地埋管换热器现场热物性测量仪校验装置专用测温棒制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种地埋管换热器现场热物性测量仪校验装置专用测温棒，涉及地源热泵技术领域，包括本体，所述本体为筒形，所述本体侧面设有多个安装孔，所述安装孔上设有测温元件，所述测温元件从安装孔探出，所述安装孔之间的距离从本体的一端依次增大。本发明专利技术是专门针对地埋管换热器现场热物性测量仪校验装置而制作的测温棒，该测温棒在校验装置中便于装配，易于安装；具有测温精度高，测温精度小于0.1℃；测温分辨率高，测温分辨率为0.01℃；定位准确、校验装置测温范围在0～100℃内，测量数据可远传至上位机等的优点。

Special measuring rod for calibrating device of in-situ thermophysical properties of ground heat exchanger

The invention discloses a special temperature measuring rod for a ground heat exchanger field thermophysical measurement instrument check device, which involves the field of the ground source heat pump, including the body, the body is a cylindrical body, and a plurality of mounting holes are provided on the side of the body, and the installation hole is provided with a temperature measuring element, the temperature measuring element is detected from the installation hole, and the installation is installed. The distance between holes increases from one end of the body in turn. The invention is a temperature measuring bar specially designed for the thermo physical measurement instrument of the ground pipe heat exchanger. The temperature measuring rod is easy to assemble and easy to install in the check device. It has high temperature measurement precision, the temperature measurement accuracy is less than 0.1 C, the temperature resolution is high, the temperature measurement resolution is 0.01 C, and the location is accurate and the temperature measurement model is calibrated. The measurement data can be transmitted to the upper computer at 0~100 degrees.

【技术实现步骤摘要】
地埋管换热器现场热物性测量仪校验装置专用测温棒
本专利技术涉及地源热泵
，具体涉及地埋管换热器现场热物性测量仪校验装置专用测温棒。
技术介绍
地源热泵作为一项绿色、节能、环保的系统技术，近年来日益受到人们的重视和推广。地下岩土热物性参数是地源热泵地热换热器的设计中所需要的很重要的参数，岩土热物性参数的大小对钻孔的数量及钻孔的深度具有显著的影响，进而影响地源热泵系统的初投资。由于岩土热物性的不确定性和不可知性，设计人员只能在某种土壤或岩石导热系数范围内采用较低值，导致设计系统规模过大。因此要进行地源热泵地埋管换热器的现场热响应测试，国标“GB50366-2005地源热泵系统工程技术规范(2009年版)”对现场热响应测试做了详细规定。现场热响应测试最重要的环节就是根据测量的地埋管进出口流体的温度、流量、换热量等参数，推导计算出地下岩土体的导热系数、热容等热物性参数，以便了解掌握地下岩土体的差异及对地源热泵系统的影响，才能真正的做到地源热泵系统设计合理，运行可靠、经济性高。执行现场热响应测试的仪器称为现场热物性测量仪。例如，申请号为201710598336.6、201610932521.X、201420868088.4、201220678739.4、201210441003.X、201210207869.4、201220140459.8、201110223663.6、201010556776.3、201010542651.5、201110028685.7、201310010514.0、201410635924.9、201120152222.7的中国专利均公开了用于岩土热物性测试的装置和方法。但是目前并没有关于现场热物性测试装置的校验装置。对此，专利技术人研发了现场热物性测试仪标定装置和方法，用于对地埋管换热器现场热物性测量仪进行校验，并已经申报专利，但还处于审查阶段，该校验装置可以对现有的现场热物性测量仪进行温度、流量、热量、电功量等的校准。该校验装置包括沙箱、U型PE管、加热水箱、循环水泵；该装置需要测量钻孔、沙箱内沙子、U型PE管外壁的温度场分布，以便于对现有的现场热物性测量仪进行校准。其中，钻孔表面和沙箱内沙子需要测量多点的温度场分布，且需要较高的定位准确度、较高的温度精度及温度分辨率，定位不准对热物性参数的计算有较大影响，测温精度不足将影响对现场热物性测量仪测量参数的校准，因温度变化较小，测温分辨率不够则导致无法分辨微小的温度变化。所以，目前急需开发出安装位置定位准确、测温精度高、测温分辨率高的地埋管换热器现场热物性测量仪校验装置的专用测温装置。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种安装位置定位准确、测温精度高、测温分辨率高的地埋管换热器现场热物性测量仪校验装置专用测温棒。技术方案如下：地埋管换热器现场热物性测量仪校验装置专用测温棒，包括本体，所述本体为筒形，所述本体侧面设有多个安装孔，所述安装孔上均设有测温元件，所述测温元件从安装孔探出，所述安装孔之间的距离从本体的一端依次增大。其中，所述本体上安装孔之间距离密集的一端设有卡箍，所述本体上设有卡箍的一端超出卡箍，所述本体上设有卡箍的端部设有测温元件。其中，所述测温元件上的测温元件引线从本体上的引线孔中引出。其中，所述本体内填充有灌封胶。所述灌封胶优选为环氧树脂，所述灌封胶能够防潮填缝，提高本体的强度和韧度，以及固定测温元件引线。安装有地埋管换热器现场热物性测量仪校验装置专用测温棒的校验装置，包括沙箱地埋管环路，所述沙箱地埋管环路包括沙箱，所述沙箱中填满均匀沙子，所述沙子的热物性参数已知，所述沙箱内水平设有水泥柱，所述水泥柱用来模拟钻孔，水泥柱的热物性参数已知，所述水泥柱中设有地埋管，在所述水泥柱轴线的垂直方向上，所述沙箱上设有多个断面，在所述沙箱断面上环绕所述水泥柱外周均匀设有多个所述专用测温棒，所述专用测温棒通过测温元件引线与数据采集装置连接，所述专用测温棒的本体通过卡箍固定到水泥柱上，所述卡箍与水泥柱之间设有隔热垫。所述隔热垫用来防止卡箍与水泥柱之间的热交换，防止热损失造成测温误差，测温更加准确。其中，所述水泥柱为圆柱形，所述卡箍为半环形，所述卡箍的直径小于水泥柱的直径。其中，还包括外部管路，所述外部管路包括第一温度传感器、流量计、第一三通阀、循环水泵、水箱、第二三通阀、第二温度传感器，其中，所述循环水泵的出口与水箱的进口连接，所述水箱的出口经第二三通阀与地埋管的进口连接，所述地埋管的出口经第一三通阀与所述循环水泵的入口连接，所述第一温度传感器和流量计设于所述地埋管的出口与第一三通阀之间，所述第二温度传感器设于所述第二三通阀与地埋管的进口之间，所述第一温度传感器、流量计和第二温度传感器均与数据采集装置连接，所述第一三通阀的第三个接口和第二三通阀的第三个接口分别与待校验的热物性测量仪进口和出口连通，所述水箱中设有加热器，所述循环水泵和水箱之间设有补水箱。其中，所述沙箱顶部开口，所述沙箱上方设有喷淋装置，所述沙箱底部朝向水箱一侧倾斜，所述沙箱朝向水箱一侧的下方设有排水口，所述水箱外设有排水沟，所述喷淋装置为排水管，所述排水管上打喷淋孔，所述排水管与地表上的水管相连接。优选的，所述测温元件为热敏电阻，热敏电阻的数量设置为九个，在本体上靠近卡箍的一端，前四个热敏电阻之间的距离相同，第五个和第六个热敏电阻之间的距离，以及第五个与第四个热敏电阻之间的距离相同，且是前四个热敏电阻之间距离的1.5倍，第七、八、九之间的距离，以及第七个热敏电阻与第六个热敏电阻之间的距离相同，且是前四个热敏电阻之间距离的2倍。这样设置，能够适应校验装置内温度场的分布。所述校验装置内的温度场的分布是从内到外逐渐减小的，且从内到外温度梯度越来越小。再优选的，所述热敏电阻为铠装热敏电阻。铠装热敏电阻具有精确、灵敏、热响应时间快、质量稳定、使用寿命长的优点。优选的，所述卡箍为半环形，卡箍的直径小于水泥柱的直径，卡箍的两端沿着半径方向向外延伸有沿板，所述沿板上设有螺纹孔。这样设计，当测温棒通过卡箍固定在水泥柱上时，由于卡箍直径小于水泥柱直径，卡箍螺纹孔上的螺丝拧紧时，就会使卡箍发生形变，使测温棒上能紧紧顶在水泥柱上。安装地埋管换热器现场热物性测量仪校验装置专用测温棒的校验装置的使用方法，包括如下步骤：(1)控制所述第一三通阀和第二三通阀的开关，使所述水箱和沙箱之间连通，用于分别连通所述待校验的热物性测量仪进口和出口的第一三通阀的第三个接口和第二三通阀的第三个接口关闭；(2)打开所述循环水泵，驱动所述沙箱和水箱及连接管路中的水流动，开启所述水箱中的加热器，用于对水箱中的水进行加热，利用所述数据采集装置采集专用测温棒、第一温度传感器、流量计、第二温度传感器测得的温度和流量数据作为参照测试数据；(3)将步骤(2)中采集的参照测试数据和数学模型，估算所述沙箱内沙子和/或水泥柱的热物性参数；(4)控制所述第一三通阀和第二三通阀的开关，并关闭所述循环水泵，使所述待校验的热物性测量仪和沙箱之间连通，使所述水箱和沙箱之间关闭；(5)启动所述待校验的热物性测量仪，使所述待校验的热物性测量仪内部的水通过沙箱内的单U型地埋管循环流动，利用所述待校验的热物性测量仪内部的温度、流量仪表测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.地埋管换热器现场热物性测量仪校验装置专用测温棒，其特征在于，包括本体，所述本体为筒形，所述本体侧面设有多个安装孔，所述安装孔上均设有测温元件，所述测温元件从安装孔探出，所述安装孔之间的距离从本体的一端依次增大。

【技术特征摘要】
1.地埋管换热器现场热物性测量仪校验装置专用测温棒，其特征在于，包括本体，所述本体为筒形，所述本体侧面设有多个安装孔，所述安装孔上均设有测温元件，所述测温元件从安装孔探出，所述安装孔之间的距离从本体的一端依次增大。2.根据权利要求1所述的地埋管换热器现场热物性测量仪校验装置专用测温棒，其特征在于，所述本体上安装孔之间距离密集的一端设有卡箍，所述本体上设有卡箍的一端超出卡箍，所述本体上设有卡箍的端部设有测温元件。3.根据权利要求1所述的地埋管换热器现场热物性测量仪校验装置专用测温棒，其特征在于，所述测温元件上的测温元件引线从本体上的引线孔中引出。4.根据权利要求1所述的地埋管换热器现场热物性测量仪校验装置专用测温棒，其特征在于，所述本体内填充有灌封胶。5.安装有根据权利要求1-4所述的地埋管换热器现场热物性测量仪校验装置专用测温棒的校验装置，包括沙箱地埋管环路，所述沙箱地埋管环路包括沙箱，所述沙箱中填满均匀沙子，所述沙箱中填满均匀沙子，所述沙箱内水平设有水泥柱，用于模拟钻孔，所述水泥柱中设有地埋管，其特征在于，在所述水泥柱轴线的垂直方向上，所述沙箱上设有多个断面，在所述沙箱断面上环绕所述水泥柱外周均匀设有多个所述专用测温棒，所述专用测温棒通过测温元件引线与数据采集装置连接，所述专用测温棒的本体通过卡箍固定到水泥柱上，所述卡箍与水泥柱之间设有隔热垫...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建平，韩乃锋，华夏，张珣珣，路庆海，段磊，刘景辉，陈东兴，李磊，
申请(专利权)人：山东亚特尔集团股份有限公司，山东省煤田地质局第二勘探队，
类型：发明
国别省市：山东,37