一种建筑玻璃的热导测量仪制造技术

一种建筑玻璃的热导测量仪，包括外壳、冷板、热板、真空系统和控制系统，热板放置在外壳与待测建筑玻璃组成的真空腔内，冷板上有真空腔，通过真空腔外壳与冷板分别吸附在待测建筑玻璃的对应两侧；待测建筑玻璃夹持在冷板与热板之间、并与冷板与热板紧密接触；热板包括测量热板和防护热板，测量热板足够大，能够将建筑玻璃视为均匀板；所述真空腔通过真空系统抽成高真空，利用高真空得到比真空玻璃更好的绝热性能。该热导测量仪能够解决测量热板的散热问题以及提供校正标准板的问题，具有结构简单、测量方便和数据准确的特点。

A thermal conductivity measuring instrument for building glass

The utility model relates to a thermal conductivity measuring instrument for building glass, which comprises a shell, a cold plate, a hot plate, a vacuum system and a control system. The hot plate is placed in a vacuum chamber composed of a shell and a building glass to be measured, and a vacuum chamber is arranged on the cold plate, which is respectively adsorbed on the corresponding sides of the building glass to be measured through a vacuum chamber shell and a cold plate. Between the cold plate and the hot plate, and in close contact with the cold plate and the hot plate; the hot plate comprises a measuring hot plate and a protective hot plate, the measuring hot plate is large enough to treat the building glass as a uniform plate; the vacuum chamber is pumped into a high vacuum through a vacuum system, and the insulation performance is better than that of the vacuum glass. The thermal conductivity measuring instrument can solve the problem of heat dissipation of measuring hot plate and provide calibration standard plate. It has the characteristics of simple structure, convenient measurement and accurate data.

【技术实现步骤摘要】
一种建筑玻璃的热导测量仪
本专利技术涉及一种测量仪器，尤其是涉及一种建筑玻璃的热导测量仪。
技术介绍
节能减排已经成为全人类共同面临的大课题，现有建筑能耗占总能耗的1/3左右，高性能的建筑玻璃在建筑节能中占有重要的地位。目前所用的建筑节能玻璃主要是中空玻璃和真空玻璃以及复合玻璃等，其隔热性能的好坏一般用传热系数来表示，传热系数可以通过热导来求得。由于三玻两腔或四玻三腔的中空玻璃以及真空玻璃其传热系数非常小，所以用现有的热导仪来测量时其误差就非常大，例如当传热系数小于1时，其测量误差为±0.1，理论上真空玻璃的传热系数可以小至0.2，在此情况下现有热导仪的误差是无法接受的。现有技术中虽然有许多测量中空玻璃和真空玻璃传热系数的装置和方法，如专利申请CN02243245.0、CN200320126692.1、CN200620131674.6、CN200710003450.6、CN201210017369.4和CN201210111168.0等，但对于同样厚度的绝热材料来说，真空玻璃的热导是最小的，难以找到比真空玻璃更好的绝热板，所以以上这些装置和方法无法解决测量热板的散热问题，因而现有技术很难准确测定三玻两腔或四玻三腔的中空玻璃以及真空玻璃的传热系数。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供了一种建筑玻璃的热导测量仪，能够解决测量热板的散热问题，具有结构简单、测量方便和检测数据准确的特点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种建筑玻璃的热导测量仪，包括外壳、冷板、热板、真空系统和控制系统，其特征在于：热板放置在外壳与待测建筑玻璃组成的真空腔内，冷板上有真空腔，通过真空腔外壳与冷板分别吸附在待测建筑玻璃的对应两侧；待测建筑玻璃夹持在冷板与热板之间、并与冷板和热板紧密接触；热板包括测量热板和防护热板，测量热板足够大，能够将建筑玻璃视为均匀板；所述真空腔通过真空系统抽成高真空，利用高真空得到比真空玻璃更好的绝热性能；在测量过程中，热板与冷板的温度通过控制系统分别恒定在预先设定的值，热板产生的热流通过建筑玻璃稳定传向冷板，通过读取测量热板的恒温功率、测量热板的有效面积以及热板与冷板的恒定温度就能利用控制系统计算出所测建筑玻璃的热导；或通过分别读取测量建筑玻璃和校正标准板时测量热板所需的恒温功率，并利用测量状态下校正标准板的计算热导值，就能利用控制系统直接得到精准的建筑玻璃热导值。其中：所述外壳的内表面优选是低辐射面，或有低辐射膜，如铝膜、银膜或金膜等，以减小辐射传热、强化绝热性能；所述外壳为圆弧形、圆盘形或方形，冷板、外壳与建筑玻璃之间通过橡胶密封圈密封。所述热板设有加热与控温装置，所述加热装置为电阻丝或电热管或电热膜或其他加热方式，电热膜加热有利于减小加热板的体积和减小热惯性；所述控温装置为热电偶或温度传感器以及外接控温仪表组成。所述热板为圆形或方形，所述热板一般由测量热板、缓冲热板和防护热板组成；所述测量热板位于中心位置，其次依次是缓冲热板和防护热板；测量热板、缓冲热板和防护热板可以是环形排列，也可以是缓冲热板包裹测量热板、防护热板包裹缓冲热板，或者防护热板包裹缓冲热板和测量热板；测量热板、缓冲热板和防护热板可以共用一个控温装置，优选具有各自的加热与控温装置；测量热板与缓冲热板之间、缓冲热板与防护热板之间各有间隙，间隙的宽度一般为0.1-10mm，优选为0.1-3mm，更优选为0.1-1.5mm；由于所述热板置于高真空中具有很好的绝热性能，所以可以省去缓冲热板；为了彻底阻断测量热板的横向热流，防护热板的温度可以略高于测量热板，达到矫枉过正的效果，再通过缓冲热板的缓冲，使测量热板的横向热流为零。所述测量热板的尺寸不受限制，所述测量热板的尺寸大时可以测量建筑玻璃的平均热导或整体热导，优选所述测量热板的边长或直径为200-600mm，尺寸越大、测量精度越高；所述测量热板的尺寸小时可以测量建筑玻璃的局部热导，优选所述测量热板的边长或直径为20-60mm。所述热板的外面可以有一安装用的外罩或底盘，外罩或底盘的内表面优选是低辐射面、或有低辐射膜，如铝膜、银膜或金膜等，以减小辐射传热、强化绝热性能。所述冷板工作时整个重力或大气压力能均匀施加在建筑玻璃上，以强化建筑玻璃与冷板之间的接触，减小接触热阻，并使接触热阻恒定。所述冷板设有冷却和温度控制装置，所述冷却装置为半导体制冷装置、液体致冷装置（如液氮、液氨、冷却液或水等）、相变材料致冷装置（如冰水混合物、高分子水溶液等）等；所述控温装置为热电偶或温度传感器以及外接控温仪表组成；所述冷却装置可以采用外循环的方式，即将热流输出到所述装置的外部；优选采用相变材料致冷装置，该装置可以直接将热板传来的热量吸收掉，不需要考虑散热的问题；不但结构简单、成本低，而且温度恒定、又准确。所述冷板还可以设有加热与控温装置，只是相对于所述热板其工作温度较低；所述加热装置为电阻丝加热或电热膜加热或其他加热方式，电热膜加热有利于减小加热板的体积和减小热惯性；所述控温装置为热电偶或温度传感器以及外接控温仪表组成。所述冷板为圆形或方形，其形状与所述外壳相对应；所述冷板的周边有密封条和真空腔，以便能够通过抽真空吸附在建筑玻璃上，所述冷板的中间部分与建筑玻璃相接触、其尺寸不小于热板。所述建筑玻璃尤其是真空玻璃的放置位置预留有移动空间，真空玻璃移动后，热板所对应的支撑物的数量可能会发生变化、从而导致热流发生变化（支撑物的热导相对于真空部分较大，支撑物的多少对热流有较大的影响），两次或多次测量的平均值更能代表真实值，即利用不同位置的多次测量结果的平均值作为实测值来减小或消除测量误差；预留的移动空间优选能使真空玻璃移动大约支撑物间距一半的距离，并优选沿着对角线的方向移动，这样可以使测量热板对应的支撑物数量发生最大的变化，如果支撑物的数量对热流有影响、那么此时热流的变化也最大；但当测量热板足够大时、真空玻璃位置变化时热流的变化会很小，因为此时测量热板对应的支撑物数量的变化率会很小，真空玻璃可以当做均匀板，就如同其在工作状态一样。热板和冷板之间的温差至少为10-30K。热板和冷板的面板由导热系数高的金属制成，如铜、铝或不锈钢等。热板和冷板的工作表面应该涂漆或进行其他处理，以满足在工作温度下其总半球辐射率大于0.8；加热板除工作表面外的其他表面优选为低辐射面、或有低辐射膜，如铝膜、银膜或金膜等，以减小辐射传热、强化绝热性能。测试时试样的测试区域应全部覆盖加热板的表面。所述建筑玻璃与热板和冷板的接触面上优选有导热油，如硅油等，以减小和固定接触热阻；所述建筑玻璃的尺寸大于外壳的尺寸，周边留有30-100mm的空隙，以消除边部焊接处热桥的影响；所述外壳内部的真空度为0.1-0.0001Pa，优选为0.01-0.0001Pa，更优选为0.01-0.001Pa，高于0.1Pa时真空的绝热效果不好，小于0.0001Pa时实现难度大、抽真空时间长，而且对于绝热效果测量结果也无太大的影响。所述校正标准板，对真空玻璃而言是由全真空环境下的真空玻璃热导仪测定的已知热导的同样类型和配置的真空玻璃，对中空玻璃而言是按照国家标准经专用软件计算的已知热导的同样类型和配置的中空玻璃。所述热导测量仪也可以安装热流计，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑玻璃的热导测量仪，包括外壳、冷板、热板、真空系统和控制系统，其特征在于：热板放置在外壳与待测建筑玻璃组成的真空腔内，冷板上有真空腔，通过真空腔外壳与冷板分别吸附在待测建筑玻璃的对应两侧；待测建筑玻璃夹持在冷板与热板之间、并与冷板和热板紧密接触；热板包括测量热板和防护热板，测量热板足够大，能够将建筑玻璃视为均匀板；所述真空腔通过真空系统抽成高真空，利用高真空得到比真空玻璃更好的绝热性能；在测量过程中，热板与冷板的温度通过控制系统分别恒定在预先设定的值，热板产生的热流通过建筑玻璃稳定传向冷板，通过读取测量热板的恒温功率、测量热板的有效面积以及热板与冷板的恒定温度就能利用控制系统计算出所测建筑玻璃的热导；或通过分别读取测量建筑玻璃和校正标准板时测量热板所需的恒温功率，并利用测量状态下校正标准板的计算热导值，就能利用控制系统直接得到精准的建筑玻璃热导值。

【技术特征摘要】
1.一种建筑玻璃的热导测量仪，包括外壳、冷板、热板、真空系统和控制系统，其特征在于：热板放置在外壳与待测建筑玻璃组成的真空腔内，冷板上有真空腔，通过真空腔外壳与冷板分别吸附在待测建筑玻璃的对应两侧；待测建筑玻璃夹持在冷板与热板之间、并与冷板和热板紧密接触；热板包括测量热板和防护热板，测量热板足够大，能够将建筑玻璃视为均匀板；所述真空腔通过真空系统抽成高真空，利用高真空得到比真空玻璃更好的绝热性能；在测量过程中，热板与冷板的温度通过控制系统分别恒定在预先设定的值，热板产生的热流通过建筑玻璃稳定传向冷板，通过读取测量热板的恒温功率、测量热板的有效面积以及热板与冷板的恒定温度就能利用控制系统计算出所测建筑玻璃的热导；或通过分别读取测量建筑玻璃和校正标准板时测量热板所需的恒温功率，并利用测量状态下校正标准板的计算热导值，就能利用控制系统直接得到精准的建筑玻璃热导值。2.根据权利要求1所述的建筑玻璃的热导测量仪，其特征在于所述外壳的内表面是低辐射面。3.根据权利要求1所述的建筑玻璃的热导测量仪，其特征在于所述外壳为圆弧形、圆盘形或方形。4.根据权利要求1所述的建筑玻璃的热导测量仪，其特征在于所述热板设有加热与控温装置。5.根据权利要求1所述的建筑玻璃的热导测量仪，其特征在于所述热板由测量热板、缓冲热板和防护热板组成，所述测量热板位于中心位置，其次依次是缓冲热板和防护热板。6.根据权利要求1所述的建筑玻璃的热导测量仪，其特征在于所述冷板的周边有密封条和真空腔，以便能够通过抽真空吸附在建筑玻璃上，所述冷板的中间部分与建筑玻璃相接触、其尺寸不小于热板。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：戴长虹，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37