[发明专利]粉体材料隔热效果评价装置及其使用方法

权利要求书

1.粉体材料隔热效果评价装置，其特征在于：主要包括信号输出和显示器、温度控制器、恒温箱和测试箱，其中、信号输出和显示器设置在恒温箱顶面，温度控制器安置在恒温箱顶部，测试箱设置在恒温箱内部，测试箱和恒温箱中间均填充有绝热材料即隔热保温层，恒温箱安装有恒温箱保温门，测试箱安装有测试箱保温门，恒温箱还设置有一套加热装置，该加热装置包括设置在隔热保温层的内后壁上的恒温环境热能反射板、恒温环境加热电热管和恒温环境防辐射散热板，在恒温箱下部内后壁上还设置有恒温环境辅助元件，测试箱分成上箱体部分和下箱体部分，测试箱的上箱体部分的顶面安装有测试环境加热元件，测试箱的上箱体部分的靠近门的对面壁上安装有散热元件，测试箱的上箱体部分的侧壁中部位置装有测试上箱体内部空气温度的测试箱上部分温度传感器，测试箱上部分温度传感器通过耐高温导线穿过测试箱的上箱体侧壁孔连接到温度控制器，测试箱的下箱体部分的靠近门的侧壁安装有散热元件，测试箱的下箱体部分的底部安装有制冷控温元件，测试箱的下箱体部分的侧壁中部位置安装有测试下箱体内部空气温度的测试箱下部分温度传感器；测试箱下部分温度传感器通过耐高温导线穿过测试箱的下箱体侧壁孔连接到温度控制器，测试箱的上箱体部分和下箱体部分之间有设置有样品槽，样品槽竖直四面由绝热材料制成的防护板包裹，样品槽的内部上下面均安装有样品槽温度传感器，样品槽温度传感器通过耐高温导线分别穿过测试箱的上箱体和测试箱的下箱体侧壁孔连接到温度控制器，在样品槽和防护板之间安置有用于限制固定样品槽位置的限制板，各个测试环境感温元件均通过耐高温导线穿过测试箱的上箱体或测试箱的下箱体的侧壁与温度控制器连接。

2.根据权利要求1所述粉体材料隔热效果评价装置，其特征在于：所述测试箱的上箱体部分的中部位置装有测试该上箱体内部空气温度的2～6个测试箱上部分温度传感器，测试箱的下箱体部分的中部位置安装有测试该下箱体内部空气温度的2～6个测试箱下部分温度传感器，样品槽的内部的上下面各安装有2～4个样品槽温度传感器。

3.根据权利要求1所述粉体材料隔热效果评价装置，其特征在于：所述恒温箱的尺寸为(400～600)mm×(400～600)mm×(600～800)mm。

4.根据权利要求1所述粉体材料隔热效果评价装置，其特征在于：所述样品槽由导热性好的金属制成，其尺寸为(150～250)mm×(150～250)mm×(10～25)mm。

5.权利要求1所述粉体材料隔热效果评价装置的使用方法，其特征在于：用于粉体材料隔热效果的评价和节能效率的评价，步骤如下：

第一步，粉体材料隔热效果评价装置的起用：

先用恒温箱16设置的一套加热装置---设置在隔热保温层3的内后壁上的恒温环境热能反射板41、恒温环境加热电热管42和恒温环境防辐射散热板43给恒温箱16加热到25～30℃，打开恒温环境辅助元件10，调试测试环境、恒温箱16的恒温环境和测试箱17的环境均为25～30℃，环境稳定温度为60～80℃，待恒温环境温度传感器9检测到的温度稳定后，然后保持恒温，然后打开测试箱保温门12与外保温门15,抽出样品槽13放入待测粉体材料，再把样品槽13放回，关上测试箱保温门12与外保温门15，等恒温箱内温度稳定后，启动测试环境加热元件11进行加热，待测试箱上部分温度传感器51检测到的温度稳定后用温度控制器2维持在该温度，观察测试箱下部分温度传感器52检测到的温度的变化，待温度稳定后从信号输出与显示器1中读出相应的温度数据，包括测试箱17上部分温度值、测试箱17下部分温度值、样品槽13上表面温度值、样品槽13下表面温度值和恒温箱内部环境温度值的数据，读完温度数据后抽出样品槽13，打开带有制冷控温元件8的散热元件6，给该装置进行散热，恢复到室温后可进行下一组测量；

第二步，建立粉体材料隔热效果的评价标准公式如下：

α=ϵ·T2-T3T1-T4]]>

式中：α-----隔热效果系数，无单位，

ε-----仪器系数，无单位，

T₁-----测试箱上部分空气环境的绝对温标值，单位为K，

T₂-----样品受热表面的绝对温标值，单位为K，

T₃-----样品非受热表面的绝对温标值，单位为K，

T₄-----测试箱下部分空气环境的绝对温标值，单位为K；

第三步，粉体材料隔热效果的评价计算：

根据上述第一步所测得的测试箱17上部分温度值即测试箱上部分空气环境的温度值、测试箱17下部分温度值即测试箱下部分空气环境的温度值、样品槽13上表面温度值和样品槽13下表面温度值即样品受热表面的温度值，恒温箱内部环境温度值即样品非受热表面的温度值的数据，并设置仪器系数ε的数值，用第二步的粉体材料隔热效果的评价标准公式计算求得隔热效果系数α，评价效果为隔热效果系数α越大则粉体材料的隔热效果越好；

第四步，建立粉体材料节能效率的评价标准公式如下：

式中：E为节能效率，百分数，无单位，

T₀为设定标准温度，推荐值为25℃＝298.15K，单位为K，

T_4测为使用测试粉体隔热材料的测试箱下箱体的绝对温标值，单位为K，

T_4普为不使用测试粉体隔热材料的测试箱下箱体的绝对温标值，单位为K；

第五步，粉体材料节能效率的评价计算：

设定标准温度为T₀，推荐设定标准温度为25℃＝298.15K，使用粉体隔热材料和不使用测试粉体隔热材料的测试下箱体温度与标准温度的差值来进行评价节能效率，即待测试过程稳定后，记录温度，测得使用粉体隔热材料的测试箱下箱体温度为T_4测，测得不使用隔热粉体材料的测试箱下箱体温度为T_4普，用第四步的粉体材料节能效率的评价标准公式计算求得节能效率E，评价效果为节能效率E越大则粉体材料的隔热效果越好节能效率越高。