一种适用于热阻式热流传感器校准的热板的制作方法

文档序号:15436818发布日期:2018-09-14 22:17阅读:295来源:国知局

本实用新型属于热阻式热流传感器校准技术领域,具体涉及一种适用于热阻式热流传感器校准的热板。



背景技术:

随着我国空间探索和科学实验的不断发展,以热阻式热流传感器为例的小量程热流传感器得到日益广泛的应用。随着全球能源危机的加剧,各国对节能减排工作日益重视。在我国,保温节能材料的性能和节能建筑实际节能效果的评价中,大量的使用到热阻式热流传感器。

热阻式热流传感器校准方法主要有保护热板法、箔加热器法、日本昭和式法等。保护热板法是基于无限大平板的单向稳定传热原理,当平板两侧的温度恒定为t1和t2时,而且平板导热系数为常量时,根据傅里叶定律计算出通过平板的热流密度;箔加热器法是利用很薄的金属箔制成面热源来代替保护热板法中的热板,不需要保护加热器及相应的电源和控制装置,操作比较简单,但是装置的准确度不高;日本昭和式法采用了与保护热板类似的热板,但没有冷板,标定容易受到外界条件变化的影响,并且在标定时热板发出的热流由于传感器的存在而引起扭曲。

由于国内尚未建立该类热流传感器校准装置,制约了热阻式热流传感器校准工作的开展,无法开展量值传递,影响了型号研制过程中对热流参数的判读。为了解决热阻式热流传感器的校准问题,保证量值传递的准确,需要开展热阻式热流传感器校准技术研究,建立热阻式热流传感器校准装置。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种适用于热阻式热流传感器校准的热板,基于绝对法校准原理采用保护热板法,克服箔加热器法的不足,通过控制冷热板的温度实现一维稳定的热流场,可以通过计量加热、计量防护加热和背加热防护加热电源电压调节来平衡稳定热流场。

为达到上述目的,本实用新型所采取的技术方案为:

一种适用于热阻式热流传感器校准的热板,包括加热铜板和背防护加热板,背防护加热板位于加热铜板背部,背防护加热板上开有背防护加热丝安放槽,背防护加热丝安放槽中安装有背防护加热丝;加热铜板的中心加工有加热丝安放槽,加热丝安放槽中安装有计量加热丝,加热铜板的四周加工有防护加热丝安放槽,防护加热丝安放槽中安装有防护加热丝;加热丝安放槽与防护加热丝安放槽之间加工有隔热槽;加热铜板边缘设置有出线口,计量加热丝、防护加热丝和背防护加热丝由出线口引出;隔热槽以及加热铜板与背防护加热板之间均安装有辅助热流计;加热丝安放槽中心位置、防护加热丝安放槽中心位置和背防护加热丝安放槽中心位置均放置有温度传感器。

所述的计量加热丝、防护加热丝和背防护加热丝出线均为4线,其中2线为电源供电,另外2线连接到功率传感器。

本实用新型所取得的有益效果为:

本实用新型可用于实现热阻式热流传感器的绝对法校准装置,热板产生的热流源可以作为校准热阻式热流传感器的标准热流源,保证校准的准确性。

附图说明

图1为适用于热阻式热流传感器校准的热板结构图;

图2为背防护加热板示意图;

图中:1、加热铜板;2、加热丝安放槽;3、防护加热丝安放槽;4、隔热槽;5、辅助热流计;6、出线口;7、温度传感器;8、背防护加热板;9、背防护加热丝安放槽。

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。

如图1、图2所示,本实用新型所述适用于热阻式热流传感器校准的热板包括加热铜板1和背防护加热板8,背防护加热板8位于加热铜板1背部,背防护加热板8上开有背防护加热丝安放槽9,背防护加热丝安放槽9中安装有背防护加热丝;加热铜板1的中心加工有加热丝安放槽2,加热丝安放槽2中安装有计量加热丝,加热铜板1的四周加工有防护加热丝安放槽3,防护加热丝安放槽3中安装有防护加热丝;通过计量加热丝将电能转化为热能对加热铜板1进行加热。加热丝安放槽2与防护加热丝安放槽3之间加工有隔热槽4,隔热槽4的作用在于当计量中心加热或计量防护加热时,减少相互影响;加热铜板1边缘设置有出线口6,计量加热丝、防护加热丝、背防护加热丝由出线口6引出;隔热槽4安装有辅助热流计5,通过监测此处辅助热流计5的反馈,实时监测计量中心加热侧向的热流流向,通过控制电源功率的输出,使侧向热流趋于零,保证无侧向漏热;加热铜板1与背防护加热板8之间安装有辅助热流计5,通过监测此处热流计5的反馈,实时监测计量中心加热背向的热流流向,通过控制电源功率的输出,使背向热流趋于零,保证无背向漏热。

计量加热丝、防护加热丝、背防护加热丝出线均为4线,其中2线为电源供电,另外2线连接到功率传感器。为保证热板加热时电功率与热功率的转化效果及热板表面的温度均匀性,使用一体化离心浇铸方式将加热丝置于安放槽内部。加热丝采用铠装电热丝作为加热源,根据加热面积、加热功率选定电热丝外径以及加热精密电源的额定电压和功率。加热丝安放槽2中心位置、防护加热丝安放槽3中心位置和背防护加热丝安放槽9中心位置均放置有温度传感器7,实时监测三个位置温度。

设定加热丝安放槽2中心温度、防护加热丝安放槽3温度和背防护加热丝安放槽9温度;通过控制直流电源输出,计量加热丝、防护加热丝、背防护加热丝加热使中心温度,防护温度,背防护温度达到设定温度;转换为热流控制,通过控制直流电源输出,使侧向热流趋于零,使背向热流趋于零;当温度稳定平衡时,产生稳定热流场;通过温度传感器7与辅助热流计5综合控制的方式能提高校准装置的精度,减少试验时间,提高工作效率。

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