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一．概述

BR-WTF1212 建筑墙体稳态热传递热性能试验机是我公司经过多年研制，吸取了以往设备 及其它厂家相关产品的经验教训，经过几代改进而开发的全自动检测系统，用于建筑构件及 复合板式材料稳态热传递性质的检测，不仅能满足相关国家标准的检测方法、检测精度要求， 更具备有：

全自动无故zhang运行功能。

自诊断、监测功能。

全过程存储实验记录、打印原始数据功能。

二．设备原理

依据 GB/T13475-2008《建筑构件稳态热传递性质的测定  标定和防护热箱法》，该装置

为防护热箱法试验装置。

它是基于一维稳态传热原理，模拟四季围护结构构件的传热， 将构件置于两个不同温度 场的箱体之间，热箱模拟室内或夏季室外空气温度、 风速、辐射条件；冷箱模拟室外或夏季 室内空调房间空气温度、 风速。经过若干小时的运行，整个装置均达到稳定状态， 测出试件 的传热系数、 试件不平衡热损、比热阻、热导率、热冷侧表面比热阻、总比热阻。

三．主要性能参数指标及特点：

( 一)主要性能参数指标

1、计量箱控温范围：  10~50℃ 测量精度：0.25℃

控温波动范围：0.01~0.1℃

2、冷室控温范围：  -10~－21℃ 测量精度：0.25℃

控温波动范围：0.01~0.2℃

3、防护箱控温范围：10~50℃ 测量精度：0.25℃

控温波动范围：0.01~0.1℃

4、鼻锥内外温差跟踪精度：0.01~0.1℃

5、计量箱功率测控范围：10~400W，精度：0.5 级

6、计量箱稳态功率波动范围：0.1~1W

7、测试效率：

测试一个构件总耗时约：11~13 小时

8、试件外形尺寸：  长×宽×高＝ 1450×(≤400)× 1450 (mm)

9、设备外形尺寸：  长×宽×高＝ 2800×2080×2100 (mm

11、计量单元尺寸：  长×宽＝1200×1200 (mm)

12、配带动力：  交流 380V，功率 6kW，三相五线制

13、适用场地面积：长×宽×高＝ 3880×5000×2350 (mm)

(二) 主要特点

u采用防护热箱法，不受外界环境影响， 占地面积小。

u试件移动车采用万向轮，移动灵活。

u试件框采用可拆分结构，墙体试件安装特别方便。

u测试重复性好，精度高。重复性＜5%。

u采用控制器而非板卡控温，避免板卡松动造成设备不能运行的影响。

u智能化控温，并具有多台电脑联机监控功能。

u测试周期短 10~14 小时。

四、温度点的布置数量：

1、计量箱： (共 59 点)

⑴ 内表面：每个壁面布置 5 点，5 个面，共 25 点。

⑵ 计量箱空间：分为上中下三层，每层 3 点，共 9 点，每点温度距试件表面距离为 50~150mm。

⑶ 计量箱外表面每个壁面与内表面对应布置 5 点，5 个面，共计 25 点。

2、试件 (或标定时的标准试件：容重不小于 18kg、厚度为 70~200mm、面积与洞口尺寸

相符且已知热导 G 值的膨胀聚苯板)：  (共 18 点)

⑴ 热表面：分上中下三层，每层 3 点，均布共 9 点；

⑵ 冷表面：分上中下三层，每层 3 点，均布共 9 点；

3、冷箱空间：(共 9 点)

分为上中下三层，每层 3 点，共 9 点，每点温度距试件表面距离为 50~150mm。 共计： 86 点

五、温度点的布置工艺路线：

采用美国进口国内封装的一体化数字温度传感器；

u 空气温度探头用可调卡套锁母固定， 更换调节方便可靠。

u 表面温度探头部分固定在被测表面，用锡箔粘纸封盖于探头表面，引线均扣于线 槽内。

六．设备结构说明

1、温度控制系统：

从方法标准及设备原理看,测试的关键是一维稳态工况的创建是否真实准确,另外在标 准中测试的采集记录条件规定也很详实:

当冷箱、 计量箱和防护箱空气温度达到设定值后， 监控各控温点温度，使之维持稳定， 一维稳态的条件为：

a.4h 之后,如果逐时测量得到计量箱和冷箱的空气平均温度 tb 和 tc 每小时变化的绝对 值分别不大于 0.1K 和 0.3K;

b.计量箱外壁温差△ θ1 和鼻锥内外温差△ θ2 每小时变化的绝对值分别不大于 0.1K 和 0.3K,且上述温度和温差的变化不是单向变化;

c.最后一次采样前 4 小时内功率稳定不变，功率波动小于 3%测量值。

则表示传热过程已经稳定。

可见对温度控制精度的要求很高，如果采用交流调控功率加热， 即使增设精密稳压电

源,随着设备进电电网电压的波动也很难保证温度的稳定和功率的恒定这一稳态的基本要 求。我公司采用稳压直流调控器， 由计算机控制采用 PID 调解方法，彻di清除了进电电网 的影响，不仅使计量箱，冷箱的温度控制相当稳定,而且稳态下的功率给定的恒定性也大大

提高(见技术指标)。

2.微机系统

计算机输出信号经 I/O 和 D/A 转换控制相应执行元件，实现控温、 计算、温度采集、打印 测试报告、显示过程曲线等功能。 人机对话窗口可逐一显示每点温度值，并具备自诊断功能， 即任意一点温度探头出现故障，计算机可自动排除该点产生的影响，并显示故障点位置，而

影响整个测试过程的正常进行。

3.电气柜

实现微机系统与执行元件的强弱电转换，并安装有相应的显示仪表。

4.防护箱控温系统

该系统由小型制冷机组、加热补偿器件、 轴流风机、气体混合器及管道构成，使计量箱

外环境温度控制在一恒定值。确保热量通过箱体散失最少。

5.防护箱体：

防护的功能是使计量箱的 5 个壁面不受实验室环境的影响，通过控制防护箱的环境温度 使试件内不平衡热流量和流过计量箱壁的热流量减至最小。同时可测得流过计量箱壁的热流 系数。

(1)  材料：采用高密度聚氨酯泡沫彩钢板制成 (厚度为 100mm)。

(2)  所含主要元器件：导流屏，混合风机， 制冷机， 加热器。

6.计量箱：

计量箱的功能是在试件的热侧模拟并维持室内或夏季室外热环境，它是由箱体五个壁 面、导流屏、电加热器、热风气流通道、内外表面温度传感器、空气温度传感器、等组成。

(1)  材料：采用高密度聚氨酯泡沫彩钢板 (厚度为 100mm) 制成。

(2) 风速控制范围：0.2~3m/s

(3)  结构特点：采用计量箱和防护箱分体可移动式结构，实现计量箱和防护箱与试件 框分别密封，独te的整体设计结构确保计量箱与试件可靠密封。

7.试件框：

试件框的功能是用于安放测试试件，并且对试件起外防护功能。独te的温度传感器安装 方式，确保温度测点可于试件可靠结合，使温度测量更真实。 高强度的设计结构使承重能力

可达 2 吨。

8.冷箱：

冷箱的功能是在试件另一侧形成一个比计量箱温度低的稳定均匀温度场，以便在试件的 两侧形成恒定的温差。它是由箱体五个壁面、导流屏、电加热器、冷风气流通道、风速传感 器、温度传感器、湿度传感器、夹具组成。

结构特点：

u材料：采用高密度聚氨酯泡沫彩钢板制成。

u温度传感器布点数量：空间 9 点。

u风速控制范围：0.2~3m/s

u 采用蒸发器， 空气加热管，轴流风机， 积水排放管路一体化的结构不仅提高了控温精 度和稳定性， 而且便于设备保养和维护，节省使用空间。

9.制冷机组：

采用高效制冷压缩机及顶出风的冷凝器， 不但减小占地空间，可实现使冷室温度下降至 所设定的温度，因此可做到在任何自然环境下终身免维护，长期无故zhang连续运行。