CN203688475U - 高温太阳能选择性涂层热循环性能测试装置 - Google Patents

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谭卓鹏
沈剑山
周福云
邓金雁
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Abstract

本实用新型公开了一种高温太阳能选择性涂层热循环性能测试装置，包括真空加热机构、温控机构和人机界面。温控机构电性连接于真空加热机构，人机界面电性连接于温控机构。人机界面控制温控机构运作，温控机构控制真空加热机构运作。真空加热机构包括真空室和加热结构，加热结构设于真空室的内部，真空室设有真空接口，真空接口连接有真空机组。本实用新型结构简单，测试效率高，测试结果精确。

Description

高温太阳能选择性涂层热循环性能测试装置
技术领域
 本实用新型涉及太阳能涂层技术领域，特别是涉及一种高温太阳能选择性涂层热循环性能测试装置。
背景技术
太阳能选择性涂层是槽式太阳能集热管的关键材料之一，其热性能测试有着重要的作用。目前还没有统一的测试装置，大多采用代用仪器或使用常见的退火炉，测试效率均较低。太阳能选择性涂层实际工作时处于真空状态，使用代用仪器进行热循环测试时，涂层样品会发生氧化，测试出来的数据不精确，影响测试结果。因此，有必要研发一种简单高效的太阳能选择性涂层热循环性能测试装置。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术的缺点的问题，提供一种高温太阳能选择性涂层热循环性能测试装置，结构简单，测试效率高，测试结果精确。 
一种高温太阳能选择性涂层热循环性能测试装置，包括真空加热机构、温控机构和人机界面，所述温控机构电性连接于所述真空加热机构，所述人机界面电性连接于所述温控机构；所述人机界面控制所述温控机构运作，所述温控机构控制所述真空加热机构运作；所述真空加热机构包括真空室和加热结构，所述加热结构设于所述真空室的内部，所述真空室设有真空接口，所述真空接口连接有真空机组。 
在其中一个实施例中，所述真空室的室壁为水冷结构，所述室壁上设有循环水入口、循环水出口。
在其中一个实施例中，所述加热结构包括加热管和热电偶，所述加热管设于所述真空室内，所述热电偶一端设于所述真空室内，所述热电偶的另一端电性连接于所述温控机构。
在其中一个实施例中，所述热电偶外环设有陶瓷环。
在其中一个实施例中，所述温控机构包括PLC控制系统和继电器。
在其中一个实施例中，所述真空室上设有阀门，所述阀门连接有气体流量计，所述气体流量计电性电性连接于所述温控机构与惰性气体。
在其中一个实施例中，所述真空室内设有支架网，所述支架网上设有若干用于置放待测样品的容置槽，所述支架网上还设有一测温样品。 
上述高温太阳能选择性涂层热循环性能测试装置，结构设计简单，所述真空室采用双层水冷结构，防止室壁过热。采用电阻式加热，所述加热管均匀置放在支架网的上下两面并保持有距离，保证样品表面及底面同时均匀受热。热电偶采用陶瓷环包裹，不仅成本低廉，还可延长使用寿命。本实用新型测试效率高。测温准确，循环过程自动控制，无人值守，减少了人为因素对测试结果的影响。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的结构侧视图。
图3为本实用新型热电偶的结构示意图。
以下是本实用新型零部件符号标记说明：
真空加热机构10、真空室11、循环水入口111、循环水出口112、支架网113、测温样品114、加热结构12、加热管121、热电偶122、陶瓷环123、温控机构20、PLC控制系统21、继电器22、人机界面30、真空机组40、气体流量计50、惰性气体60。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本实用新型的优点与精神，藉由以下结合附图与具体实施方式对本实用新型的详述得到进一步的了解。
一种高温太阳能选择性涂层热循环性能测试装置，包括真空加热机构10、温控机构20和人机界面30。温控机构20电性连接于真空加热机构10，人机界面30电性连接于温控机构20；人机界面30控制温控机构20运作，温控机构20控制真空加热机构10运作。
真空加热机构10包括真空室11和加热结构12。加热结构12设于真空室11的内部，真空室11设有真空接口，真空接口连接有真空机组40。真空室11的室壁为水冷结构，室壁上设有循环水入口111、循环水出口112。真空室11的室壁采用双层水冷结构，可防止室壁过热。
真空室11上设有阀门，阀门连接有气体流量计50，气体流量计50电性电性连接于温控机构20与惰性气体60。
真空室11内设有支架网113，支架网113上设有若干用于置放待测样品的容置槽，所述支架网113上还设有一测温样品114。支架网113有利于待测样品上下表面受热均匀容置槽可以一次性放置24片样品，即可同时对24种工艺的样品进行测试，测试效率高。
加热结构12包括加热管121和热电偶122。加热管121设于真空室11内。加热管121均匀置放在支架网113的上下两面并保持有距离，保证样品表面及底面同时均匀受热。热电偶122一端设于真空室11内，热电偶122的另一端电性连接于温控机构20，可满足室温～700℃的加热温度要求。热电偶122外环设有陶瓷环123，不仅成本低廉，且可延长使用寿命。
温控机构20包括PLC控制系统21及与PLC控制系统21电性连接的继电器22。PLC控制系统21电性连接于所述人机界面30，继电器22电性连接于热电偶122。热电偶122探头焊接入所述测温样品114的中心，便于检测出待测样品的实际温度。工作时，热电偶122将测量的温度信号传给继电器22，继电器22根据PLC控制系统21输入的温度值自动跟踪加热管121升温到设定温度。
在使用本实用新型时，首先制备样片，样片规格为                                               
Figure DEST_PATH_IMAGE002
30×2mm，测试其吸收率（
Figure DEST_PATH_IMAGE004
）和发射率（），并观察颜色；再检查并接好本实用新型，打开压缩惰性气体60阀门，开启冷却水，并通过人机界面30上设置好热循环参数，热循环参数包括高/低温度，循环次数，保温时间，升/降温速率；设置完毕后，将待测样品放入热循环装置的容置槽中，一次性可放置24片，并安放好测温样片，关好真空室门11；然后，先进行抽真空，等待真空室11内达到10-3Pa后，支架网113上下两面的加热管121开始对待测样品加热，当测温样品114上的热电偶122检测到测温样品114达到所设置的最高温度后，进入高温保温阶段，并保温5分钟；高温保温阶段结束，PLC控制系统21控制气体流量计50释放惰性气体60进入真空室11进行降温，当降到设置的最低温度时，进入低温保温阶段，并保温5分钟；当低温保温阶段结束，PLC控制器控制真空机组40再次对真空室11抽真空，进入新的循环；最后，热性能循环测试达到所设的循环次数后，自动停止循环，人机界面30记录循环次数及循环温度，取出试样。
测试完毕后，测试样品的吸收率（
Figure DEST_PATH_IMAGE008
）和发射率（
Figure DEST_PATH_IMAGE010
）。通过以下公式计算吸收比和发射比的相对变化，并查看样品涂层是否有脱落。
吸收率的相对变化计算公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE012
发射率的相对变化计算公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE014
。
综上所述，上述高温太阳能选择性涂层热循环性能测试装置，结构设计简单，所述真空室11采用双层水冷结构，防止室壁过热。采用电阻式加热，所述加热管121均匀置放在支架网113的上下两面并保持有距离，保证样品表面及底面同时均匀受热。热电偶122采用陶瓷环123包裹，不仅成本低廉，还可延长使用寿命。本实用新型测试效率高。测温准确，循环过程自动控制，无人值守，减少了人为因素对测试结果的影响。结构简单，测试效率高，测试结果精确。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种高温太阳能选择性涂层热循环性能测试装置，其特征在于，包括真空加热机构、温控机构和人机界面，所述温控机构电性连接于所述真空加热机构，所述人机界面电性连接于所述温控机构；所述人机界面控制所述温控机构运作，所述温控机构控制所述真空加热机构运作；所述真空加热机构包括真空室和加热结构，所述加热结构设于所述真空室的内部，所述真空室设有真空接口，所述真空接口连接有真空机组。
2.根据权利要求1所述的高温太阳能选择性涂层热循环性能测试装置，其特征在于，所述真空室的室壁为水冷结构，所述室壁上设有循环水入口、循环水出口。
3.根据权利要求1所述的高温太阳能选择性涂层热循环性能测试装置，其特征在于，所述加热结构包括加热管和热电偶，所述加热管设于所述真空室内，所述热电偶一端设于所述真空室内，所述热电偶的另一端电性连接于所述温控机构。
4.根据权利要求3所述的高温太阳能选择性涂层热循环性能测试装置，其特征在于，所述热电偶外环设有陶瓷环。
5.根据权利要求1所述的高温太阳能选择性涂层热循环性能测试装置，其特征在于，所述温控机构包括PLC控制系统和继电器。
6.根据权利要求1所述的高温太阳能选择性涂层热循环性能测试装置，其特征在于，所述真空室上设有阀门，所述阀门连接有气体流量计，所述气体流量计电性电性连接于所述温控机构与惰性气体。
7.根据权利要求1所述的高温太阳能选择性涂层热循环性能测试装置，其特征在于，所述真空室内设有支架网，所述支架网上设有若干用于置放待测样品的容置槽，所述支架网上还设有一测温样品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106198370B (zh) * 2016-07-08 2018-11-02 哈尔滨工业大学 抗氧化涂层在500～2300℃区间高真空服役性能和辐射特性测试装置

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