一种热阻式热流传感器的校准方法技术

本热阻式热流传感器的校准方法，包括如下步骤：a)设置导热平板；b)在导热平板两侧分别对称安装若干热流传感器和温度传感器；c)各个热流传感器将采集的热流值、冷面温度和热面温度分别发送至热流-温度巡检仪；d)热流-温度巡检仪根据公式计算出标准热流值；e)根据公式计算出热流值修正系数C；f)连续N次热流值修正系数C之间的误差不超过1%时，计算N个修正系数C的平均值，并将其作为最终的热流值修正系数写入热流-温度巡检仪的配置文件。标定结果准确、精度高，方便可行，有效解决了建筑热工检测中无法精确标定热流仪器的问题，提高了实验效率与可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本热阻式热流传感器的校准方法，包括如下步骤：a)设置导热平板；b)在导热平板两侧分别对称安装若干热流传感器和温度传感器；c)各个热流传感器将采集的热流值、冷面温度和热面温度分别发送至热流-温度巡检仪；d)热流-温度巡检仪根据公式计算出标准热流值；e)根据公式计算出热流值修正系数C；f)连续N次热流值修正系数C之间的误差不超过1%时，计算N个修正系数C的平均值，并将其作为最终的热流值修正系数写入热流-温度巡检仪的配置文件。标定结果准确、精度高，方便可行，有效解决了建筑热工检测中无法精确标定热流仪器的问题，提高了实验效率与可靠性。【专利说明】
本专利技术涉及，具体涉及一种根据绝对非校准热流传感器的热阻式热流传感器的校准方法。
技术介绍
热流传感器是测量热传递(热流密度或热通量)的基本工具，是构成热流计的最关键器件，其测量结果的准确性是决定热流计测量结果的准确性的最关键因素。热流校准(或者标定)技术的发展历史不长。目前国际上尚未建立起可供比对的大范围热流标准，而一些从事热流传感器研究、制造的部门，根据各自产品的特点所制定的标定方法，由于原理及传递程序的不同，彼此间存在着系统的差异，数据通常不能相吻合。当前在国内开展热流计校准检定工作的仅有中国国家计量院、中国建筑科学院和航天102所等少数几个单位，开展项目单位少使得比对试验难以有效进行，缺乏细致有效的数据。所以，开展对热流计的校准的研究工作，对于热能能耗检测和科研研究都有着十分重要的意义。 热阻式热流传感器是目前常用的热流传感器，大多用橡胶制成，其厚度为3 mm，以及合成树脂材料和电镀热电堆，造成的误差都比较高。由于热流传感器的标定结果受标定设备及外界环境的影响非常大，如环境的温度、风速、环境的辐射性能、以及传感器本身的厚度、边长和受压状态等，因此给校准工作带来了一定的难度。目前为止，国内外还没有标准的热流检测仪器，也没有一种简单有效的热流传感器的校准方法。
技术实现思路
本专利技术为了克服以上技术的不足，提供了一种标定结果准确、精度高、使用方便的热阻式热流传感器的校准方法。 本专利技术克服其技术问题所采用的技术方案是:本热阻式热流传感器的校准方法，包括如下步骤a)在冷箱和热箱之间设置导热平板，冷箱与热箱内分别设置使导热平板表面形成对流的导流屏，冷箱内的翅片换热器连接于冷水机组，热箱中设置有电加热器；b)在导热平板两侧分别对称安装若干热流传感器和温度传感器，将各个热流传感器和温度传感器编号后连接于热流-温度巡检仪； c)在冷箱、热箱工作4-8小时后，各个热流传感器将采集的热流值91以及热流传感器与温度传感器或温度传感器与热流传感器测量到的导热平板冷面温度％和导热平板热面温度办分别发送至热流-温度巡检仪； d)热流-温度巡检仪根据公式计算出标准热流值的|，式中A为导热平 S 板的材料的导热系数，δ为导热平板的厚度； e)根据公式C= &计算出热流值修正系数C ; f)重复步骤c)至e)，直至连续N次热流值修正系数C之间的误差不超过1%时，计算N个修正系数C的平均值P，并将其作为最终的热流值修正系数写入热流-温度巡检仪的配置文件，热流-温度巡检仪根据配置文件中的b对所有热流传感器进行校正，其得到修正后的的热流值。 为了实现对热流传感器的灵敏度进行修正，还包括在步骤e)后利用热流-温度巡检仪根据公式C' =CtiXC计算热流传感器灵敏度修正系数e式中Cb为热流传感器预先设定的灵敏度系数，计算得出的热流传感器灵敏度修正系数G写入热流-温度巡检仪的配置文件对热流传感器的灵敏度进行修正。 为了在保证精度的前提下提高效率，上述步骤f)中的N取值为4。 为了检验校准结果，上述步骤f)执行完毕后，保持测试环境不变，各个热流传感器将多次采集的热流值发送至热流-温度巡检仪，热流-温度巡检仪将修正后热流传感器采集的与标准热流值to进行比较。 为了提高测试精度，上述导热平板为聚苯乙烯板。 为了精确控制加热量，上述电加热器通过连接于PID控制模块调整加热量。 各个热流传感器和温度传感器分别与相对应编号的无线传感器通讯终端相连接，其各自通过无线传感器通讯终端将采集数据发送至热流-温度巡检仪。 为了降低热流损耗，上述步骤b)中的热流传感器安装在靠近热箱一侧的导热平板上，温度传感器安装在靠近冷箱一侧的导热平板上。 本专利技术的有益效果是:通过多个热流传感器以及温度传感器采集热流数据以及温度数据，通过热流-温度巡检仪计算修正系数，可以准确方便地校准建筑热流仪，校准误差小于2%。通过实验和一定规模的实际应用，标定结果准确、精度高，方便可行，有效解决了建筑热工检测中无法精确标定热流仪器的问题，提高了实验效率与可靠性，为热流传感器生产厂家提供了较好的热流传感器校准方法。而且该方法中热流-温度巡检仪可以同时校准安装在导热平板上的所有热流传感器，能进行批量标定，为未来对装置的升级和进一步研究提供了便利。 【专利附图】【附图说明】 图1为采集的热流值、标准热流值以及修正后的热流值的比较曲线图；图2为修正前的误差与修正后的热流值的误差比较图；。 【具体实施方式】 下面结合附图1、附图2对本专利技术做进一步说明。 本热阻式热流传感器的校准方法，包括如下步骤(I)在冷箱和热箱之间设置导热平板，冷箱与热箱内分别设置使导热平板表面形成对流的导流屏，冷箱内的翅片换热器连接于冷水机组，热箱中设置有电加热器。(2)在导热平板两侧分别对称安装若干热流传感器和温度传感器，将各个热流传感器和温度传感器编号后连接于热流-温度巡检仪。(3)在冷箱、热箱工作4-8小时后，各个热流传感器将采集的热流值M以及热流传感器与温度传感器或温度传感器与热流传感器测量到的导热平板冷面温度％和导热平板热面温度*1分别发送至热流-温度巡检仪。(4)热流-温度巡检仪根据公式 【权利要求】1.，其特征在于:包括如下步骤 a)在冷箱和热箱之间设置导热平板，冷箱与热箱内分别设置使导热平板表面形成对流的导流屏，冷箱内的翅片换热器连接于冷水机组，热箱中设置有电加热器； b)在导热平板两侧分别对称安装若干热流传感器和温度传感器，将各个热流传感器和温度传感器编号后连接于热流-温度巡检仪； c)在冷箱、热箱工作4-8小时后，各个热流传感器将采集的热流值M以及热流传感器与温度传感器或温度传感器与热流传感器测量到的导热平板冷面温度%和导热平板热面温度分别发送至热流-温度巡检仪； d)热流-温度巡检仪根据公式利二计算出标准热流值_，式中Λ为导热平 O板的材料的导热系数，S为导热平板的厚度； e)根据公式C= ^计算出热流值修正系数C ; f)重复步骤c)至e)，直至连续N次热流值修正系数C之间的误差不超过1%时，计算N个修正系数C的平均值P，并将其作为最终的热流值修正系数写入热流-温度巡检仪的配置文件，热流-温度巡检仪根据配置文件中的&对所有热流传感器进行校正，其得到修正后的的热流值。2.根据权利要求1所述的热阻式热流传感器的校准方法，其特征在于:还包括在步骤e)后利用热流-温度巡检仪根据公式C'=CbxC计算热流传感器灵敏度修正系数e',式中Cb为热流传感器预先设定的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热阻式热流传感器的校准方法，其特征在于：包括如下步骤a)在冷箱和热箱之间设置导热平板，冷箱与热箱内分别设置使导热平板表面形成对流的导流屏，冷箱内的翅片换热器连接于冷水机组，热箱中设置有电加热器；b)在导热平板两侧分别对称安装若干热流传感器和温度传感器，将各个热流传感器和温度传感器编号后连接于热流‑温度巡检仪；c)在冷箱、热箱工作4‑8小时后，各个热流传感器将采集的热流值以及热流传感器与温度传感器或温度传感器与热流传感器测量到的导热平板冷面温度和导热平板热面温度分别发送至热流‑温度巡检仪；d) 热流‑温度巡检仪根据公式计算出标准热流值，式中为导热平板的材料的导热系数，为导热平板的厚度；e)根据公式计算出热流值修正系数C；f)重复步骤c)至e)，直至连续N次热流值修正系数C之间的误差不超过1%时，计算N个修正系数C的平均值，并将其作为最终的热流值修正系数写入热流‑温度巡检仪的配置文件，热流‑温度巡检仪根据配置文件中的对所有热流传感器进行校正，其得到修正后的的热流值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓势，程广河，孟庆龙，郝凤琦，张让勇，韩路跃，韩凌燕，孙祥，王正伟，唐平，孙瑞瑞，
申请(专利权)人：山东省计算中心国家超级计算济南中心，
类型：发明
国别省市：山东;37