CN106770434A - 辐射计法半球发射率测试仪 - Google Patents

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冀中祥
李攀
温静馨
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ZIWEI MACHINERY ELECTRONIC EQUIPMENT CO Ltd SHENYANG
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ZIWEI MACHINERY ELECTRONIC EQUIPMENT CO Ltd SHENYANG
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Abstract

本发明涉及一种辐射计法半球发射率测试仪，包括热沉、高发射率标准板、低发射率标准板、辐射计探头和便携防护箱；热沉、高发射率标准板、低发射率标准板和辐射计探头均收纳在便携防护箱内；测试仪工作时，热沉表面具有两个放置标准板的位置，分别放置有高发射率标准板和低发射率标准板；辐射计探头放置在高发射率标准板或低发射率标准板的表面上。

Description

辐射计法半球发射率测试仪
技术领域
本发明属于半球发射率测试领域，特别是指一种采用辐射计法的半球发射率测试仪。
背景技术
半球发射率是评价固体材料热辐射的一个重要参数，它体现了材料在特定温度下相对于黑体的辐射能力。特别是在当今节能环保时代，半球发射率对于建筑材料节能性能方面是一个很重要参数，意义重大。
目前测量材料表面发射率的手段以稳态法和光学法颇多，这些方法一般需要实验室环境下完成，并且测试周期长，仪器价格高等限制条件。目前常见的辐射计法半球发射率特别对于现场接近室温状态下的热辐射材料的检测尤其是建筑墙体上隔热涂料的半球发射率无法检测，限制了半球发射率的检测范围。
发明内容
发明目的：
为了解决上述检测现状及技术的不足，本发明依据ASTMC1371-04a(2010)e1《用便携式辐射计测定接近室温材料辐射的试验方法》提供了一种检测快捷、便于携带、使用方便、适合试验室和现场对接近室温材料的辐射计法半球发射率测试仪。
技术方案：
一种辐射计法半球发射率测试仪，其特征在于：包括热沉、高发射率标准板、低发射率标准板、辐射计探头和便携防护箱；热沉、高发射率标准板、低发射率标准板和辐射计探头均收纳在便携防护箱内；测试仪工作时，热沉表面具有两个放置标准板的位置，分别放置有高发射率标准板和低发射率标准板；辐射计探头放置在高发射率标准板或低发射率标准板的表面上。
所述的辐射计探头包含探头壳体、控制显示系统和测量探头，测量探头与控制显示系统通过导线连接后整体放入探头外壳内并通过螺钉固定为一体，控制显示系统位于测量探头的上方。
控制显示系统能够对高发射率标准板和低发射率标准板的发射率数值采用按键校准。
测试试样能够放置于热沉表面替换低发射率标准板。
便携防护箱采用注塑成型。
根据上述的辐射计法半球发射率测试仪的测试方法，其特征在于：该方法步骤如下：
（1）热沉表面放置标准板的位置分别滴两滴纯净水，然后将高发射率标准板、低发射率标准板放置其表面；
（2）将辐射计探头分别放置在高发射率标准板和低发射率标准板表面上，通过控制显示系统的操作按键进行高、低发射率数值校准处理；
（3）将测试试样放于热沉表面替换低发射率标准板，然后将辐射计探头放置测试样板表面，控制显示系统显示数值即为测得测试试样的半球发射率数值。
优点及效果：
本发明这种辐射计法半球发射率测试仪，具有以下优点和有益效果：
（1）测量探头和控制显示系统通过导线连接，整体放入探头外壳内通过螺钉固定为一体组成辐射计探头，操作时无需再连线，操作方便快捷。
（2）测试仪的高低发射率校准，采用按键校准，简便快捷，无需手动反复调整。
（3）外形小巧，重量轻便，便于携带，性价比高。
（4）测试周期短，提高测试效率。
附图说明
图1是本发明试验仪的组装示意图。
图2是本发明新型试验仪使用过程中上面示意图。
图3是本发明新型试验仪使用过程中前面示意图。
图4是辐射计探头示意图。
图5是图4的A-A剖视图。
图6是辐射计探头的测量探头高低辐射测量区示意图。
1、热沉，2、高发射率标准板，3、低发射率标准板，4、辐射计探头，5、便携防护箱，41、探头壳体， 42、控制显示系统，43、测量探头，431、探头基座，432、PTC加热器，433、高精度铂电阻温度传感器、434高低辐射测量片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
本发明是一种辐射计法半球发射率测试仪，如图1-图3中所示，包括热沉1、高发射率标准板2、低发射率标准板3、辐射计探头4、和便携防护箱5；热沉1、高发射率标准板2、低发射率标准板3和辐射计探头4均收纳在便携防护箱5内；测试仪工作时，如图2和图3所示，热沉1表面具有两个放置标准板的位置，分别放置有高发射率标准板2和低发射率标准板3；辐射计探头4放置在高发射率标准板2或低发射率标准板3的表面上。
如图4和图6所示，所述的辐射计探头4包含探头外壳41、控制显示系统42和测量探头 43，测量探头 43与控制显示系统42通过导线连接后整体放入探头外壳41内并通过螺钉固定为一体，控制显示系统42位于测量探头43的上方。探头外壳41采用塑料制作成型。
控制显示系统42包括显示屏、操作按键和电路板，显示屏显示测试数据，操作按键供操作者进行按键校准和参数设置的操作。电路板位于显示屏下方，显示屏与电路板通过电路板专用插头插座连接。
如图5和图6所示，所述的测量探头43包含探头基座431、PTC加热器432、高精度铂电阻温度传感器433和高低辐射测量片434；PTC加热器432通过螺钉固定在探头基座431内侧面，高低辐射测量片434通过高温胶与探头基座431外侧面粘接牢固，两个高精度铂电阻温度传感器433分别焊接在高低辐射测量片434内侧的高辐射测量区和低辐射测量区的位置构成高低辐射测量区。
控制显示系统42的电路板与PTC加热器432和高精度铂电阻温度传感器433通过导线连接。
控制显示系统42能够对高发射率标准板2和低发射率标准板3的发射率数值采用按键校准。
测试试样能够放置于热沉1表面替换低发射率标准板3。
便携防护箱5采用注塑成型，轻便美观，便于携带。
上述的辐射计法半球发射率测试仪的测试方法，该方法步骤如下：
（1）热沉1表面放置标准板的位置分别滴两滴纯净水，然后将高发射率标准板2、低发射率标准板3放置其表面；
（2）将辐射计探头4分别放置在高发射率标准板2和低发射率标准板3表面上，通过控制显示系统42进行高、低发射率数值校准处理；
（3）将测试试样放于热沉1表面替换低发射率标准板3，然后将辐射计探头4放置测试样板表面，控制显示系统42显示数值即为测得测试试样的半球发射率数值。
本发明工作原理如下：
热沉1提供试验过程中标准板与测试试样的温度保持一致，并测试试样接近室温。将热沉1放置平整的桌面，并在热沉1表面放置标准板的位置分别滴两滴纯净水，将高发射率标准板2、低发射率标准板3放置其表面，这样可以保证热沉1表面与高发射率标准板2、低发射率标准板3表面充分接触，从而保证测试试样接近室温。如图4和图6所示，辐射计探头4包含探头壳体41、控制显示系统42和测量探头43，测量探头 43与控制显示系统42通过导线连接后整体放入探头外壳41内并通过螺钉固定为一体，方便快捷便于操作。将辐射计探头4分别放置在高发射率标准板2、低发射率标准板3表面上，通过控制显示系统42的操作按键进行高、低发射率数值校准处理，操作方便快捷。将测试试样放于热沉1表面替换低发射率标准板3，然后将辐射计探头4放置测试样板表面，控制显示系统42显示数值即为测得测试试样的半球发射率数值。
辐射计探头4包含探头壳体41、控制显示系统42和测量探头43，测量探头 43与控制显示系统42通过导线连接后整体放入探头外壳41内并通过螺钉固定为一体，方便快捷便于操作。如图5和图6所示，测量探头43包含探头基座431、PTC加热器432、高精度铂电阻温度传感器433和高低辐射测量片434。PTC加热器432通过螺钉固定在探头基座431内侧面，高低辐射测量片434通过高温胶与探头基座431外侧面粘接牢固，两个高精度铂电阻温度传感器433分别焊接在高低辐射测量片434内侧的高辐射测量区和高辐射测量区的位置构成高低辐射测量区。PTC加热器432通过热传导加热探头基座431，探头基座431表面通过辐射传导对试样表面提供一定的温度，试样表面温度再辐射传导至高低辐射测量区，通过两个高精度铂电阻温度传感器433和控制显示系统42测量计算出高低测量区的温差成比例关系的输出电压，电压输出与测试试样表面半球发射率成线性比例关系（公式：y=kx+b，半球发射率数值为y，温差数值输出的电压为x，通过已知的通过高发射率标准板2的数值y1、低发射率标准板3的数值y2及分别对应的温差数值输出的电压为x1和x2得出k和b值），通过高发射率标准板2、低发射率标准板3的数值按键校准得出成线性具体比例关系和控制显示系统42的数据处理，将辐射计探头4放置测试材料表面上，即可测试出试样材料表面的半球发射率。

Claims (6)

1.一种辐射计法半球发射率测试仪，其特征在于：包括热沉（1）、高发射率标准板（2）、低发射率标准板（3）、辐射计探头（4）、和便携防护箱（5）；热沉（1）、高发射率标准板（2）、低发射率标准板（3）和辐射计探头（4）均收纳在便携防护箱（5）内；测试仪工作时，热沉（1）表面具有两个放置标准板的位置，分别放置有高发射率标准板（2）和低发射率标准板（3）；辐射计探头（4）放置在高发射率标准板（2）或低发射率标准板（3）的表面上。
2.根据权利要求1所述的辐射计法半球发射率测试仪，其特征在于：所述的辐射计探头（4）包含探头壳体（41）、控制显示系统（42）和测量探头（43），测量探头（43）与控制显示系统（42）通过导线连接后整体放入探头外壳（41）内并通过螺钉固定为一体，控制显示系统（42）位于测量探头（43）的上方。
3.根据权利要求2所述的辐射计法半球发射率测试仪，其特征在于：控制显示系统（42）能够对高发射率标准板（2）和低发射率标准板（3）的发射率数值采用按键校准。
4.根据权利要求1所述的辐射计法半球发射率测试仪，其特征在于：测试试样能够放置于热沉（1）表面替换低发射率标准板（3）。
5.根据权利要求1所述的辐射计法半球发射率测试仪，其特征在于：便携防护箱（5）采用注塑成型。
6.根据权利要求1所述的辐射计法半球发射率测试仪的测试方法，其特征在于：该方法步骤如下：
（1）热沉（1）表面放置标准板的位置分别滴两滴纯净水，然后将高发射率标准板（2）、低发射率标准板（3）放置其表面；
（2）将辐射计探头（4）分别放置在高发射率标准板（2）和低发射率标准板（3）表面上，通过控制显示系统（42）进行高、低发射率数值校准处理；
（3）将测试试样放于热沉（1）表面替换低发射率标准板（3），然后将辐射计探头（4）放置测试样板表面，控制显示系统（42）显示数值即为测得测试试样的半球发射率数值。
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