hl×Sl×Kl；上面11和下面12为较大平面，是主要的散热面；将金属板竖起测试时，存在两个较小平面（后面15和前面16）散热，计算竖面散热系数时忽略较小的平面的效果；将金属板平放的测试中，存在四个较小平面（左面14、右面13、前面16和后面15）散热，由于较小平面比例偏高，以同功率条件得到的竖面散热系数h1带入上表面散热系数和下表面散热系数计算公式，按上表面和下表面散热能力相同进行求解。为了保证电热管发热、散热均匀，需要将电热管沿长度水平放置；散热介质为变压器油时，将变压器油和金属板置于绝缘油箱中。本实施例中，金属板在其厚度方向上的一个侧面，也就是右面13上开十个圆孔，将电热管放置其中，十个电热管均匀分布。本实施例金属板是10mm厚导磁钢板。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测量金属板表面对介质的散热系数装置，其特征在于：包含程控电源（1）、功率分析仪（2）、金属板（3）、电热管（4）、温度巡检仪（5）和绝缘油箱（6），金属板（3）为方形板，金属板内部设有平行布置的多个圆孔，圆孔的一端封闭，另一端开口，开口位于金属板厚度方向的侧面上，多个圆孔的开口在金属板侧面沿长度方向排列，多个圆孔均匀分布在金属板表面的内部；每个圆孔内均设有阻值相同的电热管（4），所有的电热管并联后连接功率分析仪（2）和程控电源（1）；金属板的表面上焊接多个热电偶，热电偶的输出端连接温度巡检仪（5）。
【技术特征摘要】
1.一种测量金属板表面对介质的散热系数装置，其特征在于：包含程控电源（1）、功率分析仪（2）、金属板（3）、电热管（4）、温度巡检仪（5）和绝缘油箱（6），金属板（3）为方形板，金属板内部设有平行布置的多个圆孔，圆孔的一端封闭，另一端开口，开口位于金属板厚度方向的侧面上，多个圆孔的开口在金属板侧面沿长度方向排列，多个圆孔均匀分布在金属板表面的内部；每个圆孔内均设有阻值相同的电热管（4），所有的电热管并联后连接功率分析仪（2）和程控电源（1）；金属板的表面上焊接多个热电偶，热电偶的输出端连接温度巡检仪（5）。
2.根据权利要求1所述的一种测量金属板表面对介质的散热系数装置，其特征在于：所述金属板为正方形，具有六个表面，分...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘兰荣，李杰，张俊杰，车福来，张晓光，刘玉龙，
申请(专利权)人：保定天威保变电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13
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