[发明专利]用于太阳能重力热管温差检测的快速测温装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能重力热管的测量装置和方法，尤其是涉及一种用于太阳能重力热管温差检测的快速测温装置和方法。

背景技术

重力热管是一种能快速将热能从一点传至另一点的装置，由于它具有超常的热传导能力，而且几乎没有热损耗，因此它被称作传热超导体，其导热系数为铜的数千倍。当热管的一端受热时，毛细芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体。液体再沿多孔材料靠毛细芯的作用流回蒸发段，如此循环不已，热量从热管的一端传至另一端。当热管倾斜或垂直放置时，其工质的循环流动将受重力的影响，可将蒸发段置于下方，则在上方冷凝的液体工质可借助重力而回流到蒸发段，因此可不采用吸液芯，这就是重力热管。重力热管，工作靠重力在热管内回流，无需采用吸液芯，这就减小了热管的加工难度，降低了制造成本，广泛应用于各领域。

太阳能重力热管传热性能直接影响到集热（热水）器整体热性能，国标GB/T 24767-2009《太阳能重力热管》更是直接规定了太阳能重力热管温差试验方法和要求。

在工厂生产中太阳能重力热管温差试验是每根必检，淘汰不合格产品，保证太阳能热水器的产品质量。在工厂温差试验中由于技术和环境条件所限，一般采用接触式测温装置获得太阳能重力热管温差，但操作过程均需人工近距离操作，导致试验效率低，存在安全隐患。直接采用红外测温仪测温会因重力热管的表面氧化成程度不一，造成热管表面发射率不同，增大测温误差，增加产品不合格率。

目前工厂进行太阳能重力热管温差试验还是采用接触式测温装置，接触式测温装置容易发生形变导致测温误差增大，现在国内还没有太阳能重力热管温差试验的非接触式精确测温方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有厂家太阳能重力热管温差试验中非接触式测温存在的精确度不高和检测效率不高的问题，本发明目的提供一种用于太阳能重力热管温差检测的快速测温装置和方法，通过红外方式快速测温，减少物体表面，环境对红外测温的影响，达到为太阳能重力热管温差试验提供精确测量数据。

本发明采用的技术方案包括：

一、一种用于太阳能重力热管温差检测的快速测温装置：

包括支架、红外测温仪、加热水槽、加热器和水温采集装置；加热水槽内装有水，加热水槽的底部内安装有用于加热水的加热器，加热水槽的侧壁设有水温采集装置，太阳能重力热管上部通过支架固定安装在加热水槽上，太阳能重力热管下部伸入到加热水槽内的水中，太阳能重力热管长度的2/3~3/5放入加热水槽的水中，支架与太阳能重力热管连接的接触面之间设有用于防止热传递的绝热橡胶；太阳能重力热管上端为冷凝端，冷凝端均匀喷涂有一层太阳能重力热管冷凝端涂层，红外测温仪正对于太阳能重力热管冷凝端涂层测温。

所述的太阳能重力热管水平面之间的倾角为60度～90度。

所述的加热水槽外设有用于保温的隔热层。

所述的加热水槽外侧安装有用于恒温控制的温度控制器，温度控制器与加热水槽内的加热器和水温采集装置连接。

二、一种用于太阳能重力热管温差检测的快速测温方法，包括以下步骤：

步骤一、用高发射率的喷漆对所述太阳能重力热管的冷凝端进行喷漆处理，形成太阳能重力热管冷凝端涂层；

步骤二、将所述红外测温仪的发射率设定为高发射率喷漆的发射率；

步骤三、在所述加热水槽内加入水，将所述加热器通电加热水；

步骤四、待水温达到测试所需温度后，将太阳能重力热管冷凝端朝上，太阳能重力热管下端放入加热水槽内，所述太阳能重力热管长度的2/3~3/5放入加热水槽中，并通过支架固定；

步骤五、用红外测温仪对准太阳能重力热管冷凝端涂层进行测温，得到测量温度T_d；再由加热水槽内的水温采集装置采集到的实时水温T_S；将实时水温T_S和测量温度T_d相减得到温差Δt。

所述的步骤一中的喷漆发射率在0.9以上。

所述的步骤一中太阳能重力热管冷凝端的至少半个环形侧面喷有喷漆。

所述的支架与太阳能重力热管连接的接触面之间设有用于防止热传递的绝热橡胶。

本发明具有的有益效果是：

本发明解决了太阳能重力热管的工件因尺寸偏差、表面氧化程度不同等因素造成误差偏大的问题，简单有效，并为实现温差检测自动化提供切实可行的测温方法。本发明实现了在太阳能重力热管表面氧化程度不一的情况下，获得太阳能重力热管的冷凝端的精确温度。

附图说明