CN202471439U - 一种节能门窗性能测试装置 - Google Patents

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苏红雨
刘若凡
张宪亮
曾道全
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NIMTT MEASUREMENT AND TESTING TECHNOLOGY CO., LTD.
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Abstract

本实用新型涉及测试装置领域，具体涉及一种节能门窗性能测试装置。该装置包括红外热像仪、温度探头、数字表头、用于处理图像和数据的处理单元、显示器、以及与处理单元连接的电源单元，所述红外热像仪、显示器和数字表头分别与处理单元连接，所述温度探头与数字表头连接，所述处理单元包括集成电路、存储模块、计算模块和图像分析模块。本实用新型的节能门窗性能测试装置，通过采集被测门窗表面的热像图和室内外温度，计算出被测门窗的节能指数，从而准确的掌握被测门窗的节能效果，对节能效果不理想的门窗作出相应处理，实现节省能源的目的。

Description

一种节能门窗性能测试装置
技术领域
本实用新型涉及一种测试装置，特别是一种节能门窗性能测试装置。
背景技术
为了增大采光、通风面积，或表现现代建筑的性格特征，建筑物的门窗面积越来越大，更有全玻璃的幕墙建筑，以至门窗的热损失占建筑的总热损失的40%以上，门窗节能是建筑节能的关键。门窗既是能源得失的关键部位，又关系到采光、通风、隔声、立面造型，对门窗的节能提出了更高的要求，节能处理主要表现为改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。
影响节能门窗性能的因素有多种，例如门窗的制作材料、门窗构造、门窗窗型和门窗的密闭技术等。现有的节能门窗使用的材料主要有铝合金断热型材料、铝木复合型材料、钢塑整体挤出型材料，以及UPVC 塑料型材料，不同材料制作的门窗节能性能不同。改善材料的保温隔热性能是节能处理的重要手段之一。
通过观察门窗的构造、门窗窗型以及门窗的密闭情况，可以大致了解门窗是否具有节能性能，但是不能很清楚的知道门窗的节能性能达到何种程度。现有技术也没有出现一种可以测试节能门窗节能效果的装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的上述问题，提供一种节能门窗性能测试装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
    一种节能门窗性能测试装置，该装置包括红外热像仪、温度探头、数字表头、用于处理图像和数据的处理单元、显示器、以及与处理单元连接的电源单元，所述红外热像仪、显示器和数字表头分别与处理单元连接，所述温度探头与数字表头连接，所述处理单元包括存储模块、计算模块和图像分析模块。所述红外热像仪用于采集被测门窗表面温度的热像图，并将该热像图传送至处理单元的存储模块；所述温度探头用于探测室内温度信号、室外温度信号，并将该温度信号传输至所述数字表头，数字表头将该温度信号转换成数字信号，显示出具体的温度数值，同时将温度值传输至所述处理单元，处理单元中的图像分析模块对该热像图进行分析，得出该热像图各像素坐标的温度值，处理单元中的计算模块通过节能指数计算式子进行计算，得出被测门窗节能指数，所述显示器显示出该节能指数。
    作为本实用新型的优选方案，该装置还包括表面温度探头，所述表面温度探头与数字表头连接。所述表面温度探头用于探测被测门窗表面的实际温度信号，并将该温度信号传输至所述数字表头，数字表头将该温度信号转换成数字信号，并显示出具体的温度数值，再将测得的温度数据传送至处理单元的存储模块，处理单元对采集到的热像图和表面温度计测得的温度数据进行分析、处理，计算出被测门窗节能指数。
本实用新型还提供了一种节能门窗性能测试装置，该装置包括红外热像仪、用于测量室内外温度的温度计、用于测量被测门窗表面温度的表面温度计、用于处理图像和数据的处理单元、显示器、以及与处理单元连接的电源单元，所述红外热像仪、温度计和显示器分别与处理单元连接，所述处理单元包括存储模块、计算模块和图像分析模块。所述温度计用于测量室内、室外温度，并将测量所得的温度值传送至处理单元，所述表面温度计将测得的被测门窗表面温度数据传输至处理单元，所述红外热像仪用于采集被测门窗表面温度的热像图，并将该热像图传送至处理单元的存储模块，所述处理单元中的图像分析模块对该热像图进行分析，得出该热像图各像素坐标的温度值，处理单元中的计算模块通过节能指数计算式子进行计算，得出被测门窗节能指数。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型的节能门窗性能测试装置，通过采集被测门窗表面的热像图和室内外温度，计算出被测门窗的节能指数，从而准确的掌握被测门窗的节能效果。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的结构示意框图。
图2是本实用新型实施例2的结构示意框图。
图3是本实用新型实施例3的结构示意框图。
图中标记：1-红外热像仪，2-处理单元，3-温度探头，4-表面温度探头，5-数字表头，6-显示器，7-电源单元，8-数字温度计，9-表面温度计。 
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
如图1所示，本实施例列举的节能门窗性能测试装置包括红外热像仪1、温度探头3、数字表头5、用于处理图像和数据的处理单元2、显示器6、以及与处理单元连接的电源单元7，所述红外热像仪1、显示器6和数字表头5分别与处理单元2连接，所述温度探头3与数字表头5连接，所述处理单元2包括存储模块、计算模块和图像分析模块。
使用本实施例列举的所节能门窗性能测试装置进行门窗节能性能测试时，利用温度探头3探测室内温度信号和室外温度信号，并将该温度信号传输至数字表头5，数字表头5将该温度信号转换成数字信号，显示出具体的室内温度数值                                               
Figure DEST_PATH_IMAGE002
和室外温度数值
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，同时将
Figure 35214DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure 201622DEST_PATH_IMAGE004
传输至处理单元2，供被测门窗节能指数计算时使用；所述红外热像仪1采集被测门窗表面温度的热像图，并将该热像图传送至处理单元2的存储模块，所述处理单元2中的图像分析模块对该热像图进行分析，得出该热像图各像素点坐标的温度值，处理单元2中的计算模块根据
Figure 981359DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 376568DEST_PATH_IMAGE004
及热像图各像素点坐标的温度值，计算出被测门窗节能指数
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
，其中，如果是在室外进行热像图采集的，则
Figure DEST_PATH_IMAGE010
，如果是在室内进行热像图采集的，则
Figure DEST_PATH_IMAGE012
。热像图的像素为M×N，
Figure DEST_PATH_IMAGE014
表示该热像图上坐标为（i,j）的点对应的温度值，i=1,2,…M，j=1,2,…N。显示器6显示出节能指数
Figure 766441DEST_PATH_IMAGE006
。
实施例2
如图2所示，本实施例列举的节能门窗性能测试装置包括红外热像仪1、温度探头3、表面温度探头4、数字表头5、用于处理图像和数据的处理单元2、显示器6、以及与处理单元连接的电源单元7，所述红外热像仪1、显示器6和数字表头5分别与处理单元2连接，所述温度探头3和表面温度探头4分别与数字表头5连接，所述处理单元2包括存储模块、计算模块和图像分析模块。
使用本实施例列举的所节能门窗性能测试装置进行门窗节能性能测试时，利用温度探头3探测室内温度信号、室外温度信号，并将该温度信号传输至数字表头5，数字表头5将该温度信号转换成数字信号，显示出具体的室内温度数值和室外温度数值
Figure 793620DEST_PATH_IMAGE004
，同时将
Figure 120083DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure 913596DEST_PATH_IMAGE004
传输至处理单元2；所述红外热像仪1采集被测门窗表面安装表面温度探头4之前的热像图Ⅰ，并将热像图Ⅰ传输至处理单元2，处理单元2分析热像图Ⅰ，确定被测门窗温度相对均匀的区域和热像图Ⅰ中各像素点坐标的温度值；利用表面温度探头4在被测门窗温度相对均匀的区域探测其中一点的实际温度信号，并将该温度信号传输至数字表头5，数字表头5将该温度信号转换成数字信号，并将该温度数据传输至处理单元2；利用红外热像仪1采集被测门窗表面安装表面温度探头4之后的热像图Ⅱ，并将热像图Ⅱ传送至处理单元2的存储模块，所述处理单元2中的图像分析模块对热像图Ⅰ和热像图Ⅱ进行比较分析，确定表面温度探头4测量的位置，即确定热像图Ⅱ中表面温度探头4测量实际温度点的位置，处理单元2将表面温度探头4测量的该点的实际温度值与通过分析热像图Ⅰ得出的该点的温度值进行比较，得出的差值即为修正值，处理单元2将热像图Ⅰ中该点的温度值修正为表面温度探头4测得的实际温度值，并将热像图Ⅰ中其他像素点的温度值按照该修正值进行修正。处理单元2中的计算模块根据
Figure 93910DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 785923DEST_PATH_IMAGE004
及修正后的热像图Ⅰ中各像素点坐标的温度值，计算出被测门窗节能指数。
由于不同材料的发射系数不一样，通过热像图分析得到的温度不是非常的准确，利用表面温度计测量被测门窗表面温度相对均匀范围中一点的实际温度，将热像图中各像素点的温度进行修正，再利用修正后的温度值进行计算，使得计算得出的节能指数更准确。
其中，确定被测门窗的表面温度相对均匀的范围的方法是：在热像图Ⅰ上，以W×W(W一般取10-100比较合适)窗口滑动，计算该窗口区域的平均温度和温度的标准偏差，用标准偏差除以平均温度，其最小值对应的W×W区域为温度相对均匀的区域。通过最终结果发现，这种方式确定温度相对均匀的范围，在测试的时候结果稳定性非常高，从而保证结果具有可靠性。
实施例3
如图3所示，本实施例列举的节能门窗性能测试装置包括红外热像仪1、数字温度计8、表面温度计9、处理单元2、显示器6、以及与处理单元2连接的电源单元7，所述红外热像仪1、表面温度计9、显示器6和数字温度计8分别与处理单元2连接，所述处理单元2包括存储模块、计算模块和图像分析模块。
使用本实施例列举的所节能门窗性能测试装置进行门窗节能性能测试时，利用数字温度计8测量室内温度
Figure 522935DEST_PATH_IMAGE002
和室外温度
Figure 233271DEST_PATH_IMAGE004
，并将测量所得的温度值
Figure 600798DEST_PATH_IMAGE002
和传送至处理单元2，供被测门窗节能指数计算时使用。利用红外热像仪1分别采集被测门窗表面安装表面温度计9之前的热像图Ⅰ、和安装表面温度计9之后的热像图Ⅱ，并将两幅热像图传送至处理单元2的存储模块，所述处理单元2中的图像分析模块对热像图Ⅰ进行分析，确定被测门窗温度相对均匀的区域和热像图Ⅰ中各像素点坐标的温度值；利用表面温度计9测量被测门窗表面温度相对均匀区域中一点的实际温度值，所述处理单元2对热像图Ⅰ和热像图Ⅱ进行比较分析，确定表面温度计9测量的位置，即确定热像图Ⅱ中表面温度计9测量实际温度点的位置，处理单元2将表面温度计9测量的该点的实际温度值与通过分析热像图Ⅰ得出的该点的温度值进行比较，得出的差值即为修正值，处理单元2将热像图Ⅰ中该点的温度值修正为表面温度计9测得的实际温度值，并将热像图Ⅰ中其他像素点的温度值按照该修正值进行修正。处理单元2中的计算模块根据
Figure 117547DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 262483DEST_PATH_IMAGE004
及修正后的热像图Ⅰ中各像素点坐标的温度值，计算出被测门窗节能指数。
使用本实用新型的节能门窗性能测试装置，通过温度测量和被测门窗表面热像图采集，可计算出被测门窗的节能指数，从而可以清楚的知道被测门窗的节能性能是否良好，通过观察热像图可知道被测门窗存在热工缺陷的部位。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种节能门窗性能测试装置，其特征在于，该装置包括红外热像仪、温度探头、数字表头、用于处理图像和数据的处理单元、显示器、以及与处理单元连接的电源单元，所述红外热像仪、显示器和数字表头分别与处理单元连接，所述温度探头与数字表头连接，所述处理单元包括存储模块、计算模块和图像分析模块。
2.根据权利要求1所述的节能门窗性能测试装置，其特征在于，该装置还包括表面温度探头，所述表面温度探头与数字表头连接。
3.一种节能门窗性能测试装置，其特征在于，该装置包括红外热像仪、用于测量室内外温度的温度计、表面温度计、用于处理图像和数据的处理单元、显示器、以及与处理单元连接的电源单元，所述红外热像仪、温度计、表面温度计和显示器分别与处理单元连接，所述处理单元包括存储模块、计算模块和图像分析模块。
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