沈陽微特墻體穩(wěn)態(tài)熱傳遞檢測使用說明書

WTRZ系列建筑墻體穩(wěn)態(tài)熱傳遞性能試驗機使用說明書沈陽微特應用技術開發(fā)公司目錄一系統(tǒng)概述 1二測量原理 2三具體技術指標 3四系統(tǒng)組成 4五操作步驟 55.1試驗準備與試件封裝 55.2試驗過程操作 55.3試驗記錄與打印 8六穩(wěn)態(tài)熱傳遞性質(zhì)檢測設備驗收規(guī)程 96.1驗收方法 9溫度傳感器檢定 9電加熱功率檢測 96.1.3計量箱外壁熱流系數(shù)M2與鼻錐熱流系數(shù)M3的標定 106.1.4試驗準確度測試與修正 106.1.5試件重復性測試 10七．設備維護、注意事項及故障解決方法 117.1設備維護 11計算機系統(tǒng)日常維護 11保溫裝置的日常維護 117.2試驗注意事項 117.3故障解決方法 12附件一：溫度傳感器數(shù)量與測量情況檢查 12附件二智能溫度調(diào)節(jié)儀表簡明操作手冊 14一系統(tǒng)概述WTRZ系列建筑墻體穩(wěn)態(tài)熱傳遞性能試驗機依據(jù)GB/T13475-92《建筑構件穩(wěn)態(tài)熱傳遞性質(zhì)的測定標定和防護熱箱法》研制、生產(chǎn),采用防護熱箱法原理,主要用于測定各種建筑墻體傳熱系數(shù)以及熱阻率，也適用于檢測各種板式保溫材料及中空玻璃、夾膠玻璃等的傳熱系數(shù)。該設備完全滿足相關國家標準的檢測方法、檢測精度要求，并具備有全自動無故障運行功能、自診斷、監(jiān)測功能、標定實驗自動測試功能以及全過程存儲實驗記錄、打印原始數(shù)據(jù)功能。本試驗機規(guī)格型號說明如下：不同規(guī)格型號的設備主要區(qū)別在于適用試件尺寸、與占地面積，其他技術性能指標與操作方式完全一樣。二測量原理WTRZ系列建筑墻體穩(wěn)態(tài)熱傳遞性能試驗機檢測原理：基于一維穩(wěn)態(tài)傳熱原理，模擬四季建筑圍護結(jié)構構件的傳熱條件，將相對其厚度而言無限大平面的平板構件（建筑外墻）置于兩個不同溫度箱體之間；其中計量熱箱模擬室內(nèi)或夏季室外空氣溫度、風速、輻射條件；冷箱模擬室外或夏季室內(nèi)空調(diào)房間空氣溫度、風速。經(jīng)過若干小時的運行，整個裝置均達到穩(wěn)定狀態(tài)，形成穩(wěn)定溫度場、速度場，測量試件兩側(cè)的空氣溫度、表面流速、表面防護箱溫度以及輸入計量熱箱的電加熱器功率QP，就可以計算通過試件傳遞的熱量Q1，從而計算出試件的傳熱系數(shù)、比熱阻熱導率、熱冷側(cè)表面比熱阻、總比熱阻。為了盡量減少試驗環(huán)境溫度變化對試驗結(jié)果的影響，以及減少計量箱外壁熱損失Q3和試件不平衡熱流量Q2，需要在計量箱周圍建立適當?shù)目諝鉁囟群捅砻鎿Q熱系數(shù)場，因此計量熱箱外面套裝防護熱箱。計量熱箱的溫度與防護熱箱的溫度完全一致，使Q3趨向于0；同時使用四點鎖緊機構，將計量熱箱通過不超過20mm寬的鼻錐緊貼在試件表面，使Q2趨向于0。見下圖；其中：Q1=QP-Q2-Q3。圖1墻體穩(wěn)態(tài)熱傳遞試驗機組成框圖圖1墻體穩(wěn)態(tài)熱傳遞試驗機組成框圖圖2墻體穩(wěn)態(tài)熱傳遞試驗機檢測原理圖圖2墻體穩(wěn)態(tài)熱傳遞試驗機檢測原理圖三具體技術指標（1）防護箱溫度控制范圍：15~50℃，連續(xù)可調(diào)，控制精度：±0.1℃；（2）冷箱溫度控制范圍：-10~-20℃，控制精度：±0.2℃；（3）測溫傳感器類型：美國DALLAS數(shù)字溫度傳感器，43支；測量溫度范圍:－30～85℃;測溫分辯率：0.0625℃；（4）加熱電功率測量范圍：0~200W；精度：0.2級；（5）冷箱制冷功率：1.5KW。（6）儀器的測量精度：≤5%，重復度：≤1%；（7）額定電源功率：動力電，AC380V、五線三相制，3kVA（8）試件規(guī)格：1212型：最大可測試件尺寸：1200mm×1200mm×300mm；1515型：最大可測試件尺寸：1500mm×1500mm×500mm外形尺寸：1212型：3300mm×1920mm×2100mm（長×寬×高）；最小占地面積：4300mm×3000mm×2800mm（長×寬×高）。1515型：3300mm×2220mm×2400mm（長×寬×高）；最小占地面積：4800mm×3500mm×3200mm（長×寬×高）。四系統(tǒng)組成WTRZ系列建筑墻體穩(wěn)態(tài)熱傳遞性能試驗機由計算機及儀表監(jiān)控系統(tǒng)、冷箱（內(nèi)置制冷機組與加熱平衡裝置）、試件框、防護熱箱（內(nèi)置計量熱箱、制冷機組與制冷、加熱平衡裝置、軸流風機）、計量熱箱（內(nèi)置加熱裝置）、溫度測量及功率計量裝置等六部分組成。計算機及儀表監(jiān)控系統(tǒng)（一套）采用聯(lián)想商用計算機系統(tǒng)與溫度巡檢模塊、PLC裝置、智能開關量輸出模塊、日本進口的溫控專家級智能儀表組成兩級計算機集散式監(jiān)控系統(tǒng)，控制精確、穩(wěn)定，平均無故障時間長；具有安全自動保護功能，溫度過熱自動保護，過壓保護，過流保護等功能，采用微機自動控制系統(tǒng)，具有實驗過程全自動完成數(shù)據(jù)采集、溫度控制、曲線顯示、結(jié)果計算、數(shù)據(jù)存儲、報表生成等優(yōu)點。冷箱（內(nèi)置制冷機組與加熱平衡裝置、導流屏）（一套）冷箱采用雙層彩鋼板夾150mm厚的聚胺酯板做為箱壁，內(nèi)置冷風機（帶加熱裝置）、導熱屏，風向從上到下；導流屏的位置可以調(diào)整，保證試件冷側(cè)表面的平均風速為3米/秒。防護熱箱（內(nèi)置計量熱箱、制冷機組與加熱平衡裝置）（一套）防護熱箱由熱箱、小型制冷機組、恒溫換熱箱、軸流風機等構成，采用冷熱對抗的平衡方式，保持防護熱箱溫度場均勻穩(wěn)定，并且與計量熱箱溫度恒定一致，既使試驗環(huán)境降到最低，又確保熱量通過計量箱體散失最少。試件框（一套）試件框有可拆卸式和固定式兩種。試件夾緊裝置采用彈簧自動壓緊試件，無須人工調(diào)整壓緊力，使裝卡方便；電加熱與溫度、電功率測量系統(tǒng)（一套）采用電阻絲組成熱板電加熱系統(tǒng)。溫度測量采用高精度美國DALLAS數(shù)字溫度傳感器，采用高精度真有效值電能表進行計量箱電加熱功率測量。五操作步驟5.1試驗準備與試件封裝（1）在備用的試件框四周敷設并用膠帶粘接較薄的塑料紙，然后由送檢單位現(xiàn)場制作外墻試件（或者安裝200mm厚的標準試件）；試件必須離開熱側(cè)邊緣100mm的位置開始制作。（2）制作好的外墻試件在自然條件下風干20天左右（標準試件不需要），推回試驗設備處；注意不要讓地下的輪子打橫。（3）將試件與試件框的四周連接處接縫用保溫發(fā)泡劑填充，保證密封；（4）檢查并調(diào)整冷箱與計量熱箱內(nèi)部的溫度傳感器頂桿的長度，使兩側(cè)各九個數(shù)字式溫度傳感器能夠通過其內(nèi)部的彈簧各自壓緊在試件冷側(cè)和熱側(cè)；（5）完成熱箱、冷箱與試件框的裝卡，密封工作，準備試驗；（6）接通主電源，系統(tǒng)上電，打開鑰匙開關，將“手動/自動”旋鈕指向“自動”。5.2試驗過程操作（1）歡迎屏：打開計算機，首先運行“建筑墻體穩(wěn)態(tài)熱傳遞監(jiān)控系統(tǒng)”軟件；系統(tǒng)將進入歡迎屏。（2）試件試驗：采用未知傳熱系數(shù)的墻體試件進行試驗時，操作者點擊“墻體試驗”，進入試驗程序。圖3、歡迎屏（3）裝置標定：通常情況下，本試驗機在投入使用前必須采用已知導熱系數(shù)的標準板進行標定，以后每年需要標定一次，標定出計量箱壁與鼻錐的熱流系數(shù)。采用已知導熱系數(shù)的標準板進行標定時，操作者點擊“裝置標定”；進入標定程序。圖3、歡迎屏（4）溫度傳感器巡檢：無論試驗程序還是標定程序，系統(tǒng)將首先檢查數(shù)字溫度傳感器數(shù)量以及測量情況；如果巡檢模塊溫度巡檢出現(xiàn)故障，將顯示故障提示界面，如圖4。圖4、溫度巡檢屏此時首先檢查試驗機是否上電？如果上電正常，則不能繼續(xù)往下試驗。必須退出本軟件系統(tǒng)，使用溫度巡檢模塊的檢測軟件“LTM8000應用程序V2.82”檢查溫度巡檢系統(tǒng)。具體檢查步驟見附件一。圖4、溫度巡檢屏如果傳感器的數(shù)量不夠118支，也不能繼續(xù)試驗。應該查找出所損壞的溫度傳感器，更換新傳感器后，下載好地址，繼續(xù)檢查，保持無誤，方可繼續(xù)試驗。如果只是想打印原始記錄，也可以點擊“忽略”，進入主流程界面。（5）主流程界面與試驗前參數(shù)輸入：軟件溫度巡檢無誤后，進入主流程界面，如圖5：圖5、主流程界面圖5、主流程界面試驗前必須輸入試驗編號（或者標定編號）；按“確認”即可輸入，系統(tǒng)將按照該文件名字將試驗過程數(shù)據(jù)保存。首先點擊“溫度設定”按鈕，進入溫度以及其他試驗參數(shù)設定屏，試驗的參數(shù)與標定不同，分別見圖6、圖7。試件試驗：一般試件總面積（2.711m2）、計量面積(1.477m2)不需要更改。計量箱外壁與鼻錐熱流系數(shù)在新的標定完成后修改。冷箱、防護熱箱、計量熱箱溫度的設定一般在出廠時已經(jīng)設置好，其中冷箱設定溫度為“-10℃”，防護熱箱、計量熱箱溫度的設定都是“30℃”，如果需要修改設定值，可以直接在智能溫度調(diào)節(jié)儀表上修改。也可以在設置好后按“確認”、“下載”按鈕，通過通訊口從上位機設置下去。裝置標定：一般標準試件總面積（2.711m2）、計量面積(1.477m2)也不需要更改。分兩種工況標定。第一種工況：冷箱設定溫度為“-10℃”，防護熱箱、計量熱箱溫度的設定都是“30℃”；第二種工況：冷箱設定溫度為“-20℃”或者“-15℃”，防護熱箱、計量熱箱溫度的設定都是“20℃”或者“25℃”如果需要修改設定值，可以直接在智能溫度調(diào)節(jié)儀表上修改。也可以在設置那種工況下標定后，按“確認”、“下載”按鈕，通過通訊口從上位機設置下去。圖6、試驗錄入?yún)?shù)界面圖7、標定錄入?yún)?shù)界面圖6、試驗錄入?yún)?shù)界面圖7、標定錄入?yún)?shù)界面（6）選擇穩(wěn)定階段判斷模式：系統(tǒng)啟動前，需要確認系統(tǒng)采用什么方法判斷已經(jīng)到達穩(wěn)定，可以采集計量數(shù)據(jù)?？梢赃x擇穩(wěn)定階段判斷方式：手動、穩(wěn)定延后時間兩種（默認為穩(wěn)定延后時間）。區(qū)別說明如下。手動模式：系統(tǒng)啟動后，人工判斷是否穩(wěn)定，是否可以開始計量，點擊“計量”，開始每半個小時自動開始采集計量數(shù)據(jù)，總共采集6次，計算平均值，作為試驗結(jié)果。也可以在調(diào)試時檢驗程序過程使用。點擊“結(jié)束”，停止數(shù)據(jù)采集。延后時間模式：設定延后時間，系統(tǒng)一啟動就開始計時，到達設定的時間后，自動開始每半個小時自動開始采集計量數(shù)據(jù)，總共采集6次，計算平均值，作為試驗結(jié)果。計量完成，自動停止外部設備運行。（7）溫度調(diào)節(jié)：選擇好數(shù)據(jù)采集模式以后，點擊“啟動”，系統(tǒng)將自動打開冷箱制冷機以及防護熱箱制冷機，然后再分別打開冷箱、防護熱箱、計量熱箱加熱器、循環(huán)風扇等外部設備。計算機系統(tǒng)每2秒一次采集各點溫度，計算冷箱、防護熱箱、計量熱箱內(nèi)部空氣溫度平均值，輸出測量信號給智能調(diào)節(jié)溫度儀表；智能調(diào)節(jié)溫度儀表根據(jù)測量值與設定值的偏差，通過復雜的PID計算調(diào)節(jié)，輸出4~20mA的工業(yè)標準信號，以控制加熱器加熱功率的變化，確保冷箱、防護熱箱、計量熱箱穩(wěn)定到設定溫度。如果觀察到冷熱箱的溫度波動較大，可以通過重新給智能溫度調(diào)節(jié)儀表做一遍或幾遍的自整定的方法，修正調(diào)節(jié)參數(shù)。改善其調(diào)節(jié)品質(zhì)。具體方法見附件二。（8）功率計算：因為墻體保溫性能檢測計量加熱功率很?。ㄒ话悴怀^150W），為了更精確計量加熱功率，我們采用累計計量電能真有效值，然后除以固定的間隔時間的方法，計量加熱電功率。界面上顯示電能的累加數(shù)超過9999W.h時，點擊“電能清零”，可以將電能表清零，重新開始計算。也可以在試驗前先按一下儀表的“▲”鍵，再按“清零”鍵清零。圖8、實時曲線界面（9）穩(wěn)定判斷：系統(tǒng)溫度穩(wěn)定的要求：熱箱溫度變化不超過-0.1K～+0.1K,而冷箱溫度變化不超過-0.2K～+0.2K。但對于建筑外墻保溫性能檢測來說，單純的溫度穩(wěn)定還不能開始參數(shù)采集。必須穩(wěn)定一段較長時間（10小時以上），而且加熱功率不是單向波動，且波動的變化不超過0.5~3W，才可以判斷穩(wěn)定。開始數(shù)據(jù)計量采集。圖8、實時曲線界面（10）試驗實時曲線觀察：在整個試驗過程，可以點擊“實時曲線”欄，出現(xiàn)實時曲線界面，可以選擇觀察冷箱、防護熱箱、計量熱箱空間溫度以及計量熱箱電加熱功率試驗參數(shù)的實時曲線。（11）數(shù)據(jù)采集與試驗結(jié)果計算：系統(tǒng)到達穩(wěn)定條件后，每間隔半小時采集一次數(shù)據(jù)，一直采集并計算計量箱溫差、鼻錐溫差。觀察計量曲線如下圖9。圖9、計量曲線界面圖9、計量曲線界面系統(tǒng)將所采集并計算出的試驗主要數(shù)據(jù)顯示出來，操作者可以根據(jù)溫度、溫差、功率最穩(wěn)定的一段曲線，確定起始點，錄入并確認，系統(tǒng)將自動計算出外墻的傳熱系數(shù)并顯示、保存。操作者可以通過按鍵盤上“PrtSc”鍵，屏幕硬拷貝，然后打開畫筆軟件，新建文件并“粘貼”，保存該計量曲線。5.3試驗記錄與打?。?）數(shù)據(jù)采集完成后，系統(tǒng)提示結(jié)束，自動停止外部設備運行。如果需要中斷試驗，可以按“停止檢測”，錄入密碼“123”，系統(tǒng)將自動關閉外部設備。（2）點擊“原始記錄”，出現(xiàn)試驗記錄界面：圖10、原始記錄界面在第一頁“試驗基本參數(shù)記錄”里錄入其他不參與計算的試驗參數(shù)（如檢測類型、委托單位、規(guī)格型號、檢測日期等），第二頁原始記錄里顯示試驗的原始數(shù)據(jù)，確認無誤后，按“保存記錄”，可以保存數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫，然后按“打印記錄”，出現(xiàn)打印原始記錄界面，按打印圖標，可以打印該頁。圖10、原始記錄界面（3）操作者可以根據(jù)試驗要求，用畫筆或其他繪圖軟件繪制并保存、打印試件外形圖以及熱側(cè)溫度布置圖。（4）退出系統(tǒng)，關閉計算機與系統(tǒng)主電源；（5）松開墻體試件框與熱箱、冷箱掛鉤執(zhí)手；拆開連接件，拉出墻體試件框；（6）拆開熱側(cè)、冷側(cè)溫度傳感器；冷箱的結(jié)露水珠用抹布檫干；清理掉被測試件，準備下一次試驗。六穩(wěn)態(tài)熱傳遞性質(zhì)檢測設備驗收規(guī)程6.1驗收方法6.1.1溫度傳感器檢定準確度圖10、溫度計量界面設備組裝前必須對溫度傳感器進行篩選，必須用0.2級經(jīng)計量的測溫元件（計量用鉑電阻）與系統(tǒng)中任意點的溫度傳感器探頭放置在裝有自來水的保溫杯中進行對比實驗，不準確度應≤±0.25℃。不合格的傳感器不能用。圖10、溫度計量界面溫差測定用0.2級經(jīng)計量的測溫元件與系統(tǒng)中任意點的溫度傳感器探頭進行對比，使該點溫度升高10℃，其溫度差的測定精度應達到0.5級。圖11、溫度修正界面如果長期使用，溫度偏差超過0.25℃，可以對數(shù)字溫度傳感器進行修正。點擊主屏幕上“”按鈕，出現(xiàn)密碼識別窗口，如下圖，錄入“123”密碼，則進入修正界面：圖11、溫度修正界面可以根據(jù)相應的標準值，錄入偏差修正值即可。6.1.2電加熱功率檢測圖12、電能表標定接線在設備出廠前，設備電加熱電量表必須經(jīng)過計量。用戶單位在一年一度的計量標定中，可以將電能表拆下，送檢。連接回路如圖，使系統(tǒng)輸出功率范圍：100~300W，將精度至少為0.05級的有功電能表串聯(lián)于電加熱器回路中進行對比測定，電能表計量的準確度應達到0.1級。功率=計量電能表的電能值/時間，時間間隔為1小時。由于電能表的示值誤差為0.5%，而量程誤差為0.1級,必須采用電腦的COM1口通過232/485通訊模塊與電能儀表接好通訊璉路，用儀表自帶的專用通訊軟件或平版導熱儀監(jiān)測軟件采集通訊值，進行計算。如果出現(xiàn)超過0.1級的誤差，可以修正電能表的“Ur”值。修正值=標準值/實測值。圖12、電能表標定接線6.1.3計量箱外壁熱流系數(shù)M2與鼻錐熱流系數(shù)M3的標定標定原理：根據(jù)國家標準中相應的規(guī)定在試件兩側(cè)建立恒定的溫差，熱箱電暖氣的加熱功率應等于通過熱箱向環(huán)繞空間散失的熱量、試件內(nèi)不平衡熱流量和通過試件向冷箱散失的熱量的代數(shù)和。標定時采用1630mm×1630mm×200mm標準板（已知λ值），通過控制計量單元邊界和防護單元的溫差使試件內(nèi)不平衡熱流量趨近于0，在某一溫差下（40℃）連續(xù)通過兩種工況的標定試驗，系統(tǒng)將自動通過二元一次方程，求解出測定流過計量箱壁的熱流系數(shù)M2以及鼻錐熱流系數(shù)M3。6.1.4試驗準確度測試與修正使用1630mm×1630mm×200mm標準板（已知λ值）代替墻體試件，正常裝卡，密封進行試驗。試驗出該標準板的傳熱系數(shù)K1值與該標準板的理論K2值（=面積×導熱系數(shù)/厚度）進行比較，應滿足U1≈U2，偏差應≤5％的精度要求。6.1.5試件重復性測試選取適宜尺寸（1520X1520）的試件，按測試要求安裝在試件框的洞口處，啟動控制系統(tǒng)進行兩次測定，分別測得U1、U2，應滿足U1≈U2，偏差應≤5％的重復性要求。注：在整個控溫測試過程中應滿足國家標準的有關要求（見GB/T13475-92）七．設備維護、注意事項及故障解決方法7.1設備維護7.1.1計算機系統(tǒng)日常維護（1）開機運行要注意檢查設備各個機組運行情況和運行聲音，發(fā)現(xiàn)異常情況立即停止運行，檢查并排除設備故障。（2）工控機鍵盤、鼠標、屏幕、機箱需要定期清掃（建議：每天一次，請用干凈的干棉抹布擦拭鍵盤、鼠標、機箱；用干凈的毛巾布擦拭屏幕，以免劃傷）；工控機箱過濾網(wǎng)需要定期清洗、更換（建議：每周一次）；7.1.2保溫裝置的日常維護在進行試驗之前，可以使用專用的溫度傳感器巡檢軟件“LTM8000應用軟件”（具體步驟見附件一）檢查傳感器數(shù)量與溫度采集狀況。如果出現(xiàn)損壞的情況，找到相應的點，更換之，并按照原來的地址重新下載其地址。各處密封膠帶必須經(jīng)常檢查，防止脫落；可以定期更換?？ň呓z杠可以涂些干式潤滑油，防止生銹。各個表面的測溫點要經(jīng)常檢查，防止脫落，使粘貼不緊?？梢灾匦抡程Ｖ评錂C組的制冷效果必須經(jīng)常檢查。根據(jù)制冷效果請專業(yè)人員調(diào)節(jié)熱力膨脹閥或補充制冷劑氟利昂。7.2試驗注意事項（1）定期對設備進行維護，定期清理設備各機組灰塵以及計算機過濾網(wǎng)。（2）在做完實驗后應將試件箱拉出，將里面的潮氣放出。（3）系統(tǒng)的開啟與停止、操作人員口令等系統(tǒng)維護工作由專職人員完成，未經(jīng)授權人員不得進行此操作。（4）系統(tǒng)計算機、鍵盤和鼠標為專用設備，嚴禁挪用。（5）不要在儀表操作臺上放置盛水的杯子之類的東西，放置打翻，水進入操作臺或鍵盤。特別注意：為保證系統(tǒng)正常運行，不許在操作站計算機上運行任何其它非本公司系統(tǒng)所提供的軟件或游戲，防止計算機病毒感染而可能造成系統(tǒng)崩潰的嚴重后果。7.3故障解決方法（1）計算機外設故障：如鍵盤、鼠標、打印機、顯示器等設備出現(xiàn)故障，一般在當?shù)仉娔X市場采購、更新；（2）計算機軟件故障：如果計算機由于病毒侵染或人為刪除某些文件，造成系統(tǒng)無法運行，請具備相關計算機軟件知識人員先恢復系統(tǒng)，再重新安裝軟件。如果監(jiān)控系統(tǒng)軟件在使用中發(fā)現(xiàn)問題或用戶試驗要求出現(xiàn)變化，需要我公司修改軟件，可以通過電子郵件行，請具備相關計算機軟件知識人員更新安裝軟件及運行軟件。（3）溫度傳感器巡檢故障：請用專用溫度巡檢軟件測試，如果檢測不到模塊，判斷模塊電源（DC24V）或模塊故障，更換開關電源或巡檢模塊；如果檢測不到哪個溫度傳感器，判斷該溫度傳感器接線錯誤或故障