CN205643220U - 一种全局性检测物质热传递性能的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及物质热传递测量装置领域，具体公开了一种全局性检测物质热传递性能的装置，包括温度传感器A、热体、检测腔与控制系统，温度传感器A、热体、检测腔均与控制系统连接，温度传感器A、热体均在检测腔内，其中热体由温度传感器B与加热器组成。本实用新型分析在不同环境条件对该被测物质的热传递能力的影响，检测精度高，检测速度快，适用于测量织物、成衣、被服、纤维以及需要测试的热导介物质等在不同环境条件的保温性能或散热性能。

Description

一种全局性检测物质热传递性能的装置

技术领域

本实用新型涉及物质热传递测量装置领域，具体是一种全局性检测物质热传递性能的装置。

背景技术

热传递有三条途径：传导、辐射和对流。各种物质在不同条件下，其热传导、辐射和对流的性能有所不同；各种物质在不同形态和不同环境条件下，其热传导、辐射和对流指标对该物质热传递性能的贡献比例也有所不同。

测量各种物质的热传递性能，对于合理利用各种物质的热传递特性实现最优的散热或保温功能等目的有着重要的意义。目前对各种物质的热传递性能，大多仅提供热传导系数，而在实际应用中，技术人员也大多参考物质的热传导系数来评价各物质的热传递性能。由上所述，由于各种物质在不同形态和不同环境条件下，其热传导、辐射和对流指标对该物质热传递性能的贡献比例有所不同，仅以热传导系数来评价各物质的热传递性能，是不严谨的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全局性检测物质热传递性能的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种全局性检测物质热传递性能的装置，包括温度传感器A、热体、检测腔与控制系统，温度传感器A、热体、检测腔均与控制系统连接，温度传感器A、热体均在检测腔内，其中热体由温度传感器B与加热器组成。

作为本实用新型进一步的方案：控制系统为CPU处理器。

作为本实用新型进一步的方案：还包括湿度传感器与压力传感器，湿度传感器、压力传感器均与控制系统连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型在工作过程中，可以根据需要同时测量环境的压力和湿度等参数，用以分析在不同环境条件对该被测形态之物质的热传递能力的影响，检测精度高，检测速度快，适用于测量织物、成衣、被服、纤维以及需要测试的热导介物质等在不同环境条件的保温性能，或散热性能（比如凉感）。用以指导制衣厂家选择原料的材质、厚度等，并可检测成衣或被服的热传递参数。

所谓“全局性”，是指该方法不是单一测量物质的热传导性能，而是测量各种物质在不同形态和不同环境条件下的热传导、辐射和对流的综合性能。能够真实地反映该物质在现实环境中对热的导介能力，在工程应用和现实生活中，更具参考意义。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种全局性检测物质热传递性能的装置，包括以下部件：温度传感器A、热体、湿度传感器、压力传感器、检测腔与控制系统，温度传感器A、热体、湿度传感器、压力传感器、检测腔均与控制系统连接，温度传感器A、热体均在检测腔内。各部件的具体作用如下所述。

1.温度传感器A，用于检测环境温度。

2.热体：由温度传感器B与加热器组成，使温度传感器B能够检测到加热器的实时温度。

3.湿度传感器：用于检测环境湿度（以气体为环境时使用，以液体或固体为环境时该湿度传感器可以不安装，或放弃不用）。

4.压力传感器：用于检测环境压力（以气体或液体为环境时使用，以固体为环境时该压力传感器可以不安装，或放弃不用）。

5.检测腔：将检测环境与外部环境相对隔离，为检测环境提供相对稳定的温度、压力、湿度等参数，必要时可以人为控制检测环境的各项参数为恒定值；

6.控制系统为CPU处理器，其功能包括：

6.1检测并记录温度传感器A所在环境的温度值；

6.2控制热体温度，使热体温度跟踪温度传感器A所在环境的温度，并高出一个恒定值，即热体温度值=温度传感器A所在环境的温度值+ΔT，其中ΔT在一次完整的检测过程中为恒值；

6.3检测、计算并记录热体的加热功率值；

6.4检测并记录温度传感器A所在环境的湿度和压力值（辅助项，备选）；

6.5人机交互、电源管理等其他辅助功能。

本实用新型中，全局性检测物质热传递性能的装置的工作过程如下：

1.将温度传感器A与热体置于检测腔内；

2.按检测要求，将被检测物（如布料、成衣、手套、袜子、被褥等）以单层或多层的方式包裹在热体上；

3.设定合适的ΔT值后启动装置，控制系统将控制热体温度，使热体温度值=温度传感器A所在环境的温度值+ΔT。

4.控制系统自动检测、记录维持热体温度所需要的加热功率；

5.控制系统根据数据换算，计算出被检测物的热传递参数。

数据换算是将被检测物在不同环境条件下的热传递参数与作为参照的热传递参数的比值或差值的计算方法。作为参照的热传递参数是在20℃、1标准大气压、相对湿度50%下的空气的热传递参数。

本实用新型装置的工作原理：

在控制系统未启动之前，被测物、热体、温度传感器A的原始温度均与检测腔内的温度一致，四者之间不存在热传递。

控制系统启动后，由于控制系统强制热体温度高于温度传感器A所在环境（即检测腔）的温度ΔT值，温度差的存在就会造成热传递。在热体与检测腔之间的被测物会部分地阻止该热传递。被测物的保温性越好，该热传递越弱，维持ΔT值所需要的加热功率越小；反之，被测物的保温性越差，该热传递越强，维持ΔT值所需要的加热功率越大。

检测维持ΔT值所需要的加热功率，即可表征被测物的热传递性能，该热传递性能参数不仅包括传统导热系数检测仪器所检测的导热系数对热传递性能的贡献，还包括辐射和对流的贡献；同时，由于被测物是以正常使用形态被检测的，所以能够更真实地反映出被测物在正常使用形态下的热传递性能。

所谓正常使用形态，是指：传统导热系数检测仪器检测某物质的导热性能，仅仅是检测该物质本身的热传导系数，检测时需要排除被检测物质之外的物质（例如空气和水蒸汽等）对检测结果的影响，一般是将被检测物质制成片状、块状等形状，然后一侧挤压在加热器上，监测另一侧的温度状态，以确定导热系数。而被检测物在正常使用中的形态，可能不是检测时的形态，例如涤纶布料是用涤纶纤维织成的布料，在实际使用中，涤纶布料是蓬松状态的，纤维间隙中含有空气及空气中的水蒸气，其热传递性能较涤纶材料本身有较大差别。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种全局性检测物质热传递性能的装置，其特征在于，包括温度传感器A、热体、检测腔与控制系统，温度传感器A、热体、检测腔均与控制系统连接，温度传感器A、热体均在检测腔内，其中热体由温度传感器B与加热器组成，温度传感器B用于检测加热器的实时温度。

2.根据权利要求1所述的全局性检测物质热传递性能的装置，其特征在于，控制系统为CPU处理器。

3.根据权利要求1所述的全局性检测物质热传递性能的装置，其特征在于，还包括湿度传感器与压力传感器，湿度传感器、压力传感器均与控制系统连接。