专利名称：：全玻璃真空太阳集热管半球发射率检测仪的制作方法
技术领域：
：本实用新型属于工程热物理学科，热辐射性能的检测仪器。
背景技术：
：在2005年国家颁布的GBAT17049-2005"全玻璃真空太阳集热管"标准中只有100多个字描述了半球发射率测量一个简单测试过程，没有指定标准检测仪器设备。为填补"全玻璃真空太阳集热管"成品管半球发射率测量的国内空白，为此研制了全自动控制的"全玻璃真空太阳集热管半球发射率检测仪"。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，提供一台自动控制的"全玻璃真空太阳集热管半球发射率检测仪"。该检测仪是由如图1所示的测量装置，如图4所示的自动控制仪和数据采集处理及打印等部份组成。本实用新型的全玻璃真空太阳集热管半球发射率检測仪，要解决技术问题的关键是测量装置的结构，如图1所示。首先利用被测涂层(5)刚好被密封在高真空的玻璃管(4)内，形成真空腔内的辐射换热。所以构成全玻璃真空太阳集热管即是被检测对象，又是测量装置的一个重要部件。测量装置中另一重要部件是冷壁水套(3),使其集热管处于稳定的冷水(8)环境之中。一般情况下冷壁水套通自来水即可，为了保持水的恒定温度，冷水从水套下部水嘴(6)引进，再由水套上部水嘴(21)流出。结构中另一部件如图2所示的加热器，加热器由高温陶瓷管(O、柔性绝缘加热带(22)和测温热电偶(24)等构成。加热器要求外表面要平整光滑能容易地装入集热管内。因为加热器分为主加热器和二个辅助的加热器，所以要有三个加热带6条加热引出线，而6条引出线(23)必须从陶瓷管内引出，解决问题的办法是将陶瓷管打6个均匀分布的导线引出孔，如图3所示。辐射加热采用柔性绝缘加热带(22)，长度可根据加热功率选取，使用方便，绕在陶瓷管上即可。全玻璃真空太阳集热管半球发射率检测仪，其特征在于它的结构由三部分组成，其关键部分是测量装置，主体为冷壁水套(3),将同有被测吸收涂层(5)的集热管(4)装入冷壁水套(3)内，在集热管内再装入加热器(9)，在冷壁水套(3)两端设有密封圈(10)和压紧盖(11)构成集热管和冷壁水套之间水的循环系统，冷水从进水嘴(6)进，从出水嘴(1)流出，循环水温的测量铂电阻(2)(7)完成；第二部分是自动控制单元，两个辅助加热通过三回路PID调解器和调功板自动跟踪主加热器升温至设定温度；第三部分由计算机完成数据采集、处理及打印。本实用新型的全玻璃真空太阳集热管半球发射率检测仪要解决另一个技术问题在于加热的电流I、电压V;涂层表面温度Ts,冷壁水套中的水温Tc的准确测量。为了提高主加热器加热电流I、电压V的测量精度，如图4所示，在电路中使用了高精度的三回路PID调节器、调功板和电流电压传感器，其电路方框图如图4所示。在测量温度Ts时，是采用两支热电偶如图2中的(24)，取其两支热电偶示值的平均值。同理测量水温To，也是采用2支铂电阻如1图中的(2)(7)，取其两支铂电阻示值的平均值以示To。该检测仪由于有效地解决了上述技术问题，收到明显有益效果，下面列几项试验测试结果。表1集热管A1-N/A1吸收涂层不同温度下的半球发射率表面温度(。c)加热电流(A)加热电压(V)冷壁水温(,C)表面面积(m')半球发射率(eH)800.05412.920.00.0240.065<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>控制检测仪器所采用。下面将参照附图描述实用新型的具体实施方式。图1是检测仪的测量装置结构示意图图2是测量装置的加热器结构示意图图3是加热器的高温陶瓷管打孔的尺寸分布图图4是检测仪实施自动控制原理方框图具体实施方式从图1可以看出"全玻璃真空太阳集热管半球发射率检测仪"测量装置的结构组成，其主体为冷壁水套(3)，内装有被测吸收涂层(5)的集热管(4),在集热管内再装入加热器(9)。由两套压紧盖(11)和密封圈(10)以及进水嘴(6)和出水嘴(1)等构成冷水(8)的循环系统。(7)和(1)分别为进出水温测量传感器ptlOO铂电阻。放入集热管内的加热器如图2所示。加热器主体为陶瓷管(21),在陶瓷管外壁均匀分布缠绕三段柔性绝缘加热带(22),加热带引线(23)从陶瓷管事先打好的小孔(25)引入管内，再从陶瓷管的端口引出，接到自动控制器接口处。在加热带外表面放置直径比较细的測温热电偶(4)，使其整个加热器外表面比较平滑，能容易地插入到集热管(4)内。图3表明陶瓷管(31)上打6个小孔(32)的位置分布，以及表明主加热器和二个辅助加热器分布情况。图4为检测仪实施自动控制原理方框图。首先设定主加热器升温的温度值，启动加热升温；而两个辅助加热器通过三回路PID调节器和调功板自动跟踪主加热器升温至设定温度，并保持在设定温度下稳定平衡，调节器也实时显示主加热器和二个辅助加热器的温度Ts、Tl、T2变化。而主加热器的加热电流I、电压V和冷壁水温To。由自动控制仪中的数显仪实时显示。由计算机自动采集(20min采400个点)以上数据并予以处理，给出测试结果值。权利要求1、全玻璃真空太阳集热管半球发射率检测仪，其特征在于它的结构由三部分组成，其关键部分是测量装置，主体为冷壁水套(3)，将同有被测吸收涂层(5)的集热管(4)装入冷壁水套(3)内，在集热管内再装入加热器(9)，在冷壁水套(3)两端设有密封圈(10)和压紧盖(11)构成集热管和冷壁水套之间水的循环系统，冷水从进水嘴(6)进，从出水嘴(1)流出，循环水温的测量铂电阻(2)(7)完成；第二部分是自动控制单元，两个辅助加热通过三回路PID调解器和调功板自动跟踪主加热器升温至设定温度；第三部分由计算机完成数据采集、处理及打印。2、如权利要求1所述的全玻璃真空太阳集热管半球发射率检测仪，其特征在于它的加热器，是由高温陶瓷管(21)柔性绝缘加热带(22)和测温热电偶(24)等构成，加热器分为均等三分，一是中间的主加热器段，二是两边的辅加热器段，为此必须使用三个柔性绝缘加热带(22)有6条引出线(23),在不允许从陶瓷管外引出，需在陶瓷管上打6个导线引出孔(25),从而可以实现6根引出导线从陶瓷管内引出，使加热器表面平整，比较容易地放入集热管内。3、如权利要求1或2所述的全玻璃真空太阳集热管半球发射率检测仪，其特征在于加热带具有较好的柔软性和可塑性。4、按权利要求1所述的全玻璃真空太阳集热管半球发射率检测仪，其特征在于它的温度传感器，为两支铂电阻(2)、(7)和4支热电偶(24)。专利摘要本实用新型公开一种“全玻璃真空太阳集热管半球发射率检测仪”。它的结构由三部分组成，其关键部分是测量装置，主体为冷壁水套(3)，将同有被测吸收涂层(5)的集热管(4)装入冷壁水套(3)内，在集热管内再装入加热器(9)，在冷壁水套(3)两端设有密封圈(10)和压紧盖(11)构成集热管和冷壁水套之间水的循环系统，冷水从进水嘴(6)进，从出水嘴(1)流出，循环水温的测量铂电阻(2)(7)完成；第二部分是自动控制单元，两个辅助加热通过三回路PID调解器和调功板自动跟踪主加热器升温至设定温度；第三部分由计算机完成数据采集、处理及打印。文档编号G01N25/20GK201273886SQ200820107830公开日2009年7月15日申请日期2008年3月24日优先权日2008年3月24日发明者那鸿悦申请人:那鸿悦