CN104897720B - 一种便于温控的传热系数评价用温度实时采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于温控的传热系数评价用温度实时采集系统，包括硅橡胶连接板和两个以上的温度采集装置，其中，温度采集装置包括加热片、温度传感器、硅橡胶开口盒、传感器连接头及电源线连接头，硅橡胶开口盒的后端固定在硅橡胶连接板上且其开口设于前侧，加热片和温度传感器均设于硅橡胶开口盒内，加热片平行于硅橡胶开口盒的背板设置，温度传感器设于加热片的前侧且其探头正对硅橡胶开口盒前侧开口。电源线连接头通过穿过硅橡胶开口盒的电源线与加热片连接，传感器连接头通过穿过硅橡胶开口盒的信号传输线与温度传感器连接。本发明整体结构简单、便于实施、成本低、安装携带便捷，本发明应用时对被测点进行局部加热，能耗低，便于推广应用。

Description

一种便于温控的传热系数评价用温度实时采集系统

技术领域

本发明涉及材料传热系数研究测试领域，具体是一种便于温控的传热系数评价用温度实时采集系统。

背景技术

目前在计算幕墙玻璃、建筑框架及复合材料板的传热系数时需先获取被测点内外表面的温度值和外表面的风速数据，再根据获取的内外表面的温度值计算出被测点内外表面的温差，然后再将内外表面的温差数据结合外表面的风速数据计算出被测材料、结构的传热系数。

为了获得必要的温差数据，目前在测试幕墙玻璃、建筑框架及复合材料板的传热系数时，常常采用红外线灯组成的阵列照射、发热装置加热、空调加温等加热方式对待测物件内表面进行大面积加热。采用大面积加热的方式加热时耗能大、成本高，不便于推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了整体结构简单、便于实施、成本低、安装携带便捷的一种便于温控的传热系数评价用温度实时采集系统，其应用时对被测点进行局部加热，能耗低。

本发明解决上述问题主要通过以下技术方案实现：一种便于温控的传热系数评价用温度实时采集系统，包括硅橡胶连接板和两个以上的温度采集装置；所述温度采集装置包括加热片、温度传感器、硅橡胶开口盒、传感器连接头及电源线连接头，所述硅橡胶开口盒的后端固定在硅橡胶连接板上且其开口设于前侧，所述加热片和温度传感器均设于硅橡胶开口盒内，加热片平行于硅橡胶开口盒的背板设置，温度传感器设于加热片的前侧且其探头正对硅橡胶开口盒前侧开口；所述电源线连接头通过穿过硅橡胶开口盒的电源线与加热片连接，所述传感器连接头通过穿过硅橡胶开口盒的信号传输线与温度传感器连接。本发明中温度采集装置的硅橡胶开口盒固定在硅橡胶连接板上，温度采集装置中的其它组件与硅橡胶开口盒直接或间接固定连接，从而使得整个温度采集装置固定在硅橡胶连接板上。本发明应用时将硅橡胶开口盒的开口侧正对待测物件内表面，按压硅橡胶开口盒使其内空气排出，硅橡胶开口盒产生吸盘效应而固定在待测物件内表面上，再将电源线连接头外接电源，并配备电流控制器对电源线连接头外接电源的输出电流进行控制，并将传感器连接头接外部温度测试仪，用于实时测试待测物件表面的温度。本发明在具体实施时，还可采用胶带粘接的方式将硅橡胶开口盒和硅橡胶连接板粘接在待测物件内表面。

为了减少硅橡胶开口盒内的热量向硅橡胶开口盒背板侧传导和辐射，进一步的，所述温度采集装置还包括隔热固定板，所述隔热固定板固定在硅橡胶开口盒内且位于加热片与硅橡胶开口盒的背板之间，所述加热片固定在隔热固定板上。本发明通过设置隔热固定板，也便于加热片的安装设置。

进一步的，所述电源线依次穿过隔热固定板、硅橡胶开口盒背板及硅橡胶连接板，所述信号传输线依次穿过硅橡胶开口盒背板和硅橡胶连接板。如此，本发明的电源线由隔热固定板、硅橡胶开口盒背板及硅橡胶连接板进行定位，信号传输线由硅橡胶开口盒背板和硅橡胶连接板进行定位，使本发明应用时不易发生牵绊。

进一步的，所述隔热固定板与硅橡胶开口盒背板之间的区域设置有磁压条。其中，磁压条与加热片之间采用隔热固定板分隔，能避免温度过高导致磁压条退磁。本发明通过磁压条的设置，在本发明应用时可配备磁体或铁块对本发明的磁压条产生吸附，进而使本发明应用时可通过磁吸附的方式进行固定。

为了避免硅橡胶开口盒和硅橡胶连接板两者温度过高时操作人员触碰造成热灼伤，进一步的，所述硅橡胶开口盒和硅橡胶连接板两者的外表面包覆有隔热膜。

进一步的，所述电源线位于硅橡胶开口盒内部的部分采用铜扁平导线，电源线位于硅橡胶开口盒外部的部分采用硅橡胶导线或聚四氟乙烯导线。本发明电源线位于硅橡胶开口盒内部的部分采用铜扁平导线，柔性好、折弯不易断、导电性好、厚度小，粘接、固定容易；本发明的电源线位于硅橡胶开口盒外部的部分采用硅橡胶导线或聚四氟乙烯导线，绝缘性和抗腐蚀性能优异，能大大提高电源线位于硅橡胶开口盒外部的部分的安全性和使用寿命。

进一步的，所述硅橡胶连接板的厚度为1～5mm，硅橡胶连接板上任意两个相邻的温度采集装置的间距为60～200mm。本发明将硅橡胶连接板的厚度限定为1～5mm，相邻的两个温度采集装置的间距限定为60～200mm，能避免相邻两个温度采集装置之间相互干扰，在保证安装固定方便和便于温度采集的情况下，能使本发明整体体积较小，重量较轻，进而使得本发明应用时便于转移。

进一步的，所述硅橡胶连接板上温度采集装置的数量为2个，2个温度采集装置并排设置。

进一步的，所述硅橡胶连接板上温度采集装置的数量为2n个，其中，n为大于或等于2的正整数，2n个温度采集装置按两行n列矩阵排布的方式设置。如此，本发明的温度采集系统包括两排温度采集装置，每排均具有2个以上的温度采集装置，两排温度采集装置一一对应，使本发明应用时，便于对整个采集系统进行按压固定。

进一步的，所述硅橡胶开口盒的形状为圆形、方形或正多边形。如此，本发明应用时，按压硅橡胶开口盒的背板中央部位时，能保证硅橡胶开口盒侧壁受到的作用力均匀分布，进而能避免硅橡胶开口盒侧壁因受力不均而在反复按压后损坏。

综上所述，本发明具有以下有益效果：（1）本发明整体结构简单、小巧，便于实现，成本低，携带便捷，本发明应用时可将硅橡胶开口盒的开口侧贴在待测物件内表面的待测点处，用手按压硅橡胶开口盒使其内的空气排出，硅橡胶开口盒因吸盘效应牢牢吸附在待测物件内表面上，进而完成本发明温度采集装置的固定，安装便捷；本发明应用时电源线连接头外接电源和电流控制器，通过电源线连接头外接的电源向加热片供电，对待测点进行局部加热，能耗低，加热到一定时间后由温度传感器采集待测点内表面的温度数据传给本发明外接的温度测试仪，进而可完成温度的实时采集。本发明可通过电流控制器来调控电流大小和通电时间，进而可控制加热温度，能精准加热，本发明通过设于硅橡胶开口盒内的温度传感器进行温度采集，并由温度测试仪实时获取采集温度值，在采用局部加热的情况下，便于精准采集温度值。本发明应用时电源可采用电池实现，便于携带，在电匮乏的地区也能推广应用。

（2）本发明的加热片和温度传感器均设于硅橡胶开口盒内，在硅橡胶开口盒的保护作用下，能避免加热片和温度传感器因受到碰撞而损坏，并能避免操作人员触电与热灼伤。

（3）本发明在待测物件表面不平整时，可通过胶带粘接在待测物件上，固定便捷。

（4）本发明在配备有磁压条时，可采用吸盘效应、磁吸附、胶带粘接中的任意一种、任意两种或同时应用三种方式进行固定，如此，使得本发明应用时安装更加便捷。

（5）本发明采用两个以上的温度采集装置，能保证测试精度。

附图说明

图1为本发明温度采集装置一个具体实施例局部剖视后的结构示意图；

图2为本发明温度采集装置一个具体实施例的主视结构示意图；

图3为本发明采用两个温度采集装置的采集系统的结构示意图；

图4为本发明采用四个温度采集装置的采集系统的结构示意图；

图5为本发明采用六个温度采集装置的采集系统的结构示意图；

图6为本发明采用八个温度采集装置的采集系统的结构示意图。

附图中附图标记所对应的名称为：1、加热片，2、温度传感器，3、隔热固定板，4、硅橡胶开口盒，5、电源线，6、信号传输线，7、传感器连接头，8、电源线连接头，9、磁压条，10、隔热膜，11、硅橡胶连接板。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明做进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1及图2所示，一种便于温控的传热系数评价用温度实时采集系统，包括硅橡胶连接板11和两个以上的温度采集装置，其中，温度采集装置包括加热片1、温度传感器2、硅橡胶开口盒4、传感器连接头7及电源线连接头8，硅橡胶开口盒4的后端固定在硅橡胶连接板11上且其开口设于前侧，每个温度采集装置的加热片1和温度传感器2均设于其硅橡胶开口盒4内，加热片1平行于硅橡胶开口盒4的背板设置，温度传感器2设于加热片1的前侧且其探头正对硅橡胶开口盒4前侧开口中央部位。本实施例的电源线连接头8通过穿过硅橡胶开口盒4的电源线5与加热片1连接，每个温度采集装置的传感器连接头7通过穿过硅橡胶开口盒4的信号传输线6与温度传感器2连接。

本实施例应用时传感器连接头7外接温度测试仪，电源线连接头8外接电源，并配备电流控制器对外接电源的输出电流进行控制，可通过电流控制器来调控电流大小和通电时间，进而可控制加热温度，来满足待测物件传热系数测试时的温度需求。本实施例的多个温度采集装置共用一个电源线连接头8，由单一电源集中供电。

本实施例在测试幕墙玻璃、建筑框架及复合材料板等待测物件的传热系数时，将硅橡胶开口盒4的开口侧贴在待测物件内表面的待测点处，适当用力按压硅橡胶开口盒4的背板，待硅橡胶开口盒4内的空气排出后，硅橡胶开口盒4因吸盘效应牢牢的吸附在待测物件内表面上，然后再将电源线连接头8外接电源和电流控制器，将传感器连接头7外接温度测试仪，通过调节电流控制器来控制电源向加热片1供电，加热片1发热对待测点进行加热，当加热到一定时间时，温度测试仪实时获取温度传感器2探头采集的数据，进而完成待测点温度的测试。本实施例应用时将多个温度采集装置均固定于待测物件内表面，进行多点测试，能提升测试精度，减小误差。

此外，本实施例应用时对于不平整的待测物件表面，本实施例应用时硅橡胶开口盒4和硅橡胶连接板11还可通过胶带粘接固定。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做出了如下进一步限定：本实施的温度采集装置还包括隔热固定板3，其中，隔热固定板3固定在硅橡胶开口盒4内且位于加热片1与硅橡胶开口盒4的背板之间，加热片1固定在隔热固定板3上。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上做出了如下进一步限定：本实施例的电源线5依次穿过隔热固定板3、硅橡胶开口盒4背板及硅橡胶连接板11，信号传输线6依次穿过硅橡胶开口盒4背板和硅橡胶连接板11。如此，本实施例的电源线5和信号传输线6能得到有效固定，进而能避免发生牵绊。

实施例4：

本实施例在实施例2或实施例3的基础上做出了如下进一步限定：本实施例的隔热固定板3与硅橡胶开口盒4背板之间的区域设置有磁压条9，其中，本实施例的磁压条9采用钕铁硼磁体。本实施例在具体设置时，磁压条9的数量为多块，多块磁压条9设置在同一圆周上且等间距排布，如此，能避免磁压条9的设置对按压硅橡胶开口盒4造成影响。本实施例应用时，操作人员可用手将硅橡胶开口盒4的开口侧贴在待测物件内表面待测位置，再将一块铁片或磁体从待测物件外表面平滑至对应的位置，强磁吸引将硅橡胶开口盒4微凸边缘压平，不仅能对本实施例的温度采集装置进行有效固定，还能防止硅橡胶开口盒4与待测物件之间存在较大间隙而导致散热过快。

实施例5：

本实施例在实施例1～实施例4中任意一个实施例的基础上做出了如下进一步限定：本实施例的硅橡胶开口盒4和硅橡胶连接板11两者的外表面包覆有隔热膜10，为了取材便捷，本实施例的隔热膜10采用耐热纤维布。其中，本实施例在具体实施时，可根据具体需求选取耐热纤维布的颜色，并可绘制或印制任何编号、图案、文字在耐热纤维布上，同时便于采用胶带将本实施例固定在待测物件表面上。

实施例6：

本实施例在实施例1～实施例5中任意一个实施例的基础上做出了如下进一步限定：本实施例的电源线5位于硅橡胶开口盒4内部的部分采用铜扁平导线，电源线5位于硅橡胶开口盒4外部的部分采用硅橡胶导线或聚四氟乙烯导线。如此，本实施例应用时能保证电源线5位于硅橡胶开口盒4内的部分具有柔韧性，而位于硅橡胶开口盒4外的部分具有绝缘、防腐蚀性能，进而使得本实施例在应用时电源线5不易损坏。

实施例7：

如图3所示，本实施例在实施例1～实施例6中任意一个实施例的基础上做出了如下进一步限定：本实施例中硅橡胶连接板11的厚度为2～5mm，硅橡胶连接板11上固定的温度采集装置的数量为两个，两个温度采集装置并排设置且间距为80～200mm。本实施例中的两个温度采集装置共用一个电源线连接头8，在本实施例应用时由单一电源集中供电。本实施例应用时通过两点测试，能提升测试精度，减小误差。

实施例8：

如图4所示，本实施例在实施例1～实施例7中任意一个实施例的基础上做出了如下进一步限定：本实施例中硅橡胶连接板11的厚度为2～5mm，硅橡胶连接板11上固定的温度采集装置的数量为四个，四个温度采集装置按两行两列矩阵排布的方式设置，任意一个温度采集装置与其相邻的两个温度采集装置的间距相等，且间距在80～200mm范围内。本实施例中的四个温度采集装置共用一个电源线连接头8，在本实施例应用时由单一电源集中供电。本实施例应用时通过四点测试，能提升测试精度，并能满足中高精度测试需求。

实施例9：

如图5所示，本实施例在实施例1～实施例8中任意一个实施例的基础上做出了如下进一步限定：本实施例中硅橡胶连接板11的厚度为1～5mm，硅橡胶连接板11上固定的温度采集装置的数量为六个，六个温度采集装置按两行三列矩阵排布的方式设置，任意一个温度采集装置与其相邻的两个或三个温度采集装置的间距相等，且间距在80～200mm范围内。本实施例中的六个温度采集装置共用一个电源线连接头8，在本实施例应用时由单一电源集中供电。本实施例应用时通过六点测试，能提升测试精度，并能满足高精度测试需求。

实施例10：

如图6所示，本实施例在实施例1～实施例9中任意一个实施例的基础上做出了如下进一步限定：本实施例中硅橡胶连接板11的厚度为1～5mm，硅橡胶连接板11上固定的温度采集装置的数量为八个，八个温度采集装置按两行四列矩阵排布的方式设置，任意一个温度采集装置与其相邻的两个或三个温度采集装置的间距相等，且间距在60～200mm范围内。本实施例中的八个温度采集装置共用一个电源线连接头8，在本实施例应用时由单一电源集中供电。本实施例应用时通过八点测试，能提升测试精度，并能满足高精度测试需求。

实施例11：

为了保证本实施例的硅橡胶开口盒4受压时其各个侧壁受力均衡，本实施例在实施例1～实施例10中任意一个实施例的基础上做出了如下进一步限定：本实施例的硅橡胶开口盒4的形状为圆形、方形或正多边形。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种便于温控的传热系数评价用温度实时采集系统，用于测试幕墙玻璃及复合材料板的传热系数，其特征在于，包括硅橡胶连接板（11）和两个以上的温度采集装置；所述温度采集装置包括加热片（1）、温度传感器（2）、硅橡胶开口盒（4）、隔热固定板（3）、传感器连接头（7）及电源线连接头（8），所述硅橡胶开口盒（4）的后端固定在硅橡胶连接板（11）上且其开口设于前侧，所述加热片（1）和温度传感器（2）均设于硅橡胶开口盒（4）内，加热片（1）平行于硅橡胶开口盒（4）的背板设置，温度传感器（2）设于加热片（1）的前侧且其探头正对硅橡胶开口盒（4）前侧开口，所述电源线连接头（8）通过穿过硅橡胶开口盒（4）的电源线（5）与加热片（1）连接，所述传感器连接头（7）通过穿过硅橡胶开口盒（4）的信号传输线（6）与温度传感器（2）连接；所述隔热固定板（3）固定在硅橡胶开口盒（4）内且位于加热片（1）与硅橡胶开口盒（4）的背板之间，所述加热片（1）固定在隔热固定板（3）上；所述隔热固定板（3）与硅橡胶开口盒（4）背板之间的区域设置有磁压条（9）；所述硅橡胶连接板（11）上温度采集装置的数量为2n个，其中，n为大于或等于1的正整数，2n个温度采集装置按两行n列矩阵排布的方式设置。

2.根据权利要求1所述的一种便于温控的传热系数评价用温度实时采集系统，其特征在于，所述电源线（5）依次穿过隔热固定板（3）、硅橡胶开口盒（4）背板及硅橡胶连接板（11），所述信号传输线（6）依次穿过硅橡胶开口盒（4）背板和硅橡胶连接板（11）。

3.根据权利要求1所述的一种便于温控的传热系数评价用温度实时采集系统，其特征在于，所述硅橡胶开口盒（4）和硅橡胶连接板（11）两者的外表面包覆有隔热膜（10）。

4.根据权利要求1所述的一种便于温控的传热系数评价用温度实时采集系统，其特征在于，所述电源线（5）位于硅橡胶开口盒（4）内部的部分采用铜扁平导线，电源线（5）位于硅橡胶开口盒（4）外部的部分采用硅橡胶导线或聚四氟乙烯导线。

5.根据权利要求1所述的一种便于温控的传热系数评价用温度实时采集系统，其特征在于，所述硅橡胶连接板（11）的厚度为1～5mm，硅橡胶连接板（11）上任意两个相邻的温度采集装置的间距为60～200mm。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的一种便于温控的传热系数评价用温度实时采集系统，其特征在于，所述硅橡胶开口盒（4）的形状为圆形、方形或正多边形。

Images