[发明专利]一种传热效果测试装置的控制系统及使用方法

权利要求书

1.一种传热效果测试装置的控制系统，包括下室（3）、中部隔热层（10）、上室（22）、上室起降装置、发热和制冷装置、试样和传感器固定装置、显示PLC控制器（26），其特征在于：

所述下室（3）为顶部开口、底部和四周墙壁为一体的矩形体结构，下室（3）放置在工作台（1）的上方；

所述中部隔热层（10）设置在下室（3）的上方，将上室（22）与下室（3）密闭隔离；

所述上室（22）倒扣在中部隔热层（10）的上方，上室（22）的上部设置有上室起降装置，上室（22）的内部下方布置有试样和传感器固定装置；

所述发热和制冷装置安装在下室（3）的内部侧方；

所述显示PLC控制器（26）设置在工作台（1）上，显示PLC控制器（26）控制连接所有的电气元件；

所述试样和传感器固定装置包括下室用PT100温度传感器（7），下室用PT100温度传感器（7）设置在矩形孔热量通道（8）的下方四周，矩形孔热量通道（8）设置在中部隔热层（10）的中心，所述矩形孔热量通道（8）的上方覆盖矩形材料试样（21），在试样顶部左边放置左PT100温度传感器（37）、右边放置右PT100温度传感器（38），左PT100温度传感器（37）和右PT100温度传感器（38）分别固定在倒U形架（33）的两端下方，倒U形架（33）的中部上方固定两平行连接板（28），两连接板（28）中部设有孔，孔内穿有水平短轴A（30），在短轴A（30）的两端各设有轴用弹性挡圈（29），轴用弹性挡圈（29）将短轴A（30）固定在两连接板（28）中部的孔上，在短轴A（30）的中部、即两连接板（28）之间装有摆动杆（27），摆动杆（27）的另一端装有水平短轴B（41），短轴B（41）的两端通过轴用弹性挡圈（29）安装在两平行固定板（40）上部的孔内，固定板（40）下端通过螺栓固定在中部隔热层（10）的上表面，中部隔热层（10）的上表面通过螺栓装有电动缸B（36），在伸缩缸B（34）的顶部设有水平托轴（32），水平托轴（32）的轴中心线与摆动杆（27）的长度方向垂直，水平托轴（32）位于摆动杆（27）的下方，在摆动杆（27）中部下边焊有弹簧钩挂板（31），弹簧钩挂板（31）上挂置拉伸弹簧（35），拉伸弹簧（35）的下端挂置在另一个弹簧钩挂板上，该弹簧钩挂板通过螺栓固定在中部隔热层（10）的上表面；

所述中部隔热层（10）的上表面设有试样角部定位板（43）和试样直段定位板（39），方便准确放置材料试样（21），使矩形孔热量通道（8）位于材料试样（21）下方的中心位置。

2.根据权利要求1所述的传热效果测试装置的控制系统，其特征在于：

所述工作台（1）上放置有底盘（2），底盘（2）上设有凹槽，凹槽内放置下室（3）；

所述发热和制冷装置包括设置在下室（3）内底部左边的电发热件（4），在下室（3）的内部右侧设有冷源散发器（5），冷源散发器（5）的管路穿过下室（3）右边的墙壁，并通过管接（24）与制冷机（25）连接，所述冷源散发器（5）上方的下室（3）的右边内壁上通过螺栓固定有调速风扇（6）；

所述下室（3）的顶部四周设有密封圈（9），在密封圈（9）的上方压有中部隔热层（10），中部隔热层（10）与下室（3）顶部四周交接的部分设有相同角度的接触斜面（44）。

3.根据权利要求1所述的传热效果测试装置的控制系统，其特征在于：

所述上室起降装置包括上室（22）外顶部通过螺栓固定的矩形移动板（12），矩形移动板（12）为水平放置，矩形移动板（12）的四角各焊有垂直滑套（11），在垂直滑套（11）内穿有垂直滑杠（13），垂直滑杠（13）的下端通过螺栓固定在底盘（2）上，垂直滑杠（13）的上端通过螺母固定一水平板（15），在水平板（15）的中心开有孔（45），孔（45）内插有伸缩缸A（17），在伸缩缸A（17）的下端装有法兰盘（16），法兰盘（16）通过螺栓固定在矩形移动板（12）的中心位置，电动缸A（18）通过螺栓固定在水平板（15）的上表面，当伺服电机A（19）工作，伸缩缸A（17）将带动矩形移动板（12）以及连接在矩形移动板（12）上的上室（22）和垂直滑套（11）一起沿四个垂直滑杠（13）向上或向下移动。

4.一种基于权利要求1-3任意一项所述的传热效果测试装置的控制系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，检测前，将规定尺寸材料试样（21）的装饰面朝上放置在中部隔热层（10）上，并使试样的一角与试样角部定位板（43）靠紧，同时也将试样的一长直角边与试样直段定位板（39）靠紧；

S2，按动显示PLC控制器（26）中的测试启动按钮，各电控部件进入工作状态，PLC控制器控制伺服电机B（42）工作，使伸缩缸B（34）缓慢下降，左PT100温度传感器（37）和右PT100温度传感器（38）压持在试样上，拉伸弹簧（35）可确保左PT100温度传感器（37）和右PT100温度传感器（38）与试样上表面接触良好，同时也保证了试样下表面与中部隔热层（10）上表面接触良好密实；

S3，显示PLC控制器（26）控制伺服电机A（19）工作，伸缩缸A（17）伸长使上室（22）四周下端与中部隔热层（10）四周上端接触并密封；

S4，显示PLC控制器（26）依据编程控制电发热件（4）、制冷机（25）、调速风扇（6）工作，当上室空间部分（20）内的试样上表面的左PT100温度传感器（37）和右PT100温度传感器（38）向PLC控制器传送的温度值到达编程设定20℃基准温度时，PLC控制器开始记录测试时间并控制电发热件（4）、制冷机（25）、调速风扇（6）工作，使下室空间部分（23）内的下室用PT100温度传感器（7）升温至70℃且保持恒定；

S5，显示PLC控制器（26）每间隔15min记录试样上表面左PT100温度传感器（37）和右PT100温度传感器（38）平均温度及时间，直至试样上表面温度达到稳定；

S6，显示PLC控制器（26）由试样稳定时的上表面温度℃和所用的时间T得出该试样的导热效能；

S7，检测完毕后，显示PLC控制器（26）发出影音提示并控制伺服电机A（19）工作，使伸缩缸A（17）缩短，工作上室（22）升起，PLC控制器（26）同时也控制伺服电机B（42）工作，使伸缩缸B（34）伸长工作，伸缩缸B（34）顶部的托轴（32）将摆动杆（27）前边托起，使左PT100温度传感器（37）和右PT100温度传感器（38）不再压持试样，显示PLC控制器（26）发出“请取走试样”影音提示后关闭相关电控件，等待再次放入。