CN113916932B - 一种检测中空玻璃传热系数的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测中空玻璃传热系数的方法，利用检测装置和中空玻璃本体快速有效的将检测装置的箱体内部空间分隔为两个独立的密闭空间，在两个密闭空间内分别进行温度调整，并通过温度传感器采集数据进行数据分析计算，得出传热系数，从而能够实际生产环境中运用检测装置快速完成对中空玻璃的传热系数的检测，快速评估处产品的隔热保温性能，从而及时有效的对生产工艺进行调整；通过将传热系数的检测分为两个阶段，第一阶段通过网格化处理对各个网格区域内的玻璃进行传热系数的计算，且通过偏差运算比对将偏差数据进行剔除，并通过第二阶段对中空玻璃整体进行传热系数计算，并将两者的值进行比较，从而提高了检测结果的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及一种传热系数检测方法，具体为一种检测中空玻璃传热系数的方法。
背景技术
中空玻璃，是用两片(或三片)玻璃，使用高强度高气密性复合粘结剂，将玻璃片与内含干燥剂的铝合金框架粘结，制成的高效能隔音隔热玻璃，中空玻璃在隔热保温方面的效果明显，起到了很好的节能作用。
中空玻璃能起到的隔热保温效果主要与中空玻璃的传热系数有密切关系，所以对中空玻璃进行传热系数的检测是有必要的，现有技术中的检测方法和设备是针对实验室中的应用场景，无法在加工现场进行灵活快捷的检测，而且在检测中也无法对中空玻璃的各个区域进行划分检测，从而缺乏精确性，同时也无法及时发现设备本身的误差或者故障并及时加以解决。为此，我们提出一种检测中空玻璃传热系数的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种检测中空玻璃传热系数的方法。
本发明所解决的技术问题为：
(1)如何利用检测装置和中空玻璃本体快速有效的将检测装置的箱体内部空间分隔为两个独立的密闭空间，在两个密闭空间内分别进行温度调整，并通过温度传感器采集数据进行数据分析计算，得出传热系数，解决现有生产环境中难以快速有效的完成对中空玻璃的传热系数进行检测的问题；
(2)如何通过将传热系数的检测分为两个阶段，第一阶段通过网格化处理对各个网格区域内的玻璃进行传热系数的计算，且通过偏差运算比对将偏差数据进行剔除，并通过第二阶段对中空玻璃整体进行传热系数计算，并将两者的值进行比较，从而提高了检测结果的精确度，避免因为装置误差或故障导致的结果偏移的问题。
本发明可以通过以下技术方案实现：一种检测中空玻璃传热系数的方法，包括以下步骤：
步骤一：将待测试中空玻璃放入到检测装置中，并将整个测试分为两个阶段进行，分别为双层网格传热测试和双层整体传热测试；
步骤二：针对双层网格传热测试，将中空玻璃进行网格化划分处理，且划分方式为均匀划分，并在对应网格中设置温度传感器，通过温度调整模块将密闭空间中的温度调节至预设温度，温度传感器将采集的温度数据随同采集时间一同传输至计算机进行分析处理，并输出第二传热均值系数；
步骤三：针对双层整体传热测试，通过温度调整模块将两个密闭空间的温度调节至预设温度后，压缩中空玻璃两侧的密闭空间的大小，温度传感器采集距离玻璃两侧二十毫米处的空气层的温度，随后分析得到整体传热系数；
步骤四：将整体传热系数与第二传热均值系数进行偏差运算，当计算得到的偏差大于预设值时，判定检测装置密封性缺失，需要进行维护，当计算得到的偏差不大于预设值时，则将第二传热均值系数作为最终传热系数进行输出显示。
本发明的进一步技术改进在于：在步骤二和步骤三中的两个测试阶段中，温度调整模块对两个密闭空间的温度进行调整，调整后两个密闭空间的初始温度差大于10摄氏度。
本发明的进一步技术改进在于：计算机获取到温度传感器传输的温度数据后，建立相应的平面直角坐标系，并得到玻璃内外侧对应网格区域内的温度变化曲线，对温度变化曲线的效率值进行比对，并记录当斜率绝对值小于等于斜率设定值时的时间数据和温度差值，并将此刻的温度差值与初始时刻的温度差值作差，得到温度变化值。
本发明的进一步技术改进在于：采用LBNL软件将时间数据和温度变化值进行公式运算，得出每个网格区域内的传热系数，并通过均值计算得到第一传热均值系数，然后进行偏差系数运算和对比，将偏差数据剔除得到第二传热均值系数。
本发明的进一步技术改进在于：LBNL软件在计算传热系数之前，导入玻璃种类参数模型，玻璃种类参数模型中包括玻璃种类、中空玻璃内部气体及对应的比热容、对应的玻璃的规格和对应玻璃材质的导热系数。
本发明的进一步技术改进在于：该方法中使用的检测装置包括箱体，箱体内滑动设置有两个活动板，且箱体内滑动设置有两个活动板，两个活动板之间设置有推拉架，推拉架与箱体滑动连接，两个活动板关于推拉架对称设置，活动板的一侧设置有温度调整模块，另一侧连通有线缆。
本发明的进一步技术改进在于：所述箱体与活动板之间、箱体与推拉架之间均通过密封条进行密封，且箱体的内侧涂覆有保温材料。
本发明的进一步技术改进在于：两个密闭空间的形成是通过设置在推拉架上的中空玻璃本体和两个活动板分隔而成。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
1、利用检测装置和中空玻璃本体快速有效的将检测装置的箱体内部空间分隔为两个独立的密闭空间，在两个密闭空间内分别进行温度调整，并通过温度传感器采集数据进行数据分析计算，得出传热系数，从而能够实际生产环境中运用检测装置快速完成对中空玻璃的传热系数的检测，快速评估处产品的隔热保温性能，从而及时有效的对生产工艺进行调整。
2、通过将传热系数的检测分为两个阶段，第一阶段通过网格化处理对各个网格区域内的玻璃进行传热系数的计算，且通过偏差运算比对将偏差数据进行剔除，并通过第二阶段对中空玻璃整体进行传热系数计算，并将两者的值进行比较，从而提高了检测结果的精确度，避免因为装置误差或故障导致的结果偏移的问题。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的检测流程图；
图2为本发明检测装置整体结构示意图；
图3为本发明检测装置的内部结构示意图。
图中：1、箱体；2、活动板；3、推拉架；4、线缆；5、中空玻璃本体。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
请参阅图1所示，一种检测中空玻璃传热系数的方法，具体包括以下步骤:
步骤一：将待测试中空玻璃放入到检测装置中进行测试，测试分为两个阶段进行，分别为双层网格传热测试和双层整体传热测试；
步骤二：针对双层网格传热测试，此时玻璃的两侧面分别处于两个不同的空间内，将玻璃的一侧标记为内侧，另一侧标记外侧，且均设置在检测装置的内部密闭环境中，内外侧所处密闭空间的温度均可进行随意设定：
步骤S11：在玻璃的内外两侧均贴附若干温度传感器，若温度传感器呈三列均匀设置，且其中两列位于玻璃的两侧边位置，一列位于玻璃表面对称轴所在位置，每一列上的温度传感器也为均匀分布状态；
步骤S12：通过检测装置内设置的温度调整模块将检测装置的两个内部密闭环境中的温度调节到设定温度并进行温度保持，各个温度传感器获取对应贴附点预设范围内的温度数据，两个内部密闭环境的温度差大于10摄氏度，这种温度差的设定能够使温度变化明显，热量的传递效果也更好，为检测精度的提高提供支撑；
步骤S13：分别检测装置内的内外侧的温度传感器获取的数据温度数据进行标记，外侧的温度传感器获取的温度数据标记为AW1、AW2、AW3……AWn，内侧的温度传感器获取的温度数据标记为AN1、AN2、AN3……ANn，其中，n为玻璃单侧所贴附的温度传感器的个数，且n为正整数；
步骤S14：当内外侧玻璃表面上各个温度传感器贴附点预设范围内的温度数据均达到设定温度时，将温度调整模块断电，不再进行温度保持，并进入到步骤S15中；
步骤S15：温度传感器将采集的温度数据传输至计算机中进行数据分析处理，建立多个平面直角坐标系，该平面直角坐标系以时间为横轴，温度值为纵轴，将对应的AW1与AN1、AW2与AN2、AW3与AN3……AWn与ANn分别在一个平面直角坐标系中进行数据记录和图形绘制，按照数据采集的时间顺序在对应的平面直角坐标系中标记出时间点-温度值坐标，并将相邻的坐标点用平滑曲线进行连接，则得到了玻璃内外侧对应点的温度变化曲线；
步骤S16：测算每个平面直角坐标系中两条温度变化曲线的斜率值，对斜率值进行去符号化处理，得到斜率绝对值，当两条温度变化曲线的斜率绝对值均小于等于斜率设定值，则记录此刻的时间数据和温度差值，将该温度差值与初始时刻的温度差值进行差值运算，得到温度变化值；
步骤S17：将每个平面直角坐标系的时间数据与温度变化值均导入到LBNL软件中，在导入数据计算之前，向LBNL软件中导入玻璃种类参数模型，玻璃种类参数模型中包括玻璃种类、中空玻璃内部气体及对应的比热容、对应的玻璃的规格和对应玻璃材质的导热系数，其中，玻璃的规格包括玻璃的厚度、气体层的厚度以及玻璃的长宽数据；
步骤S18：通过LBNL软件的公式算法计算得出各个温度传感器贴附点预设范围内的玻璃区域的传热系数，并分别将对应的传热系数标记为K1、K2、K3……Kn，对得到的传热系数进行平均值计算，得到第一传热均值系数，将传热均值系数和对应的传热系数代入到计算式：当偏差系数大于预设偏差系数时，将对应的传热系数标记为偏差数据并进行剔除，并将经过剔除后的多个传热系数重新进行均值计算，得到第二传热均值系数；
步骤三：针对双层整体传热测试，与步骤二中的操作相同，玻璃的两侧面分别处于两个不同的空间内，将玻璃的一侧标记为内侧，另一侧标记外侧，且内侧和外侧处于不同的空间环境中，且均设置在检测装置的内部密闭环境中，内外侧所处密闭空间的温度均可进行随意设定；
步骤S21：在距离玻璃的内侧和外侧二十毫米处设置温度传感器，获取该空气层的温度，通过温度调整模块将两个内部密闭环境的温度调整至设定温度后断电；
步骤S22：温度传感器将实时采集的温度数据传输至计算机中处理，建立一个平面直角坐标系，同样分别以时间为横轴、温度值为纵轴，标记出坐标后用平滑曲线进行连接，得到两条空气层温度变化曲线；
步骤S23：同步骤S16中的处理方式，得到对应的时间数据和气体温度差值，然后导入到LBNL软件中，得出整体传热系数；
步骤S24：将整体传热系数与第二传热均值系数进行偏差运算，当计算得到的偏差大于预设值时，判定检测装置密封性缺失，需要进行维护，当计算得到的偏差不大于预设值时，则将第二传热均值系数作为最终传热系数进行输出显示。
上述检测方法中提及的检测装置如图2-3所示，该检测装置包括箱体1,箱体1的内侧涂覆有保温材料，且箱体1内滑动设置有两个活动板2，两个活动板2之间设置有推拉架3，推拉架3与箱体1滑动连接，两个活动板2关于推拉架3对称设置，箱体1与活动板2之间、箱体1与推拉架3之间均通过密封条进行密封，活动板2的一侧设置有温度调整模块，另一侧连通有线缆4；
在进行双层网格传热测试时，将中空玻璃本体5放置在推拉架3上并移动至箱体1的内部后，将温度传感器贴附于中空玻璃本体5的两侧表面进行测试操作，此时，两个活动板2分别与推拉架3之间形成两个独立的密闭空间，在进行双层整体传热测试时，通过滑动两个活动板2的位置，使两个密闭空间被压缩，将温度传感器贴附在活动板2上，使活动板2与中空玻璃本体5的相对一侧距离保持在二十毫米位置。
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，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但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简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种检测中空玻璃传热系数的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将待测试中空玻璃放入到检测装置中，并将整个测试分为两个阶段进行，分别为双层网格传热测试和双层整体传热测试；
步骤二：针对双层网格传热测试，将中空玻璃进行网格化划分处理，且划分方式为均匀划分，并在对应网格中设置温度传感器，通过温度调整模块将密闭空间中的温度调节至预设温度，温度传感器将采集的温度数据随同采集时间一同传输至计算机进行分析处理，并输出第二传热均值系数；
步骤三：针对双层整体传热测试，通过温度调整模块将两个密闭空间的温度调节至预设温度后，压缩中空玻璃两侧的密闭空间的大小，温度传感器采集距离玻璃两侧二十毫米处的空气层的温度，随后分析得到整体传热系数；
步骤四：将整体传热系数与第二传热均值系数进行偏差运算，当计算得到的偏差大于预设值时，判定检测装置密封性缺失，需要进行维护，当计算得到的偏差不大于预设值时，则将第二传热均值系数作为最终传热系数进行输出显示；
计算机获取到温度传感器传输的温度数据后，建立相应的平面直角坐标系，并得到玻璃内外侧对应网格区域内的温度变化曲线，对温度变化曲线的斜率值进行比对，并记录当斜率绝对值小于等于斜率设定值时的时间数据和温度差值，并将此刻的温度差值与初始时刻的温度差值作差，得到温度变化值；
采用LBNL软件将时间数据和温度变化值进行公式运算，得出每个网格区域内的传热系数，并通过均值计算得到第一传热均值系数，然后进行偏差系数运算和对比，将偏差数据剔除得到第二传热均值系数；
LBNL软件在计算传热系数之前，导入玻璃种类参数模型，玻璃种类参数模型中包括玻璃种类、中空玻璃内部气体及对应的比热容、对应的玻璃的规格和对应玻璃材质的导热系数。
2.根据权利要求1所述的一种检测中空玻璃传热系数的方法，其特征在于，在步骤二和步骤三中的两个测试阶段中，温度调整模块对两个密闭空间的温度进行调整，调整后两个密闭空间的初始温度差大于10摄氏度。
3.根据权利要求1所述的一种检测中空玻璃传热系数的方法，其特征在于，该方法中使用的检测装置包括箱体(1)，箱体(1)内滑动设置有两个活动板(2)，两个活动板(2)之间设置有推拉架(3)，推拉架(3)与箱体(1)滑动连接，两个活动板(2)关于推拉架(3)对称设置，活动板(2)的一侧设置有温度调整模块，另一侧连通有线缆(4)。
4.根据权利要求3所述的一种检测中空玻璃传热系数的方法，其特征在于，所述箱体(1)与活动板(2)之间、箱体(1)与推拉架(3)之间均通过密封条进行密封，且箱体(1)的内侧涂覆有保温材料。
5.根据权利要求4所述的一种检测中空玻璃传热系数的方法，其特征在于，两个密闭空间的形成是通过设置在推拉架(3)上的中空玻璃本体(5)和两个活动板(2)分隔而成。
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|---|
| 中空玻璃传热系数现场测试技术浅析;李学玲;品牌与标准化(第5期);第37-42页 * |
| 中空玻璃传热系数试验与研究;徐清浩 等;河北建筑工程学院学报;第30卷(第3期);第22-27页 * |
| 内置透明薄膜多腔中空玻璃热工性能计算;李昊 等;建筑科学;第36卷(第4期);第161-168+177页 * |
| 浅淡被动式门窗中空玻璃U值;钟志红 等;玻璃深加工(第6期);第33-44页 * |
| 玻璃幕墙传热系数计算方法及工程应用;雷克 等;土木建筑与环境工程;第35卷(第2期);第66-72页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113916932A (zh) | 2022-01-11 |
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