CN109270118A - 一种节能玻璃的保温性能测试方法及其测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种节能玻璃的保温性能测试方法及其测试设备，该设备包括：测量箱，所述测量箱的顶部有一用于放置玻璃试件的敞口，玻璃试件放置于所述敞口上的时候，与所述测量箱构成一密闭的空间；设置于所述测量箱内的光源系统，所述光源系统使光照对着玻璃试件；设置于所述测量箱外侧的风机，所述风机将风送至玻璃试件的表面；设置于所述测量箱内部空间的温度传感器，所述温度传感器用于测量所述测量箱内的温度；与所述温度传感器连接的数据采集仪，所述数据采集仪用于采集所述温度传感器的数据。采用本发明的测试方法及其设备，降低了检测的复杂程度和检测成本，直观的判断出试件的保温性能等级，易于定量认识。
Description
技术领域
本发明属于材料性能检测技术领域，具体涉及一种节能玻璃的保温性能测试方法及其测试设备。
背景技术
目前，对镀膜、贴膜或涂膜玻璃进行保温性能测试主要是通过紫外-可见光-红外分光光度计测试，将玻璃裁成试样放入光度计光路中，通过可见光到红外区的吸收率和透过率，定量的表征分析隔热涂膜的保温效果。但该方法还存在以下缺点：检测成本昂贵，检测过程复杂并且缺乏直观的检测数据。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种节能玻璃的保温性能测试方法，检测过程简单并且能提供直观的检测数据以供工程师参考，操作简单。
为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：
一种节能玻璃的保温性能测试方法，包括如下步骤：
将温度传感器固定在测量箱的内部；
以6mm平板白玻璃的作为标定试件SS，放置在试件框上，并在所述试件SS四周与所述试件框的间隙用胶布密封；
打开风机通过风速计调节风速使其达到模拟值，打开碘钨灯，开始模拟工况；
等待一段时间后，通过数据采集仪采集所述温度传感器所测到的所述测量箱内的温度T；
用玻璃试件替换标定试件SS，放置在所述试件框上，并在所述玻璃试件四周与所述试件框的间隙用胶布密封；
打开所述风机通过所述风速计调节风速使其达到模拟值，打开所述碘钨灯，开始模拟工况；
等待一段时间后，通过数据采集仪采集所述温度传感器所测到的所述测量箱内的温度T0；
以隔热温差E来评价玻璃试件的保温性能，按公式(1)计算：
E＝T0-T…………………………………………………………(1)；
其中，隔热温差E的值越大，试件的保温性能越好，并按以下标准进行保温性能分级：E＞12为1级，10＜E≤12为2级，8＜E≤10为3级，6＜E≤8为4级，4＜E≤6为5级，2＜E≤4为6级，E≤2为7级。
作为本发明的进一步改进，在记录T时，等待时间大于半小时；在记录T0时，等待时间大于半小时，能确保记录T或和T0时，所述测量箱的内部温度达到动态平衡，即内部温度浮动不大时记录数据，提高了测试数据的准确性。
采用上述结构的测试方法，利用所述测量箱模拟建筑的内部环境，所述光源系统模拟光照，所述风机将风送至玻璃试件的表面，则可以防止玻璃在测试过程中过热而爆裂，确保了测试能安全进行，当玻璃试件放置于所述敞口时，玻璃试件与所述测量箱构成一密闭的空间，即可模拟标定试件和玻璃试件在实际工况下的工作情况，此时，分别测量放置标定试件时所述测量箱的内部温度，和放置玻璃试件时所述测量箱的内部温度，通过计算两者间的差值，以评价玻璃试件的保温性能。设备搭设简单，可随时在现场搭设设备对待测试件进行检测，其结果可采用分级的方式进行评定，快速得出玻璃保温性能的优劣，形成定量认识，无需将待测试件带回专业检测机构检测。
为了克服上述技术缺陷，本发明还提供了一种节能玻璃的保温性能测试设备，大大降低了检测成本，操作简单。
为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：
一种节能玻璃的保温性能测试设备，包括：
测量箱，所述测量箱的顶部有一用于放置玻璃试件的敞口，玻璃试件放置于所述敞口上的时候，与所述测量箱构成一密闭的空间；
设置于所述测量箱内的光源系统，所述光源系统使光照对着玻璃试件；
设置于所述测量箱外侧的风机，所述风机将风送至玻璃试件的表面；
设置于所述测量箱内部空间的温度传感器，所述温度传感器用于测量所述测量箱内的温度；
与所述温度传感器连接的数据采集仪，所述数据采集仪用于采集所述温度传感器的数据。
采用上述结构的测试设备，利用所述测量箱模拟建筑的内部环境，所述光源系统模拟光照，所述风机将风送至玻璃试件的表面，则可以防止玻璃在测试过程中过热而爆裂，确保了测试能安全进行，当玻璃试件放置于所述敞口时，玻璃试件与所述测量箱构成一密闭的空间，即可模拟玻璃试件在实际工况下的工作情况，此时，通过温度传感器测量测量箱内部的温度，就可以判断出玻璃试件的保温性能，同时，设备搭设简单，可随时在现场搭设设备对待测试件进行检测，无需将待测试件带回专业检测机构检测。
作为本发明的进一步改进，所述测量箱的箱壁为导热系数为0.028W/(m·k)-0.035W/(m·k)，热阻值为7m2·k/W-8.56m2·k/W，厚度为25-30mm的保温板。更好的模拟了实际工况条件，提高了测试的准确率。
作为本发明的进一步改进，所述敞口设有一与玻璃试件尺寸相匹配的试件框，以使玻璃试件能与所述测量箱紧密贴合。
作为本发明的进一步改进，所述光源系统包括碘钨灯，碘钨灯具有亮度高，寿命长，价格低等优点，其成本明显低于氙灯等光源；碘钨灯使用方便，无需变压器等设备，操作的便利性及安全性高于氙灯等光源，应用在本发明，能提高工作效率并且能降低成本。
作为本发明的进一步改进，本发明的性能测量设备还包括用于测量风速的风速计，所述风速计设置于所述测量箱与所述风机之间。通过对风速的测量，能更好的掌握测试环境。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
标记说明：1-测量箱；11-敞口；12-试件框；2-光源系统；3-风机；4-温度传感器；5-数据采集仪；6-风速计；
100-玻璃试件；101-底座板；102-支架；
图1为本发明所述测试方法的流程图。
图2为本发明所述测试设备的整体结构示意图
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供了一种节能玻璃的保温性能测试方法，包括如下步骤：
S1、将温度传感器固定在测量箱的内部。
S2、以6mm平板白玻璃的作为标定试件SS，放置在试件框上，并在试件SS四周与所述试件框的间隙用胶布密封。
S3、打开风机通过风速计调节风速使其达到模拟值，打开碘钨灯，开始模拟工况。
S4、等待一段时间后，通过数据采集仪采集温度传感器所测到的测量箱内的温度T。
S5、用玻璃试件替换标定试件SS，放置在试件框上，并在玻璃试件四周与所述试件框的间隙用胶布密封。
S6、打开风机通过风速计调节风速使其达到模拟值，打开碘钨灯，开始模拟工况。
S7、等待一段时间后，通过数据采集仪采集温度传感器所测到的测量箱内的温度T0。
S8、以隔热温差E来评价玻璃试件的保温性能，按公式(1)计算：
E＝T0-T…………………………………………………………(1)；
其中，隔热温差E的值越大，试件的保温性能越好，并按以下标准进行保温性能分级：E＞12为1级，10＜E≤12为2级，8＜E≤10为3级，6＜E≤8为4级，4＜E≤6为5级，2＜E≤4为6级，E≤2为7级，如图1所示。
表1保温性能评价标准
其中，分级为1或者2的节能玻璃，保温性能优秀；分级为3、4或者5的节能玻璃，保温性能良好；分级为6或者7的节能玻璃，保温性能一般。
为了提高测试数据的准确性，在记录T时，等待时间大于半小时；在记录T0时，等待时间大于半小时，能确保记录T或和T0时，测量箱的内部温度达到动态平衡，即内部温度浮动不大时记录数据，提高了测试数据的准确性。
采用上述结构的测试方法，利用所述测量箱模拟建筑的内部环境，所述光源系统模拟光照，所述风机将风送至玻璃试件的表面，则可以防止玻璃在测试过程中过热而爆裂，确保了测试能安全进行，当玻璃试件放置于所述试件框时，玻璃试件与所述测量箱构成一密闭的空间，即可模拟标定试件和玻璃试件在实际工况下的工作情况，此时，分别测量放置标定试件时测量箱的内部温度，和放置玻璃试件时测量箱的内部温度，通过计算两者间的差值，以评价玻璃试件的保温性能。设备搭设简单，可随时在现场搭设设备对待测试件进行检测，无需将待测试件带回专业检测机构检测。
如图2所示，本发明提供了一种节能玻璃的保温性能测试设备，包括：测量箱1，测量箱1的顶部有一用于放置玻璃试件的敞口11，玻璃试件100放置于敞口11上的时候，与测量箱1构成一密闭的空间；设置于测量箱1内的光源系统2，光源系统2使光照对着玻璃试件100；设置于测量箱1外侧的风机3，风机3放置在支架102上，风机3将风送至玻璃试件100的表面；设置于测量箱1内部空间的温度传感器4，温度传感器4用于测量测量箱1内的温度；与温度传感器4连接的数据采集仪5，数据采集仪5用于采集温度传感器4的数据。
采用上述结构的测试设备，利用测量箱1模拟建筑的内部环境，光源系统2模拟光照，风机4将风送至玻璃试件100的表面，则可以防止玻璃试件100在测试过程中过热而爆裂，确保了测试能安全进行，当玻璃试件100放置于敞口11时，玻璃试件100与测量箱1构成一密闭的空间，即可模拟玻璃试件在实际工况下的工作情况，此时，同时，设备搭设简单，可随时在现场搭设设备对待测试件进行检测，无需将待测试件带回专业检测机构检测。
优选的，测量箱1的箱壁为导热系数为0.028W/(m·k)-0.035W/(m·k)，热阻值为7m2·k/W-8.56m2·k/W，厚度为25-30mm的保温板。更好的模拟了实际工况条件，提高了测试的准确率。
优选的，敞口11设有一与玻璃试件100尺寸相匹配的试件框12，以使玻璃试件100能与测量箱1紧密贴合。
优选的，光源系统2包括碘钨灯，碘钨灯具有亮度高，寿命长，价格低等优点，其成本明显低于氙灯等光源；碘钨灯使用方便，无需变压器等设备，操作的便利性及安全性高于氙灯等光源，应用在本发明，能提高工作效率并且能降低成本。
优选的，本发明的性能测量设备还包括用于测量风速的风速计6，风速计6放置在支架102上，并且风速计6设置于测量箱1与风机3之间。通过对风速的测量，能更好的掌握测试环境。
下面结合实施例对本发明的节能玻璃的保温性能测试装置和测试方法作进一步解释：
实施例1
试件描述：RE50涂膜玻璃，尺寸360mm×360mm×6mm；
S1、将温度传感器4固定在测量箱1的内部，通过一条隔热绝缘的电线从测量箱1上方开口的小孔连接外部通电。
S2、以6mm平板白玻璃的作为标定试件SS，放置在试件框12上，并在试件SS四周与试件框12的间隙用胶布密封。
S3、打开风机3通过风速计6调节风速使其达到模拟值，打开碘钨灯，开始模拟工况，其中，碘钨灯距离试件下表面的距离为26cm，距离测量箱1底面20cm，风速计6距离测量箱1最近外侧壁的距离为220mm，风速计6距风机3距离为350mm。
S4、等待40分钟后，通过数据采集仪5采集温度传感器4所测到的测量箱1内的多个连续温度值T1-T10，并求出温度T1-T10的温度平均值T。
S5、用玻璃试件替换标定试件SS，放置在试件框12上，并在玻璃试件四周与试件框12的间隙用胶布密封。在同样的室内条件下，即标定试件SS测试结束后，关闭碘钨灯和风机3，待设备降温至室温后，再将玻璃试件放置在试件框12上。
S6、打开风机3通过风速计6调节风速使其达到模拟值，打开碘钨灯，开始模拟工况。
S7、40分钟后，通过数据采集仪5采集温度传感器4所测到的测量箱1内的多个连续温度T值01-T010，并求出温度T01-T010的温度平均值T0，此时温度平均值T为44℃，温度平均值T0为46.0℃，根据公式(1)计算得出E＝T0-T＝46.05—44＝2.05℃，由表1可以看出，该试件的保温性能属于6级，保温性能一般。
实施例2
试件描述：RE35涂膜玻璃，尺寸360mm×360mm×6mm；
S1、将温度传感器4固定在测量箱1的内部，通过一条隔热绝缘的电线从测量箱1上方开口的小孔连接外部通电。
S2、以6mm平板白玻璃的作为标定试件SS，放置在试件框12上，并在试件SS四周与试件框12的间隙用胶布密封。
S3、打开风机3通过风速计6调节风速使其达到模拟值，打开碘钨灯，开始模拟工况，其中，碘钨灯距离试件下表面的距离为26cm，距离测量箱1底面20cm，风速计6距离测量箱1最近外侧壁的距离为220mm，风速计6距风机3距离为350mm。
S4、等待40分钟后，通过数据采集仪5采集温度传感器4所测到的测量箱1内的多个连续温度值T1-T10，并求出温度T1-T10的温度平均值T。
S5、用玻璃试件替换标定试件SS，放置在试件框12上，并在玻璃试件四周与试件框12的间隙用胶布密封。在同样的室内条件下，即标定试件SS测试结束后，关闭碘钨灯和风机3，待设备降温至室温后，再将玻璃试件放置在试件框12上。
S6、打开风机3通过风速计6调节风速使其达到模拟值，打开碘钨灯，开始模拟工况。
S7、40分钟后，通过数据采集仪5采集温度传感器4所测到的测量箱1内的多个连续温度T值01-T010，并求出温度T01-T010的温度平均值T0，此时温度平均值T为44℃，温度平均值T0为48.86℃，根据公式(1)计算得出E＝T0-T＝48.86℃—44℃＝4.86℃，由表1可以看出，该试件的保温性能属于5级，保温性能良好。
实施例3
试件描述：三层涂膜玻璃，尺寸360mm×360mm×6mm；
S1、将温度传感器4固定在测量箱1的内部，通过一条隔热绝缘的电线从测量箱1上方开口的小孔连接外部通电。
S2、以6mm平板白玻璃的作为标定试件SS，放置在试件框12上，并在试件SS四周与试件框12的间隙用胶布密封。
S3、打开风机3通过风速计6调节风速使其达到模拟值，打开碘钨灯，开始模拟工况，其中，碘钨灯距离试件下表面的距离为26cm，距离测量箱1底面20cm，风速计6距离测量箱1最近外侧壁的距离为220mm，风速计6距风机3距离为350mm。
S4、等待40分钟后，通过数据采集仪5采集温度传感器4所测到的测量箱1内的多个连续温度值T1-T10，并求出温度T1-T10的温度平均值T。
S5、用玻璃试件替换标定试件SS，放置在试件框12上，并在玻璃试件四周与试件框12的间隙用胶布密封。在同样的室内条件下，即标定试件SS测试结束后，关闭碘钨灯和风机3，待设备降温至室温后，再将玻璃试件放置在试件框12上。
S6、打开风机3通过风速计6调节风速使其达到模拟值，打开碘钨灯，开始模拟工况。
S7、40分钟后，通过数据采集仪5采集温度传感器4所测到的测量箱1内的多个连续温度T值01-T010，并求出温度T01-T010的温度平均值T0，此时温度平均值T为44℃，温度平均值T0为52.28℃，根据公式(1)计算得出E＝T0-T＝52.28℃—44℃＝8.28℃，由表1可以看出，该试件的保温性能属于4级，保温性能良好。
实施例4
试件描述：反面膜Low-E玻璃，尺寸360mm×360mm×6mm；
S1、将温度传感器4固定在测量箱1的内部，通过一条隔热绝缘的电线从测量箱1上方开口的小孔连接外部通电。
S2、以6mm平板白玻璃的作为标定试件SS，放置在试件框12上，并在试件SS四周与试件框12的间隙用胶布密封。
S3、打开风机3通过风速计6调节风速使其达到模拟值，打开碘钨灯，开始模拟工况，其中，碘钨灯距离试件下表面的距离为26cm，距离测量箱1底面20cm，风速计6距离测量箱1最近外侧壁的距离为220mm，风速计6距风机3距离为350mm。
S4、等待40分钟后，通过数据采集仪5采集温度传感器4所测到的测量箱1内的多个连续温度值T1-T10，并求出温度T1-T10的温度平均值T。
S5、用玻璃试件替换标定试件SS，放置在试件框12上，并在玻璃试件四周与试件框12的间隙用胶布密封。在同样的室内条件下，即标定试件SS测试结束后，关闭碘钨灯和风机3，待设备降温至室温后，再将玻璃试件放置在试件框12上。
S6、打开风机3通过风速计6调节风速使其达到模拟值，打开碘钨灯，开始模拟工况。
S7、40分钟后，通过数据采集仪5采集温度传感器4所测到的测量箱1内的多个连续温度T值01-T010，并求出温度T01-T010的温度平均值T0，此时温度平均值T为44℃，温度平均值T0为55.97℃，根据公式(1)计算得出E＝T0-T＝55.97℃—44℃＝11.97℃，由表1可以看出，该试件的保温性能属于3级，保温性能良好。
实施例5
试件描述：双层中空玻璃，尺寸360mm×360mm×6mm；
S1、将温度传感器4固定在测量箱1的内部，通过一条隔热绝缘的电线从测量箱1上方开口的小孔连接外部通电。
S2、以6mm平板白玻璃的作为标定试件SS，放置在试件框12上，并在试件SS四周与试件框12的间隙用胶布密封。
S3、打开风机3通过风速计6调节风速使其达到模拟值，打开碘钨灯，开始模拟工况，其中，碘钨灯距离试件下表面的距离为26cm，距离测量箱1底面20cm，风速计6距离测量箱1最近外侧壁的距离为220mm，风速计6距风机3距离为350mm。
S4、等待40分钟后，通过数据采集仪5采集温度传感器4所测到的测量箱1内的多个连续温度值T1-T10，并求出温度T1-T10的温度平均值T。
S5、用玻璃试件替换标定试件SS，放置在试件框12上，并在玻璃试件四周与试件框12的间隙用胶布密封。在同样的室内条件下，即标定试件SS测试结束后，关闭碘钨灯和风机3，待设备降温至室温后，再将玻璃试件放置在试件框12上。
S6、打开风机3通过风速计6调节风速使其达到模拟值，打开碘钨灯，开始模拟工况。
S7、40分钟后，通过数据采集仪5采集温度传感器4所测到的测量箱1内的多个连续温度T值01-T010，并求出温度T01-T010的温度平均值T0，此时温度平均值T为44℃，温度平均值T0为58.56℃，根据公式(1)计算得出E＝T0-T＝58.56℃—44℃＝14.56℃，由表1可以看出，该试件的保温性能属于1级，保温性能优秀。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明能够模拟实际工况下，镀膜、贴膜或涂膜玻璃的使用情况，并在模拟工况的条件下对试件进行保温性能测试，降低了检测的复杂程度；
2、本发明操作流程简单，测量出温度数据，直观的判断出试件的保温性能等级，易于定量认识；
3、本发明设备结构简单，价格便宜，可降低检测成本；
4、本发明设备便于携带，可现场检测，减轻运输压力，具有很好的轻便性；
5、本发明节能玻璃的保温性的检测方法，其检测结果具有参照性，有利于工程师对不同玻璃的对比选用。
6、提出玻璃保温性能分级评定的方法，将玻璃保温性能分为优秀级、良好级和一般级。本发明可适用于现有保温分级，分级方法简单而又清晰。
7、为试验和实际工况更加贴合，同时为了试验更加易于操作和实施，实验条件和设备参数一般均采用范围值，在允许范围内，实验依然可以得到不影响使用和评级的测试结果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种节能玻璃的保温性能测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
将温度传感器固定在测量箱的内部；
以6mm平板白玻璃的作为标定试件SS，放置在试件框上，并在所述试件SS四周与所述试件框的间隙用胶布密封；
打开风机通过风速计调节风速使其达到模拟值，打开碘钨灯，开始模拟工况；
等待一段时间后，通过数据采集仪采集所述温度传感器所测到的所述测量箱内的温度T；
用玻璃试件替换标定试件SS，放置在所述试件框上，并在所述玻璃试件四周与所述试件框的间隙用胶布密封；
打开所述风机通过所述风速计调节风速使其达到模拟值，打开所述碘钨灯，开始模拟工况；
等待一段时间后，通过数据采集仪采集所述温度传感器所测到的所述测量箱内的温度T0；
以隔热温差E来评价玻璃试件的保温性能，按公式(1)计算：
E＝T0-T…………………………………………………………(1)；
其中，隔热温差E的值越大，试件的保温性能越好，并按以下标准进行保温性能分级：E＞12为1级，10＜E≤12为2级，8＜E≤10为3级，6＜E≤8为4级，4＜E≤6为5级，2＜E≤4为6级，E≤2为7级。
2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，在记录T时，等待时间大于半小时；在记录T0时，等待时间大于半小时。
3.一种节能玻璃的保温性能测试设备，其特征在于，包括：
测量箱，所述测量箱的顶部有一用于放置玻璃试件的敞口，玻璃试件放置于所述敞口上的时候，与所述测量箱构成一密闭的空间；
设置于所述测量箱内的光源系统，所述光源系统使光照对着玻璃试件；
设置于所述测量箱外侧的风机，所述风机将风送至玻璃试件的表面；
设置于所述测量箱内部空间的温度传感器，所述温度传感器用于测量所述测量箱内的温度；
与所述温度传感器连接的数据采集仪，所述数据采集仪用于采集所述温度传感器的数据。
4.根据权利要求3所述的测试设备，其特征在于，所述测量箱的箱壁为导热系数为0.028W/(m·k)-0.035W/(m·k)，热阻值为7m2·k/W-8.56m2·k/W，厚度为25-30mm的保温板。
5.根据权利要求1所述测试设备，其特征在于，所述敞口设有一与玻璃试件尺寸相匹配的试件框。
6.根据权利要求3任一所述的测试设备，其特征在于，所述光源系统包括碘钨灯。
7.根据权利要求3-6任一所述的测试设备，其特征在于，还包括用于测量风速的风速计，所述风速计设置于所述测量箱与所述风机之间。
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