[发明专利]太阳辐射下的材料升温功率测量系统及测量方法

权利要求书

1.太阳辐射下的材料升温功率测量系统，包括：装置盒、控制器、冷却器、温度探测器、载物平台、通讯接口、透光薄膜；其特征在于：

装置盒的顶部设置有镂空开口，装置盒内靠近顶部的镂空开口附近设置载物平台，载物平台用于放置待测测量升温材料；

透光薄膜覆盖于装置盒顶部的镂空开口处，用于使装置盒内部形成密闭空间；

温度探测器设置为若干个，其中至少一个分布于装置盒外部，用于检测环境温度；至少一个分布于装置盒内部，用于检测盒内部形成密闭空间的温度；

冷却器设置于装置盒侧壁，用于调节装置盒内部的温度；

温度探测器及冷却器分别通过线缆与通讯接口连接，所述通讯接口与所述控制器之间通过有线或者无线方式进行数据交换。

2.根据权利要求1所述的太阳辐射下的材料升温功率测量系统，其特征在于：所述装置盒的周围设置挡风板。

3.根据权利要求1所述的太阳辐射下的材料升温功率测量系统，其特征在于：所述装置盒的外部四周侧壁贴附有一层金属铝膜，用于反射太阳光。

4.根据权利要求1所述的太阳辐射下的材料升温功率测量系统，其特征在于：所述太阳辐射下的材料升温功率测量系统使用隔热支架支撑或用隔热牵引绳悬挂悬置于空中。

5.根据权利要求1所述的太阳辐射下的材料升温功率测量系统，其特征在于：所述透光薄膜材质选用ZnSe、HfO₂、CaF₂或聚乙烯之一。

6.根据权利要求1所述的太阳辐射下的材料升温功率测量系统，其特征在于：所述温度探测器设有7个，

其中一个所述温度探测器位于装置盒外部，用于检测环境温度；

其中两个所述温度探测器位于载物平台背部，用于监测载物平台的温度；

其余四个所述温度探测器分别位于装置盒内部的四周侧壁，用于检测装置盒内部密闭空间的温度。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的太阳辐射下的材料升温功率测量系统，其特征在于：

维持装置盒内外温度一致条件下冷却器的平均电功率记为P_TEC，待测升温材料的表面积记为S，则待测测量升温材料的辐射升温功率P_heat(T)为：

8.根据权利要求1至6中任一项所述的太阳辐射下的材料升温功率测量系统，其特征在于：

装置盒内部还设置有陶瓷加热器，所述陶瓷加热器通过线缆与通讯接口连接。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的太阳辐射下的材料升温功率测量系统，其特征在于：

所述透光薄膜的外侧表面设置一层滤光膜，且所述滤光膜对中红外波段的光阻止，对太阳波段透过。

10.使用如权利要求1至6中任一项所述的太阳辐射下的材料升温功率测量系统的太阳辐射下的材料升温功率测量方法，所述测量方法包括：

将待测升温材料放置于载物平台上，

在太阳辐射的作用下，产生温升，在热传导作用下将热量扩散到装置盒内的密闭空间中，基于温度探测器检测到温度变化并将温度信息经数据接口发送至控制器，

所述控制器接收并响应所述信息控制冷却器工作，以调节装置盒内部的温度使其与外界环境温度保持一致，在此期间内控制器记录冷却器的消耗电功率，

维持装置盒内外温度一致，得到待测升温材料单位面积的冷却器消耗电功率即为材料的升温功率。