专利名称：真空太阳集热管中高温半球发射比测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及真空太阳集热管技术领域，尤其涉及一种真空太阳集热管吸收涂层的半球发射比测量装置。
背景技术：
真空太阳集热管内选择性吸收涂层的发射比是非常重要的光学性能参数。国内外通常采用的测量方法是，磁控溅射选择性吸收涂层时在玻璃管上挂载玻璃载片，采用红外分光光度计测量载片在室温下的法向发射比。对于成品管内吸收涂层的半球发射比测量， 2011年I月发布的国标GB/T 25965-2010《材料法向发射比与真空太阳集热管半球发射比试验方法》中，规定了测量集热管半球发射比的设备、测试条件及方法等。国标中规定，真空太阳集热管半球发射比检测仪由三部分组成，一为测量装置，二为测量自动控制仪，三为数据处理和打印系统。采用交流220V作为加热器的加热电源，受电网波动干扰大，其功率测量稳定性差、精度差，进而导致半球发射比测量误差大。采用缠绕在高温瓷管上的加热带作为加热元件，不能精确控制加热区长度。另外，国标中给出的半球发射比最高测量温度仅为 150。。。 发明内容本实用新型的目的就是为了解决现有技术存在的发射比测量仪测量精度低、重复性差、加热区受热不均匀、加热器可靠性差的问题；提供了一种真空太阳集热管中高温半球发射比测量仪；具有测量精度高、重复性好、加热器加热均匀、测温范围宽，并具有计算机自动控制和数据采集处理功能。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种真空太阳集热管中高温半球发射比测量仪，包括测量装置、测量自动控制仪、 数据采集及处理系统，所述测量装置包括冷壁水套、加热器、测温元件，所述加热器设于集热管内，加热器与电源连接，加热器上设有测温元件，集热管外壁与冷壁水套密封配合，冷壁水套设有冷却水出口、冷却水入口，冷却水出口、冷却水入口处设有测温元件，冷壁水套连接恒温冷却水，测温元件与测量自动控制仪连接，测量自动控制仪分别与数据采集及处理系统、电源连接，数据采集及处理系统和电源连接。所述电源为高精度直流稳压稳流电源，所述数据采集及处理系统包括计算机。所述加热器为设于集热管内的内置三段式加热器，所述三段式加热器包括中心加热器，内辅助加热器，外辅助加热器，中心加热器与内辅助加热器、外辅助加热器之间的间隙分别设有陶瓷连接环。所述加热器包括金属管和内置螺旋加热管，螺旋加热管与金属管的内壁贴合，金属管外壁设有凹槽，测温元件设于凹槽内。所述金属管的外径与集热管内管的内径为间隙大于O的间隙配合。所述高精度直流稳压稳流电源的电压、电流数据通过数字通讯方式传输到计算机。 所述数字通讯采用RS485通讯方式。所述测量自动控制仪包括数显表、温控仪等。所述测温元件为钼电阻，钼电阻通过钼电阻引线与自动控制仪连接。本实用新型工作原理一种真空太阳集热管中高温半球发射比测量仪。用于测量包含全玻璃真空太阳集热管、槽式高温真空集热管等不同种类真空太阳集热管在80 800°C的半球发射比。该实用新型测量仪包括测量装置、测量自动控制仪、数据采集及处理系统。所述测量装置包括冷壁水套、加热器、测温元件等，所述测量自动控制仪包括数显表、 温控仪等，所述数据采集及处理系统包括计算机等。所述集热管内内置三段式加热器，所述加热器采用高精度直流稳压稳流电源供电。所述加热器上装配有高精度测温元件。所述集热管置入冷壁水套中，所述冷壁水套中通入恒温冷却水，所述水套进、出水口设有高精度的测温元件。所述各测温元件与自动控制仪连接，自动控制仪分别与计算机、高精度直流稳压电源连接，计算机和高精度直流稳压电源连接。所述三段式加热器由中心加热器和其两端的辅助加热器组成。所述高精度直流稳压电源的电压、电流数据通过数字通讯方式，例如 RS485通讯方式传输到计算机。钼电阻测量得到的温度信号传输至自动控制仪，自动控制仪通过PID运算控制高精度直流稳压稳流电源输出功率的大小，使加热器温度恒定在设定温度。在计算机上编写的数据采集与处理程序，可以实现动态记录并显示各数据变化曲线、计算得到半球发射比值、自动生成报表等功能。 本实用新型的有益效果I.本实用新型采用高精度直流稳压电源作为三段式加热器的工作电源，功率测量精度高达lmW、稳定性好；2.三段式加热器整体设计，受热均匀，加热区长度固定，加热区面积精确测量；3.采用钼电阻测温，测温精度高；可测量恒温加热温度80°C 800°C的真空太阳集热管的半球发射比；4.数据自动采集和处理系统自动采集电流、电压和温度数据，计算得到半球发射比值。
图I为本实用新型的结构示意图。图中1.集热管；2.冷壁水套；3.冷却水出口 ；4.冷却水出口钼电阻；5.内辅助加热器；6.陶瓷连接环；7.中心加热器；8.金属管；9.螺旋加热管；10.外辅助加热器；
11.加热器引线；12.高精度直流稳压稳流电源；13.计算机；14.内辅助加热器钼电阻； 15.中心加热器内侧钼电阻；16.中心加热器外侧钼电阻；17.外辅助加热器钼电阻；18.冷却水入口钼电阻；19.冷却水入口 ；20.钼电阻引线；21.测量自动控制仪。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。一种真空太阳集热管中高温半球发射比测量仪，结合图1，包括测量装置、测量自动控制仪21、数据采集及处理系统，所述测量装置包括冷壁水套2、加热器、测温元件，所述加热器设于集热管I内，加热器通过加热器引线11与电源连接，加热器上设有内辅助加热器钼电阻14、中心加热器内侧钼电阻15、中心加热器外侧钼电阻16、外辅助加热器钼电阻 17测温元件，集热管I外壁与冷壁水套2密封配合，冷壁水套2设有冷却水出口 3、冷却水入口 19，冷却水出口 3、冷却水入口 19处分别设有冷却水出口钼电阻4和冷却水入口钼电阻 18测温元件，冷壁水套2连接恒温冷却水，冷却水出口钼电阻4和冷却水入口钼电阻18与测量自动控制仪连接，测量自动控制仪21分别与数据采集及处理系统、电源连接，数据采集及处理系统和电源连接。测量自动控制仪21包括数显表、温控仪。所述电源为高精度直流稳压稳流电源12，所述数据采集及处理系统包括计算机13，所述高精度直流稳压稳流电源12的电压、电流数据通过数字通讯方式、例如RS485通讯方式传输到计算机13。所述加热器为设于集热管I内的内置三段式加热器，所述三段式加热器包括中心加热器7和两端的内辅助加热器5、外辅助加热器10，中心加热器7与内辅助加热器5、外辅助加热器10之间的间隙分别设有陶瓷连接环6。所述加热器包括金属管8和内置螺旋加热管9，螺旋加热管9与金属管8的内壁贴合、保证加热均匀，金属管8外壁设有凹槽，测温元件设于凹槽内， 钼电阻测量得到的温度信号传输至自动控制仪，自动控制仪通过PID运算控制高精度直流稳压稳流电源12输出功率的大小，使加热器温度恒定在设定温度；各个钼电阻通过钼电阻引线20与自动控制仪21连接，所述金属管的外径与集热管内管的内径为间隙大于O的间隙配合。冷却水出口钼电阻4和冷却水入口钼电阻18测量得到的温度信号传输至自动控制仪21，与内辅助加热器钼电阻14、中心加热器内侧钼电阻15、中心加热器外侧钼电阻16、 外辅助加热器钼电阻17的温度数据一起由自动控制仪以RS485方式传输至计算机13。高精度直流稳压稳流电源12的电压、电流数据同样以RS485方式传输至计算机13。在计算机13上编写的数据采集与处理程序，可以实现动态记录并显示各数据变化曲线、计算得到半球发射比值、自动生成报表等功能。上述虽然结合附图对实用新型的具体实施方式
进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
权利要求1.一种真空太阳集热管中高温半球发射比测量仪，包括测量装置、测量自动控制仪、数据采集及处理系统，所述测量装置包括冷壁水套、加热器、测温元件，所述加热器设于集热管内，加热器与电源连接，加热器上设有测温元件，集热管外壁与冷壁水套密封配合，冷壁水套设有冷却水出口、冷却水入口，冷却水出口、冷却水入口处设有测温元件，冷壁水套连接恒温冷却水，测温元件与测量自动控制仪连接，测量自动控制仪分别与数据采集及处理系统、电源连接，数据采集及处理系统和电源连接。
2.如权利要求I所述的真空太阳集热管中高温半球发射比测量仪，其特征是，所述电源为高精度直流稳压稳流电源，所述数据采集及处理系统包括计算机。
3.如权利要求I或者2所述的真空太阳集热管中高温半球发射比测量仪，其特征是，所述加热器为设于集热管内的内置三段式加热器，所述三段式加热器包括中心加热器，内辅助加热器，外辅助加热器，中心加热器与内辅助加热器、外辅助加热器之间的间隙设有陶瓷连接环。
4.如权利要求3所述的真空太阳集热管中高温半球发射比测量仪，其特征是，所述加热器包括金属管和内置螺旋加热管，螺旋加热管与金属管的内壁贴合，金属管外壁设有凹槽,测温元件设于凹槽内。
5.如权利要求4所述的真空太阳集热管中高温半球发射比测量仪，其特征是，所述金属管的外径与集热管内管的内径为间隙大于O的间隙配合。
6.如权利要求2所述的真空太阳集热管中高温半球发射比测量仪，其特征是，所述高精度直流稳压稳流电源的电压、电流数据通过数字通讯方式传输到计算机。
7.如权利要求6所述的真空太阳集热管中高温半球发射比测量仪，其特征是，所述数字通讯采用RS485通讯方式。
8.如权利要求I所述的真空太阳集热管中高温半球发射比测量仪，其特征是，所述测量自动控制仪包括数显表、温控仪。
9.如权利要求I所述的真空太阳集热管中高温半球发射比测量仪，其特征是，所述测温元件为钼电阻，钼电阻通过钼电阻引线与自动控制仪连接。
专利摘要本实用新型公开了一种真空太阳集热管中高温半球发射比测量仪，包括测量装置、测量自动控制仪、数据采集及处理系统，所述测量装置包括冷壁水套、加热器、测温元件，所述加热器设于集热管内，加热器与电源连接，加热器上设有测温元件，集热管外壁与冷壁水套密封配合，冷壁水套设有冷却水出口、冷却水入口，冷却水出口、冷却水入口处设有测温元件，冷壁水套连接恒温冷却水，测温元件与测量自动控制仪连接，测量自动控制仪分别与数据采集及处理系统、电源连接，数据采集及处理系统和电源连接，所述电源为高精度直流稳压稳流电源，所述数据采集及处理系统包括计算机；具有测量精度高、重复性好、加热器加热均匀、测温范围宽的优点。
文档编号G01N21/01GK202471583SQ20122012542
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月29日 优先权日2012年3月29日
发明者周旭, 池华敬, 章其初, 苗建朋, 郭帅, 陈革 申请人:皇明太阳能股份有限公司