CN206671229U - 一种用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统，包括试验箱、设置在试验箱内部的测试室、设置在测试室顶部的白炽灯光源单元、将在测试室与外界相连通的送风管、设置在送风管中的通风扇、设置在测试室中的风速传感器、与风速传感器电连接的风速仪、与测试室配合使用的多测点温度采集单元及多测点热流采集单元、分别与白炽灯光源单元、通风扇、风速仪、多测点温度采集单元及多测点热流采集单元电连接的电气控制面板。与现有技术相比，本实用新型整体结构简单、紧凑，实现了对车辆模型动态、连续的采集样品上的温度变化以及热流密度变化，可准确得出应用隔热材料的整车隔热性能以及量化计算出模型样品的综合传热系数，测试精度高。

Description

一种用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统

技术领域

本实用新型属于车辆隔热性能检测技术领域，涉及一种用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统。

背景技术

截至2015年底，全国机动车保有量达2.79亿辆，其中汽车1.72亿辆，随着汽车的剧增，人们呆在汽车里的时间也越来越多，消费者和汽车企业也越来越重视汽车的热舒适性问题。

汽车企业通常会根据不同的隔热材料进行相关的隔热实验。汽车隔热试验是参照现行2007版的《汽车隔热通风试验方法》标准，而保温隔热性能测试可以参照铁道部于1997年发布的《保温车隔热性能试验评定方法》标准，通常汽车企业将每种材料安装于汽车上再按标准进行相关隔热实验不仅需要不停地大面积更换隔热材料，实验还会受到天气的影响等，这对于新型隔热材料应用于车辆上的隔热性能改进实验来说无疑是一项工作量巨大，效率低下，成本巨大的工作。

申请号为201620774380.9的中国实用新型专利公开了一种用于测试汽车隔热板性能的试验装置，所述试验装置包括工作台，所述工作台的左端部固定有用于固定隔热板的支架，所述支架上固定有对隔热板进行加热的热风机，所述工作台的右端部设置有能够沿工作台左右方向滑动的板体一，所述板体一与所述支架相对设置。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种整体结构简单、紧凑，经济实用性好，工作效率高，测试精度高的用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统，该系统包括试验箱、设置在试验箱内部的测试室、设置在测试室顶部的白炽灯光源单元、将在测试室与外界相连通的送风管、设置在送风管中的通风扇、设置在测试室中的风速传感器、与风速传感器电连接的风速仪、与测试室配合使用的多测点温度采集单元及多测点热流采集单元、分别与白炽灯光源单元、通风扇、风速仪、多测点温度采集单元及多测点热流采集单元电连接的电气控制面板。

所述的测试室中设有绝缘支架，所述的白炽灯光源单元通过绝缘支架固定在测试室中。

所述的白炽灯光源单元包括固定在绝缘支架上的灯座、均匀布设在灯座上的白炽灯以及与白炽灯电连接的光源控制开关，该光源控制开关与电气控制面板电连接。

所述的绝缘支架的支撑腿为多节伸缩杆，所述的测试室底面开设有卡槽，所述的绝缘支架的支撑腿插设在卡槽中，固定在测试室中。

作为优选的技术方案，所述的白炽灯光源单元主要由集成了4个螺口的灯座以及4个白炽灯和光源控制开关组成，主要用于模拟太阳光照辐射。绝缘支架用于放置白炽灯灯座及调节光源高度及位置。

所述的多测点温度采集单元包括多个贴设在待测汽车模型上的热电偶传感器、与各热电偶传感器电连接的温度采集器以及与温度采集器电连接的计算机，所述的温度采集器通过电路与电气控制面板连接。

所述的热电偶传感器通过温度采集器实时自动记录待测汽车模型各个位置的温度值，并通过计算机储存实时温度数据。

所述的多测点热流采集单元包括多个贴设在待测汽车模型上的热流密度传感器、与各热流密度传感器电连接的热流密度采集器，该热流密度采集器通过电路与电气控制面板连接。

所述的多测点热流采集单元通过热流密度采集器实时采集并记录热流密度与温度的数值。

所述的风速传感器通过夹持支架固定在测试室中。

所述的风速传感器通过夹持支架固定在测试室内，并测量在送风系统作用下测试室内风的流速大小，最终通过风速仪实时采集并记录测试室内环境风速数值。

所述的试验箱的箱门上开设有试验观察窗。

所述的试验观察窗为电加热防雾的玻璃窗。

所述的试验箱底部设有万向轮。

本实用新型装置中，白炽灯光源单元位于试验箱的箱门试验观察窗内，白炽灯光源单元用于照明测试室内部。试验观察窗采用电加热防雾的玻璃窗，开窗方便测试人员观察测试室内部及待测汽车模型的情况。测试室主要为试验箱内部箱体结构，采用不锈钢材质制备而成，能够防止试验箱内由于湿气过重生锈。测试室还设有样品架，该样品架通过测试室两侧的卡槽固定在测试室内，主要用于放置待测汽车模型。试验箱的两侧还设有引线孔及密封塞，主要用于多测点温度采集单元、多测点热流采集单元、风速仪、风速传感器的引线以及白炽灯光源单元的走线，密封塞用于走线后的试验箱的密封，保证实验不受外界环境影响。

与现有技术相比，本实用新型通过模拟测试车辆隔热性能的系统方案实现了对车辆模型动态、连续的采集样品上的温度变化以及热流密度变化，最终可以得出模型上应用隔热材料的整车隔热性能以及量化计算出模型样品的综合传热系数，不仅大大减轻了工作量和提高了工作效率，也提高了数据采集的完整性和精度；另外，本实用新型还具有使用成本低，方便推广应用等优点，具有显著性应用价值。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图

图中标记说明：

1—试验箱、11—测试室、12—试验观察窗、13—绝缘支架、14—样品架、15—电气控制面板、16—万向轮、17—箱门、2—白炽灯光源单元、21—灯座、22—白炽灯、23—光源控制开关、3—温度采集器、31—热电偶传感器、4—热流密度采集器、41—热流密度传感器、5—风速仪、51—风速传感器、52—夹持支架、6—计算机、7—待测汽车模型。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例：

如图1所示，一种用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统，该系统包括试验箱1、设置在试验箱1内部的测试室11、设置在测试室11顶部的白炽灯光源单元2、将在测试室11与外界相连通的送风管、设置在送风管中的通风扇、设置在测试室11中的风速传感器51、与风速传感器51电连接的风速仪5、与测试室11配合使用的多测点温度采集单元及多测点热流采集单元、分别与白炽灯光源单元2、通风扇、风速仪5、多测点温度采集单元及多测点热流采集单元电连接的电气控制面板15。

其中，测试室11中设有绝缘支架13，白炽灯光源单元2通过绝缘支架13固定在测试室11中。白炽灯光源单元2包括固定在绝缘支架13上的灯座21、均匀布设在灯座21上的白炽灯22以及与白炽灯22电连接的光源控制开关23，该光源控制开关23与电气控制面板15电连接。绝缘支架13的支撑腿为多节伸缩杆，测试室11底面开设有卡槽，绝缘支架13的支撑腿插设在卡槽中，固定在测试室11中。

多测点温度采集单元包括多个贴设在待测汽车模型7上的热电偶传感器31、与各热电偶传感器31电连接的温度采集器3以及与温度采集器3电连接的计算机6，温度采集器3通过电路与电气控制面板15连接。热电偶传感器31通过温度采集器3实时自动记录待测汽车模型7各个位置的温度值，并通过计算机6储存实时温度数据。

多测点热流采集单元包括多个贴设在待测汽车模型7上的热流密度传感器41、与各热流密度传感器41电连接的热流密度采集器4，该热流密度采集器4通过电路与电气控制面板15连接。多测点热流采集单元通过热流密度采集器4实时采集并记录热流密度与温度的数值。

风速传感器51通过夹持支架52固定在测试室11中。风速传感器51通过夹持支架52固定在测试室11内，并测量在送风系统作用下测试室11内风的流速大小，最终通过风速仪5实时采集并记录测试室11内环境风速数值。

试验箱1的箱门17上开设有试验观察窗12，该试验观察窗12为电加热防雾的玻璃窗，试验箱1底部设有万向轮16。

在实际应用时，首先将绝缘支架13通过测试室11两侧的卡槽固定在测试室11中上部位置，将白炽灯光源单元2的灯座21平稳的放在绝缘支架13上，可以通过调节支撑腿的高低，来调节白炽灯光源单元2的高度及位置，然后根据模拟太阳辐射光的强度选定一定功率的白炽灯22灯组(45W或者60W等)，将其安装到对应的灯座21上，接通白炽灯22的光源控制开关23，将光源控制开关23按钮切换到关闭状态。

接着，将夹持支架52固定安装到测试室11内，并将风速传感器51一端通过试验箱1两侧的引线孔放到测试室11内，用夹持支架52夹住风速传感器51使其固定，在连接高精度风速仪传感器51的另一端调试设定好待测风速的一些参数。然后，将实验用的按一定比例缩小的待测汽车模型7放入到样品架14上，样品架14同样与绝缘支架13一样固定安装在测试室11两侧的卡槽内；紧接着将距离多个热电偶传感器31一定距离处贴上标签纸，主要方便辨识每个传感器对应于待测汽车模型7的各个部位，并将这些热电偶传感器31用扎带扎好以方便布线，接着将热电偶传感器31通过引线孔放入测试室11内并用双面胶等将其贴到待测汽车模型7(内部安装好具有一定厚度的隔热保温材料)的各个部位的内外表面(如顶棚，前后挡风，地板，车内人员位置等)，并记下每个热电偶传感器31标号所对应的待测汽车模型7的各个位置处，同样在热电偶传感器31的另一端温度采集器3上调试并设置好相关参数如扫描时间，扫描频率等。

随后，将贴有标签纸的一组两个高精度热流密度传感器41贴片通过引线孔贴到待测汽车模型7的对应的各个部位的内外表面上(如顶棚内外，地板内外，前挡风内外等等，注意：两个热流密度传感器41在待测汽车模型7内外位置要相同)，将热流密度传感器41连接的另一端热流密度采集器4调试，并设置好相关参数如采集周期，采集频率等(注意：温度采集频率最好与热流采集频率相同以方便测试过后的实验数据整理分析研究，并且热流密度传感器41上一般也会采集对应贴片出的温度数据)。

紧接着，将连接有热电偶传感器31，热流密度传感器41的整个待测汽车模型7移至试验箱1外靠近试验箱1的实验台上(注意连接传感器的引线要足够长)，接通试验箱1的电源，按下电源开关启动试验箱1系统，并设置好事先预定的实验方案中的相关温度、湿度以及风量等参数，按下试验箱1外面的电气控制面板15上的实验开始按钮，关上试验箱1的箱门17(注意箱门17应该留有一些空隙以防箱门17夹断传感器的引线，电气控制面板15上显示有测试室11内部的温度、湿度、风量信息)，等待试验箱1内部的测试室11达到测试人员设定的实验方案所设定的温度、湿度以及风速，然后按下电气控制面板15上的停止升温按钮、停止加湿按钮，但是风速按钮依旧保持打开状态，并且打开试验箱1的箱门17迅速将连接有传感器的待测汽车模型7放入到测试室11的样品架14上指定位置，并迅速关上箱门17，紧接着用计时器计时一分钟后(其目的在于让测试11内的温度、湿度及风量逐步达到稳定状态)几乎同时按下温度采集器3的开始扫描按钮、热流密度采集器4的开始扫描按钮和风速仪5的开始扫描按钮，并迅速打开白炽灯光源单元2的光源控制开关23(注意：风量模拟汽车在正常行进中的风速大小，白炽灯22的照射模拟汽车所受太阳光的辐射作用，测试室11内的温度以及湿度模拟汽车在行驶中的环境温度以及湿度)，待所设定的每组实验设置的扫描时间达到后(一般半小时或者以上)，同时按下温度采集器3的结束扫描按钮、热流密度采集器4的结束扫描按钮和风速仪5的结束扫描按钮，并迅速关闭白炽灯光源单元2的光源控制开关23，并将温度采集器3、热流密度采集器4以及风速仪5采集的数据保存下来，这样一组实验数据就已经完成，同理接下来进行设定的其他组实验。

实验完成后保存所有的实验数据并且可以用Excel，Originlab等进行试验曲线的绘制以及实验数据的分析处理，最终可以通过试验数据计算出车辆模型测点部位温度变化率，湿度变化率以及综合传热系数等。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统，其特征在于，该系统包括试验箱、设置在试验箱内部的测试室、设置在测试室顶部的白炽灯光源单元、将在测试室与外界相连通的送风管、设置在送风管中的通风扇、设置在测试室中的风速传感器、与风速传感器电连接的风速仪、与测试室配合使用的多测点温度采集单元及多测点热流采集单元、分别与白炽灯光源单元、通风扇、风速仪、多测点温度采集单元及多测点热流采集单元电连接的电气控制面板。

2.根据权利要求1所述的一种用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统，其特征在于，所述的测试室中设有绝缘支架，所述的白炽灯光源单元通过绝缘支架固定在测试室中。

3.根据权利要求2所述的一种用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统，其特征在于，所述的白炽灯光源单元包括固定在绝缘支架上的灯座、均匀布设在灯座上的白炽灯以及与白炽灯电连接的光源控制开关，该光源控制开关与电气控制面板电连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统，其特征在于，所述的绝缘支架的支撑腿为多节伸缩杆，所述的测试室底面开设有卡槽，所述的绝缘支架的支撑腿插设在卡槽中，固定在测试室中。

5.根据权利要求1所述的一种用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统，其特征在于，所述的多测点温度采集单元包括多个贴设在待测汽车模型上的热电偶传感器、与各热电偶传感器电连接的温度采集器以及与温度采集器电连接的计算机，所述的温度采集器通过电路与电气控制面板连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统，其特征在于，所述的多测点热流采集单元包括多个贴设在待测汽车模型上的热流密度传感器、与各热流密度传感器电连接的热流密度采集器，该热流密度采集器通过电路与电气控制面板连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统，其特征在于，所述的风速传感器通过夹持支架固定在测试室中。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统，其特征在于，所述的试验箱的箱门上开设有试验观察窗。

9.根据权利要求8所述的一种用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统，其特征在于，所述的试验观察窗为电加热防雾的玻璃窗。

10.根据权利要求8所述的一种用于模拟测试汽车模型隔热性能的系统，其特征在于，所述的试验箱底部设有万向轮。