一、概述

 建筑墻體保溫性能檢測裝置是根據(jù)GB/T13475-92國家標準，采用標定熱箱和防護熱箱法兼容原理，結(jié)合現(xiàn)代計算機技術，測試技術，傳感技術以及自動化技術和我公司成熟的建筑外窗（墻體）保溫性能檢測設備的生產(chǎn)技術開發(fā)的，專門用于建筑墻體或板狀建筑材料傳熱性能參數(shù)的測定，廣泛應用于建筑節(jié)能材料及產(chǎn)品的檢測。

產(chǎn)品規(guī)格（或根據(jù)用戶要求定制）

              1200mm×1200mm×400mm 洞口尺寸（寬×高×厚度）

         1900mm×1800mm×2270mm 外形尺寸（長×寬×高）

              1500mm×1500mm×400mm 洞口尺寸（寬×高×厚度）

         1900mm×2100mm×2570mm 外形尺寸（長×寬×高）

二、產(chǎn)品主要技術參數(shù)

1、熱室zui高溫度：30℃

2、熱室溫度控制精度：<0.5℃

3、電暖器功率：500W

4、冷室zui低溫度：-40℃

5、冷室溫度控制精度：<0.2℃

6、制冷機組功率：2.2KW

7、傳感器精度：0.0625

8、溫差范圍：25℃～50℃

三、產(chǎn)品主要結(jié)構(gòu)

 檢測裝置由冷室、移動熱室、移動試件框、壓縮機組、電加熱系統(tǒng)以及計算機監(jiān)控系統(tǒng)等六大部分構(gòu)成。

四、產(chǎn)品主要技術特點：

 該設備采用工控機控制、數(shù)據(jù)采集、溫度控制、測試曲線顯示、打印測試結(jié)果等全部測試過程均自動完成。測溫系統(tǒng)采用*的數(shù)字溫度傳感技術、墻體多達92個溫度測點，全部采用數(shù)字溫度傳感器，精度高，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。該設備采用聚苯乙烯泡沫塑料夾芯彩鋼板制成冷室及熱室，不但美觀耐用，而且保溫效果好。試件的裝夾采用螺紋鎖緊機構(gòu)，安裝簡便、可靠。適合任何不同厚度的墻體及各種建筑材料的裝夾。

五、設備主要特點

1．試件框采用低重心,高承載萬向腳輪機構(gòu),可任意方向移動,試件干燥快、裝卸試件方便。

2．熱室設計采用*國家標準要求的穩(wěn)態(tài)傳熱原理設計制造，不采用風扇強制循環(huán)的控制方式，能夠嚴格執(zhí)行國家標準，保證測試數(shù)據(jù)真實、準確。熱室也采用萬向腳輪機構(gòu)在進行墻體安裝時，該熱室可任意方向移動，便墻體安裝方便、靈活、效率高，勞動強度低。

3.冷室為固定式結(jié)構(gòu)，將壓縮機組可安裝在室外，降低室內(nèi)噪聲。冷室固定的同時也減產(chǎn)了實驗人員的工作量?？朔艘蚶涫乙苿釉斐蓧嚎s機組也經(jīng)常隨之移動而降低壓縮機組使用壽命的問題。

4.系統(tǒng)采用全自動控制方式，控制精度高，達到穩(wěn)態(tài)時間短。

5.該保溫檢測裝置*符合國家標準要求，實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)傳熱測試方法。

六、設備裝置

許多建筑構(gòu)件中的熱傳遞是導熱、對流和輻射三種方式的復合過程。本標準所描述的方法只測量在給定的溫差情況下，從試件一側(cè)傳向另一側(cè)的總傳熱量而不單獨考慮某一種傳熱方式。然而熱傳遞性質(zhì)經(jīng)常與試件本身、試件尺寸、傳熱方向、溫度、溫差、 空氣速度和相對濕度有關。因此，測試條件應盡量與預定的使用條件一致。

1、主題內(nèi)容與適用范圍

本標準規(guī)定了實驗室測定板狀建筑構(gòu)件和工業(yè)用類似構(gòu)件穩(wěn)態(tài)熱傳遞性質(zhì)（傳熱系數(shù)或比熱阻）的測量過程、裝置要求和必需報告的數(shù)據(jù)。

本標準適用于垂直試件（如墻）和水平試件（如屋面板和樓板），不適用于特殊的構(gòu)件（如窗）。

本標準規(guī)定了兩種可供選擇的方法：標定熱箱法和防護熱箱法。

本標準不考慮濕遷移、水氣的重新分布和相變對熱流測量的影響以及熱傳遞與通過試件的空氣傳質(zhì)復合作用，但測定時，應考慮濕遷移對測試精度產(chǎn)生的影響。

2、引用標準

GB 4132    匯絕熱材料材料名詞術語

GB 10294 絕熱材料穩(wěn)態(tài)阻及有關特性的測定  防護熱板法

GB 10295 絕熱材料穩(wěn)態(tài)阻及有關特性的測定  熱流計法

3、術語、定義、符號和單位

3.1   術語和定義：除下述規(guī)定的術語外，本標準所用術語按 GB 4132 規(guī)定。

3.1.1 環(huán)境溫度Ｔn：

空氣溫度和輻射溫度的加權值，用于確定試件表面的熱流量，見附表 A.

3.1.2 表面換熱系數(shù) h：

穩(wěn)定狀態(tài)下，構(gòu)件表面與周圍環(huán)境之間的熱流密度和溫度差的比值。

3.1.3  傳熱系數(shù)Ｕ：通過構(gòu)件的熱流密度除以兩側(cè)環(huán)境溫度之。

3.1.4 總比熱阻Ｒo ：傳熱系數(shù)的倒數(shù)。

1. 符號和單位

符號及其單位見下表。

3．3 腳標符號

腳標符號見下表。

4 、原  理

4.1   概述

本標準基于一維穩(wěn)態(tài)傳熱原理，在試件兩側(cè)的箱體（冷箱和熱箱）內(nèi)，分別建立所需的溫度、風速和輻射條件，達到穩(wěn)定狀態(tài)后，測量空氣溫度、試件和箱體內(nèi)壁的表面溫度及輸入到計量箱的功率，就可計算出試件的熱傳遞性質(zhì)。

試件表面的熱交換包括對流和輻射。對流和輻射的傳熱作用綜合在“環(huán)境溫度”的概念中，見附錄 A。

對于低比熱阻試件來說，表面換熱系數(shù)是傳熱系數(shù)的一個重要部分，因此正確確定環(huán)境溫度尤為重要。對高比熱阻試件，如果試件任何一邊空氣溫度和輻射溫度的不同不 影響準確度，那么可以只記錄空氣溫度。

4.2   防護熱箱法

防護熱箱法中，計量箱置于防護箱內(nèi)（見圖 1）。控制防護箱的環(huán)境溫度，使試件 內(nèi)不平衡熱流量 Q2 和流過計量箱壁的熱流量 Q2 減至zui小。

4.3   標定熱箱法

標定熱箱法的裝置（見圖 2）置于一個溫度受到控制的空間內(nèi)，該空間的溫度可 與計量箱內(nèi)部的溫度不同。采用高比熱阻的箱壁使得流過箱壁的熱流量 Q3 盡量小。輸入 的總功率 Qp，應根據(jù)箱壁熱流量 Q3 和側(cè)面迂回熱損 Q4 進行修正。流過箱壁的熱流量 Q3 和側(cè)面迂回熱損 Q4 應該用已知比熱阻的試件進行標定，標定試件的厚度、比熱阻范圍應同被測試件的范圍相同，其溫度范圍亦應與被測試件試驗的溫度范圍相同。

5、裝置

由于被測構(gòu)件種類和測試條件是多種多樣的，因此，本章不一個設奮的特殊設計或尺寸，只給出必須遵循的要求以及必須考慮的內(nèi)容。

圖 1 及圖 2(略)表示被測試件的典型布置型式及裝置的主要組成部分；圖 3 及圖 4 表示另外一些可供選擇的布置型式。

5.1  計量箱

計量面積必須足夠大，使試驗面積具有代表性。對于有模數(shù)的構(gòu)件，計量箱尺寸應地為模數(shù)的整倍數(shù)。

計量面積的尺寸取決于試件的zui大厚度，參照 GB 10294 規(guī)定的原則確定試件大小同 厚度的比例關系。

計量箱壁應該是熱均勻體，以保證箱壁內(nèi)表面溫度均勻，便于用熱電堆或其他熱流傳感器測量流過箱壁的熱流量 Q3。Q3 的不確定性引起 Q1 的誤差不應大于±0.5％。

箱壁應是氣密性的絕熱體。可以用泡沫塑料或者用中間為泡沫塑料并有適當面層的夾心板做成。箱壁的表面輻射率應大于 0.8。

防護熱箱裝置中的計量箱的鼻錐應緊貼試件表面以形成一個氣密性的連接。鼻錐密封墊的寬度不應超過汁量寬度的 2％，zui大不超過 20mm。

供熱及空氣循環(huán)裝置應保證試件表面有均勻的空氣溫度分布，沿著氣流方向的空氣溫度梯度不得超過 2K／m。平行于試件表面氣流的橫向溫度差不應超過熱、冷側(cè)空氣溫差的 2％。

通常采用電阻加熱器作為熱源。熱源應用絕熱反射罩屏蔽使得輻射到計量箱壁和試件上的輻射熱量減至zui小。

采用強迫對流時，建議在計量箱中設置平行于試件表面的導流屏。導流屏應與計量箱內(nèi)面同寬，而上下端有空隙以便空氣循環(huán)。導流屏在垂直其表面方向上可以移動，以調(diào)節(jié)平行于試件表面的空氣速度。導流屏表面的輻射率亦應大于 0.8。

在垂直位置測量時，自然對流所形成的循環(huán)應能達到所需的溫度均勻性和表面換熱系數(shù)。當空氣為自然對流時，試件同導流屏之間的距離應遠大于邊界層的厚度，或者不 用導流屏。當自然對流循環(huán)不能滿足所要求的條件時，應安裝風扇。風扇電動機安裝在 計量箱中時，必須測量電動機消耗的功率并加到加熱器消耗的功率上。如果只有風葉在計量箱內(nèi)，應準確測量軸功率并加到加熱器消耗的功率上，使得試件熱流量測量誤差小

于±0.5％，建議氣流方向與自然對流方向相同，計量箱的深度在滿足邊界層厚度和容納 設備的前提下應盡量小。

5.2  防護箱

防護箱的作用是在計量箱周圍建立適當?shù)目諝鉁囟群捅砻鎿Q熱系數(shù)，使流過計量箱壁的熱流量 Q3 及試件不平衡熱流量 Q2 減到zui小。

防護面積大小及邊界絕熱應滿足：當測試zui大預期比熱阻和厚度的均質(zhì)試件時，由周邊熱損 Q5 引起的熱流量 Q1 的誤差應小于±0.5％。

防護箱內(nèi)壁的輻射率，加熱器屏蔽等要求與計量箱相同。

防護箱內(nèi)環(huán)境的不均勻性引起不平衡誤差應小于±0.5％。為避免防護箱中的空氣停滯不動，通常需要安裝循環(huán)風扇。

5.3  試件框架

 試件框架的作用主要是支承試件。標定熱箱裝置中試件框架是側(cè)面迂回熱損的通路，因此是一個重要的部件，朝向試件的面應由低導熱系數(shù)的材料做成。

典型的防護熱箱裝置中，不用試件框架，用邊界絕熱的方式將 Q5 減到zui小。如果使用試件框架，應按 5.2 條的要求，使 Q5 減到zui小。

5.4  冷箱

標定熱箱裝置中，冷箱的大小取決于計量箱的大??；防護熱箱裝置中，冷箱的大小取決于防護箱的大小?？刹捎萌鐖D 1 到圖 4(略)所示的布置。

箱壁應絕熱良好并防止結(jié)露，箱壁內(nèi)表面的輻射率、加熱器的熱輻射屏蔽及溫度均勻件的要求與計量箱相同。

制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器出口處可設置電阻加熱器，以調(diào)節(jié)冷箱溫度。為使箱內(nèi)空氣溫度均勻分布，可設置導流屏。建議氣流方向與自然對流方向相同。電機、風扇和蒸發(fā)器應進行輻射屏蔽?？諝馑俣葢梢哉{(diào)節(jié)，測量建筑構(gòu)件時。風速一般為 0.1-10m／s。

5.5  溫度測量

測量空氣溫度和試件表面溫度的溫度傳感器（一般采用熱電偶）應該盡量均勻分布在試件表面上，并且熱側(cè)和冷側(cè)互相對應布置。測量所有與試件進行輻射換熱表面的溫度，以便計算平均輻射溫度。

除非已知道溫度的分布，各種用途的溫度傳感器數(shù)量至少為每平方米兩支，并且不得少于 9 支。為提高精度，可用示差接法測量試件兩側(cè)的空氣溫差、表面的溫差和計量箱壁兩側(cè)的表面溫差。

5.5.1  裝置和試件表面的溫度測量

采用熱電偶時其線徑應小于 0.5mm。熱電偶的接點及至少 10omm 長的偶絲應沿等溫面布置，用粘結(jié)劑或膠帶固定在被測表面以形成良好的熱接觸，其表面用輻射率與被測表 面相同的材料覆蓋。

5.5.2  空氣溫度測量應對溫度傳感器進行熱輻射屏蔽。

在自然對流情況下，溫度傳感器應該置于邊界層的外面。多數(shù)情況下層流邊界層厚度為幾厘米；紊流情況下邊界層的厚度可能超出 0.lm。

強迫對流時，試件與導流屏之間應有*擴展的紊流。應設置溫度傳感器測量空氣的容積溫度（絕熱混合溫度）。

5.5.3  熱電堆

用于監(jiān)視流過計量箱壁熱流量的熱電堆接點的安裝要求與５.５.1 的要求相同，并且每 0.25m[2]至少要有一個接點。

5.6  溫度控制

穩(wěn)態(tài)時，至少在兩個連續(xù)的測量周期內(nèi)計量箱內(nèi)溫度的隨機波動和漂移應小于試件兩測空氣溫差的±1％。本要求原則上亦適用于防護箱和冷箱，防護箱的溫度控制引起的 附加不平衡誤差應小于±０.５％。

5.7  儀  器

溫差測量的準確度應高于試件兩側(cè)空氣溫差的±1％，建議測量儀表增加的不確定性應小于±０.０５K。溫度測量的準確度為兩測空氣溫差的±５％。

熱電堆的輸出、加熱器及風扇的輸入功率等的測量儀器的準確度應該使得被測試件的熱流量 Q1 的準確度高于±3％。

5.8  裝置的品質(zhì)檢驗

當建成一臺新的裝置或?qū)υ醒b置進行改進后，在開始正常工作之前，必須細致地進行一系列檢驗。

6、測量步驟

根據(jù)試件的檢查和分析，應初步估計出試件熱工性能的可能范圍值，并評價可能獲得的準確度。

對于特殊的試件，應該考慮本標準是否可以應用，或者用其他方法更恰當，如 GB10294 或 GB 10295 規(guī)定的方法，或者通過計算。

6.1  試件的狀態(tài)調(diào)節(jié)

為減少試件中熱流受到所含水分的影響，建議試件在測量前調(diào)節(jié)到氣干狀態(tài)。

6.2  試件的選擇與安裝

測量試件應選擇或做成有代表性的。對非均質(zhì)試件應作如下考慮：

6.2.1  防護熱箱法中，如有可能應將熱橋?qū)ΨQ地布置在計量面積和防護面積的分界線上，這樣，熱橋面積的一半在計量箱內(nèi)。另一半在防護箱內(nèi)。

如果試件是有模數(shù)的，計量箱的周邊應同模數(shù)線外型重合或在模數(shù)線的中間。

如果不能滿足這些要求，可將計量箱放在不同位置做幾次試驗，并且要非常謹慎地考慮這些結(jié)果，必要時，輔以溫度、熱流的測量和計算。

6.2.2  標定熱箱法中，應考慮試件邊緣的熱橋?qū)?cè)面迂回傳熱的影響。

試件安裝時周邊應密封，不讓空氣或水氣從邊緣進入試件，也不從熱的一側(cè)傳到冷的一側(cè)，反之亦然。

試件的邊緣應絕熱，使 Q5 減小到符合準確度的要求。

6.2.3  在防護熱箱法中，試件中連續(xù)的空腔可用隔板將其分成防護空腔和計量空腔，試 件表面為高導熱性的飾面時，可在計量箱周邊將飾面切斷。

如果試件表面不平整，可用砂漿、嵌縫材料或其他適當?shù)牟牧蠈⑼嬃肯渲苓吤芊饨佑|的面積填平。

如果試件尺寸小于計量箱所要求的試件尺寸，將試件鑲嵌在一堵輔助墻板的中間。這種情況下，輔助墻板與試件之間的邊界范圍內(nèi)的熱流將不是一維的，輔助墻板的比熱 阻和厚度應與試件相同。

測量試件表面溫度的傳感器的數(shù)量、位置及要求與 5.5 茶所述相同。

6.2.4  對于非均質(zhì)試件.上述所要求的溫度傳感器數(shù)目將不能保證得到可靠的平均表面溫度。對于中等非均質(zhì)試件，每一個溫度變化區(qū)域應該放置輔助溫度傳感器。試件的表面平均溫度是每個區(qū)域的表面平均溫度的面積加權平均值。

上述情況不能用于極為不均質(zhì)的試件。在此情況下，不能測量試件的比熱阻 R，只能 根據(jù)試件兩側(cè)的環(huán)境溫度差確定傳熱系數(shù) U。

當試件不均勻性引起的表面溫度的局部差值超過試件兩側(cè)表面平均溫差的 2０％時， 可認為是不均質(zhì)的。

6.2.5  防護熱箱裝置中監(jiān)視計量面積與防護面積間試計表面的不平衡熱流量 Q2 的熱電 堆，除要求計量面積邊長上每 0.5m 設置一對接點外，安裝要求與 5.5.1 相同。

熱電堆接點的位置不能太靠近鼻錐，亦不能遠離鼻錐。參見附錄 B。

6.3  測量條件

測量條件的選擇應考慮zui終的使用條件和對準確度的影響。zui小溫差為 20℃。根據(jù) 試驗要求調(diào)節(jié)熱、冷側(cè)的空氣速度，調(diào)節(jié)防護箱的溫度使 Q2 和 Q3 盡可能接近零。按照 5.6 條的要求控制冷、熱箱的溫度。

6.4  測量的持續(xù)時間

接近達到穩(wěn)態(tài)后，兩個至少為 3h 測量周期內(nèi)功率和溫度測量值及其計算的R或U平 均值偏差小于 1％，并且每 1h 的數(shù)值不是單方向變化時，才能結(jié)束測量。對于高比熱阻或高熱容量的試件，此要求是不夠的，必須延長試驗持續(xù)時間。

7、計算

7.1 穩(wěn)態(tài)的傳熱性質(zhì)按照下列關系式用 6.4 條zui后兩個至少為 3h 的平均值進行

計算：              R＝A（T_si－T_se）／Q₁                ……………（1）

R＝1／Ｃ_λ                     ……………（2）

R_si＝A（T_ni－T_si）／Q₁            ……………（3）

R_se＝A（T_se－T_ne）／Q₁            ……………（4）

R_u＝1／U                       ……………（5）

U＝Q₁／［A（T_ni－T_ne）］         ……………（6）

Q₁（防護熱箱）＝Qp－Q₃－Q₂      ……………（7）

Q₁（標定熱箱）＝Qp－Q₃－Q₄      ……………（8）

式中 A 為垂直于熱流的計量面積，其尺寸根據(jù)下述原則確定。

 對于防護熱箱法，當試件厚度與鼻錐寬度相比是厚的時候，取計量箱鼻錐中心線所包括的面積；當試件很薄時.取鼻錐的內(nèi)周邊。對于標走熱箱法，取計量箱的內(nèi)周邊面積。

7.2    均質(zhì)試件或不均勻度小于 20％的試件（見 6.2.4），可根據(jù)表面溫度計算比熱阻 R， 根據(jù)環(huán)境溫度計算傳熱系數(shù) U 和表面換熱系數(shù) h。如超出上面所述的均勻性或者試 件有 特殊的幾何形狀，僅能根據(jù)環(huán)境溫度計算傳熱系數(shù) U。

8、結(jié)果評價

試驗結(jié)果應同第 6 章中初步估計值進行比較。按本標準進行測試其準確度應在±5％ 之內(nèi)。存在明顯差異時.應仔細檢查試件，找出它與技術要求的差異，然后根據(jù)檢查結(jié)果重新評價。如果仍存在有不可解釋的差異，可能是計算過程過于簡單或試驗的誤差，應找出其根源，并消除之。

9、測量報告

9.1 測量報告應包括下述內(nèi)容：

a.試件名稱和描述（包括各種傳感器的位置）；b.試驗室的名稱、地址及試驗日期；

c.試件方位及傳熱的方向；                  d.熱、冷側(cè)空氣的平均速度及方向；

e.總輸入功率及流過試件的純傳熱量；        f.試件試驗前后的質(zhì)量、含濕量；

g.測量裝置的尺寸及內(nèi)表面的輻射率；        h.試驗條件與本標準有不符時的說明。

9.2  均質(zhì)試件比熱阻的試驗除報告 9.1 條內(nèi)容外，還應報告下述各項：

a.熱、冷側(cè)的空氣溫度；  b.熱、冷側(cè)的表面溫度；   c.熱、冷側(cè)的加權表面溫度；

d.計算的比熱阻和為計算傳熱系數(shù)由建筑規(guī)范推薦的常用表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；

注：a-d 項中所報告的數(shù)值是第 7 章中所取數(shù)據(jù)的平均值。

e.估計的準確度；           f.測量的持續(xù)時間；

g.附加測量，即作為試件一部分的材料的導熱系數(shù)和含濕量測量的持續(xù)時間；

h.試驗結(jié)果同第 6 章的初始估計值明顯或不能解釋的偏差。試件的檢查結(jié)果及對偏

差的可能解釋。

9.3  非均質(zhì)試件的傳熱系數(shù) U 值的測量，除報告 9.1 條所述內(nèi)容外，還應報告下述各項：

a.熱、冷側(cè)的空氣溫度；     b.熱、冷側(cè)計算的環(huán)境溫度；

c.根據(jù)均質(zhì)試件計算的傳熱系數(shù)和表面換熱系數(shù)；

注：a-c 項中所報告的數(shù)值是第 7 章中所取數(shù)據(jù)的平均值。

d.估計的準確度；        e.測量的持續(xù)時間；

f.附加測量，即作為試件一部分的材料的導熱系數(shù)和含濕量測量的持續(xù)時間；

g.試驗結(jié)果同第 6 章的初始估計值明顯或不能解釋的偏差。試件的檢查結(jié)果及對偏差的可能解釋。

軟件部分

軟件安裝：

把光盤放入光驅(qū)，打開我的電腦/光驅(qū)，先把VB6.0安裝到電腦上，在安裝VB6.0的時候序列號全都是1，安裝VB6.0的時候需重新啟動電腦請重新啟動，按提示來。安裝好VB6.0后再來按裝我們公司的程序。安裝過程中只需要按提示點擊“下一步”。

軟件操作：

點擊桌面上的軟件程序。

進入測試界面輸入試件厚，試件計量長度，試件計量寬度，點擊開始測試。系統(tǒng)將自動把數(shù)據(jù)測度出來，在數(shù)據(jù)處理一欄顯示出來。