專利名稱：材料法向發(fā)射比測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種材料法向發(fā)射比測(cè)試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
材料法向發(fā)射比是指平板材料法向輻射出射度與黑體法向輻射出射度的比值。這個(gè)比值在太陽(yáng)能利用時(shí)對(duì)所用材料的選擇有重要作用，其能夠檢測(cè)太陽(yáng)能利用效率的高低。目前，材料法向發(fā)射比測(cè)試系統(tǒng)由內(nèi)設(shè)黑體腔和材料測(cè)試腔的恒溫?zé)崴洹⒔o恒溫?zé)崴浼訜岬碾娂訜崞?，用于控制溫升的制冷器，與恒溫?zé)崴湎嗤ǖ难h(huán)管路、用來(lái)測(cè)量恒溫?zé)崴錅囟鹊臏乜販y(cè)量系統(tǒng)組成。因?yàn)樵跍y(cè)量黑體腔的輻射值時(shí)應(yīng)與測(cè)量材料試驗(yàn)腔的輻射值溫度相同，在測(cè)試時(shí)恒溫?zé)崴涞臏囟确€(wěn)定對(duì)測(cè)試結(jié)果有很大影響。恒溫的實(shí)現(xiàn)主要取決于制冷與加熱之間的互補(bǔ)，現(xiàn)階段制冷方法都采用大型制冷機(jī)組，其能耗高，體積大，設(shè)備投資高，不適于小型循環(huán)設(shè)備；此外，現(xiàn)有的材料法向發(fā)射比測(cè)試系統(tǒng)沒(méi)有零點(diǎn)校正功能，以及采用熱敏電阻測(cè)量黑體腔和材料試驗(yàn)腔溫度，反應(yīng)不靈敏，誤差大，因此測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度不高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在測(cè)量黑體腔的輻射值與測(cè)量材料試驗(yàn)腔的輻射值時(shí)保證溫度相同的材料法向發(fā)射比測(cè)試系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)緊湊，成本低，體積小，能耗低，反應(yīng)靈敏，誤差小，測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高，適用于小型循環(huán)設(shè)備。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:該材料法向發(fā)射比測(cè)試系統(tǒng)，包括熱水箱，位于熱水箱下面的冷水箱，連通熱水箱的熱水循環(huán)管路和連通冷水箱的冷水循環(huán)管路，PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀，置于熱水箱內(nèi)的循環(huán)泵1、溫度傳感器I和電加熱器1、黑體腔和材料試驗(yàn)腔，置于冷水箱內(nèi)的循環(huán)泵I1、溫度傳感器I1、電加熱器II，所述溫度傳感器1、溫度傳感器II分別與PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀的信號(hào)輸入端相連，PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀的輸出端分別與電加熱器I及電加熱器II相連，冷水箱和熱水箱上設(shè)有上水管路和溢流排水管路，其特殊之處是:在冷水箱內(nèi)設(shè)有半導(dǎo)體制冷器和零點(diǎn)校正腔，在冷水箱外設(shè)有與冷水箱相通的腔座，在腔座內(nèi)放置有紅外測(cè)試腔，紅外測(cè)試腔底面置有與PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀的信號(hào)輸入端相連的紅外測(cè)溫元件，所述半導(dǎo)體制冷器與PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀的信號(hào)輸出端相連。所述腔座通過(guò)冷水循環(huán)管路與冷水箱相通。所述上水管路通過(guò)上水主控制閥、冷水箱控制閥和熱水箱控制閥分別與冷水箱和熱水箱底部相通，在熱水箱內(nèi)頂部設(shè)有排氣管和排氣閥，溢流排水管路上設(shè)有溢流控制閥，溢流排水管路分別與冷水箱和熱水箱內(nèi)頂部相通，與冷水箱和熱水箱底部相通的上水管通過(guò)冷水箱控制閥、熱水箱控制閥以及排水閥與溢流排水管路相通。本實(shí)用新型的有益效果是:1、采用半導(dǎo)體制冷器制冷，將半導(dǎo)體制冷器冷凝面與待測(cè)環(huán)境緊密連接，即可起到制冷作用，制冷效率高，減小了測(cè)試系統(tǒng)的整體體積，并降低了生產(chǎn)成本且節(jié)能，尤其適于小型循環(huán)設(shè)備。2、采用紅外測(cè)溫測(cè)試腔用以檢測(cè)黑體腔、材料試驗(yàn)腔和零點(diǎn)校正腔的數(shù)據(jù)，具有無(wú)接觸測(cè)溫、遠(yuǎn)距離測(cè)量高溫等特點(diǎn)。測(cè)試時(shí)可不直接接觸冷、熱水箱內(nèi)部而直接測(cè)試出數(shù)據(jù)，且采用插裝形式更方便移動(dòng)，簡(jiǎn)化了操作步驟。并且紅外測(cè)溫元件靈敏度高，響應(yīng)時(shí)間快，進(jìn)而檢測(cè)信號(hào)穩(wěn)定且速度快，提升了測(cè)試數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。通過(guò)零點(diǎn)校正腔，可進(jìn)行零點(diǎn)校正，提高了測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。3、通過(guò)半導(dǎo)體制冷器起到制冷作用，再與PID調(diào)節(jié)的加熱器配合形成循環(huán)水流，可以達(dá)到測(cè)試環(huán)境80±0.1°C穩(wěn)定不變。試驗(yàn)結(jié)果溫差達(dá)到±0.1度。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中紅外測(cè)試腔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1中零點(diǎn)校正腔的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:黑體腔1，材料試驗(yàn)腔2，零點(diǎn)校正腔3，紅外測(cè)試腔4，紅外測(cè)溫元件401，PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀5，熱水箱6，冷水箱7，溫度傳感器I 8，電加熱器I 9，熱水器循環(huán)管路10，循環(huán)泵I 11，溫度傳感器II 12，電加熱器II 13，冷水箱循環(huán)管路14，循環(huán)泵II 15，半導(dǎo)體制冷器16，腔座17，上水管路18、溢流排水管路19，排水閥20，上水主控制閥21，熱水箱控制閥22，冷水箱控制閥23，排氣管24，排氣閥25，溢流控制閥26。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，該材料法向發(fā)射比測(cè)試系統(tǒng)，包括熱水箱6，位于在熱水箱6下面的冷水箱7，與冷水箱7相通的冷水箱循環(huán)管路14和與熱水箱6連通的熱水器循環(huán)管路10，位于熱水箱6上面的PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀5，設(shè)在熱水箱6內(nèi)的溫度傳感器I 8、循環(huán)泵I 11、黑體腔1、材料試驗(yàn)腔2、電加熱器I 9，設(shè)于冷水箱7內(nèi)的溫度傳感器II 12、循環(huán)泵II 15，零點(diǎn)校正腔3、半導(dǎo)體制冷器16和電加熱器II 13，用來(lái)分別對(duì)黑體腔1、材料試驗(yàn)腔2和零點(diǎn)校正腔3進(jìn)行測(cè)試的紅外測(cè)試腔4，紅外測(cè)試腔4底面設(shè)有紅外測(cè)溫元件401如圖2所示；所述紅外測(cè)試腔4配置有腔座17，平時(shí)將紅外測(cè)試腔4放置在腔座17內(nèi)，所述腔座17與冷水箱循環(huán)管路14相通(也可通過(guò)另設(shè)的連接管路與冷水箱7相通)，用來(lái)將冷水引入腔座17內(nèi)，即與冷水箱7內(nèi)的水為同一循環(huán)，確保冷水箱7與腔座17內(nèi)水溫保持一致。PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀5的信號(hào)輸入端分別與溫度傳感器I 8、溫度傳感器II 12和紅外測(cè)試腔4電連接，PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀5的信號(hào)輸出端分別與電加熱器I 9、斗導(dǎo)體制冷器16和電加熱器II 13電連接，控制加熱、制冷并顯示測(cè)試法向發(fā)射比數(shù)據(jù)。如圖3所示，零點(diǎn)校正腔3的測(cè)試窗口設(shè)在冷水箱7外側(cè)，黑體腔I和材料試驗(yàn)腔2的測(cè)試窗口設(shè)在熱水箱5外側(cè)，紅外測(cè)試腔4是可移動(dòng)的，以便對(duì)零點(diǎn)校正腔3、黑體腔1、材料試驗(yàn)腔2分別進(jìn)行測(cè)試。冷水箱7和熱水箱6上設(shè)有上水管路18、溢流排水管路19，上水管路18通過(guò)上水主控制閥21、冷水箱控制閥23和熱水箱控制閥22分別與冷水箱7和熱水箱6底部相通，在熱水箱6內(nèi)頂部設(shè)有排氣管24和排氣閥25，溢流排水管路19上設(shè)有溢流控制閥26，溢流排水管路19分別與冷水箱7和熱水箱6內(nèi)頂部相通，與冷水箱7和熱水箱6底部相通的上水管18通過(guò)冷水箱控制閥23、熱水箱控制閥22以及排水閥20與溢流排水管路19相通。上水時(shí)，打開(kāi)上水主控制閥2，再打開(kāi)冷水箱控制閥23，冷水箱7內(nèi)水位至溢流口位置時(shí)由溢液排水閥26排出，關(guān)閉冷水箱控制閥23，打開(kāi)熱水箱控制閥22，向熱水箱6內(nèi)加水，水位至溢流口位置時(shí)，溢流排水管路19排水，關(guān)閉熱水箱控制閥22。由PID調(diào)節(jié)的電加熱器I 9來(lái)實(shí)現(xiàn)熱水箱6的恒溫控制，經(jīng)過(guò)循環(huán)泵I 11循環(huán)使熱水箱6內(nèi)各處溫度保持一致；將半導(dǎo)體制冷器16冷凝面與待測(cè)環(huán)境緊密連接，冷水箱7則由半導(dǎo)體制冷器16和PID調(diào)節(jié)的電加熱器II 13的共同作用通過(guò)循環(huán)泵II 15循環(huán)使冷水箱7各處溫度保持一致。然后將熱外測(cè)試腔4分別放入零點(diǎn)校正腔3、黑體腔1、材料試驗(yàn)腔2進(jìn)行零點(diǎn)校正和相應(yīng)測(cè)試。測(cè)試后，打開(kāi)冷水箱控制閥23、排水閥20，將冷水箱7內(nèi)的水經(jīng)上水管路18、溢流排水管路19排出，然后打開(kāi)熱水箱控制閥22,使熱水箱6內(nèi)的水由上水管路18、溢流排水管路19排出。
權(quán)利要求1.一種材料法向發(fā)射比測(cè)試系統(tǒng)，包括熱水箱，位于熱水箱下面的冷水箱，連通熱水箱的熱水循環(huán)管路和連通冷水箱的冷水循環(huán)管路，PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀，置于熱水箱內(nèi)的循環(huán)泵1、溫度傳感器I和電加熱器1、黑體腔和材料試驗(yàn)腔，置于冷水箱內(nèi)的循環(huán)泵I1、溫度傳感器I1、電加熱器II，所述溫度傳感器1、溫度傳感器II分別與PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀的信號(hào)輸入端相連，PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀的輸出端分別與電加熱器I及電加熱器II相連，冷水箱和熱水箱上設(shè)有上水管路和溢流排水管路，其特征是:在冷水箱內(nèi)設(shè)有半導(dǎo)體制冷器和零點(diǎn)校正腔，在冷水箱外設(shè)有與冷水箱相通的腔座，在腔座內(nèi)放置有紅外測(cè)試腔，紅外測(cè)試腔底面置有與PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀的信號(hào)輸入端相連的紅外測(cè)溫元件，所述半導(dǎo)體制冷器與PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀的信號(hào)輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料法向發(fā)射比測(cè)試系統(tǒng)，其特征是:所述腔座通過(guò)冷水循環(huán)管路與冷水箱相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料法向發(fā)射比測(cè)試系統(tǒng)，其特征是:所述上水管路通過(guò)上水主控制閥、冷水箱控制閥和熱水箱控制閥分別與冷水箱和熱水箱底部相通，在熱水箱內(nèi)頂部設(shè)有排氣管和排氣閥，溢流排水管路上設(shè)有溢流控制閥，溢流排水管路分別與冷水箱和熱水箱內(nèi)頂部相通，與冷水箱和熱水箱底部相通的上水管通過(guò)冷水箱控制閥、熱水箱控制閥以及排水閥與溢流排水管路相通。
專利摘要一種材料法向發(fā)射比測(cè)試系統(tǒng)，包括冷、熱水箱，冷、熱水循環(huán)管路，PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀，置于熱水箱內(nèi)的循環(huán)泵Ⅰ、溫度傳感器Ⅰ和電加熱器Ⅰ、黑體腔和材料試驗(yàn)腔，置于冷水箱內(nèi)的循環(huán)泵Ⅱ、溫度傳感器Ⅱ、電加熱器Ⅱ，溫度傳感器Ⅰ、溫度傳感器Ⅱ、電加熱器Ⅰ及電加熱器Ⅱ分別與PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀相連，其特殊之處是在冷水箱內(nèi)設(shè)有半導(dǎo)體制冷器和零點(diǎn)校正腔，在冷水箱外設(shè)有與冷水箱相通的腔座，在腔座內(nèi)放置有紅外測(cè)試腔，紅外測(cè)試腔底面置有與PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀的信號(hào)輸入端相連的紅外測(cè)溫元件，所述半導(dǎo)體制冷器與PID調(diào)節(jié)數(shù)顯溫控儀的信號(hào)輸出端相連。優(yōu)點(diǎn)是成本低，體積小，能耗低，反應(yīng)靈敏，誤差小，測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高，適用于小型循環(huán)設(shè)備。
文檔編號(hào)G01N21/01GK203011815SQ20132002259
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者聞寶民, 閆春英, 何麗, 田成華 申請(qǐng)人:錦州陽(yáng)光氣象科技有限公司