一种电饭煲热效率的测定及计算方法技术

本发明专利技术公开一种电饭煲热效率的测定及计算方法，包括电饭煲内锅材料的比热对温度的函数的测定、蒸馏水的比热对温度的函数的测定、电饭煲有效吸收热的相关参数的测定和电饭煲热效率的计算，通过差示扫描量热法计算内锅材料和蒸馏水的比热对温度的函数曲线，采用定积分的计算方式得出内锅材料和蒸馏水在不同微段温度区间吸收热量的总和，来计算电饭煲的热效率，本发明专利技术采用了定积分的处理方式，修正了比热容采用常量所带来的误差，使得热效率更加接近实际值，能有效降低误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及产品热效率测定计算领域，特别涉及一种电饭煲热效率的测定及计算 方法。
技术介绍
中国是全球最大的家用电器生产和消费国之一。家用电器生产和拥有量的迅速增 长带来了巨大的能源消耗，同时也加重了对环境的污染。世界各发达国家都通过制定和实 施能效标准、推广能效标识制度来提高用能产品的能源效率，促进节能技术进步，进而减少 有害物的排放和保护环境。我国于2008年10月20日颁布了 GB12021. 6-2008《自动电饭 锅能效限定值及能效等级》标准，该标准于2009年6月1日实施。根据发改委、质检总 局、认监委联合于2009年10月26日发布的2009年第17号公告，以及《中华人民共和国实 行能源效率标识的产品目录（第五批）》和《自动电饭锅能源效率标识实施规则》，自2010 年3月1日起，新生产出厂的自动电饭锅产品均需要有能源效率标识。这就意味着，目前市 场上所销售的自动电饭锅产品，均应通过相应的能效检测与备案。因此，精确测定自动电饭 锅热效率值，保证电饭锅能源效率检测结果的正确可靠，是国家实施能效等级，发展绿色经 济的重要保障。 热效率的计算为有效吸收热与输入的总能量之比，有效吸收热的测定和计算方式 有很多种，在计算物质吸收热量时一般采用Q = CmA t。按GB12021. 6-2008中A. 2. 1条款 所述方法，先用称重法向内锅加水，达到内锅额定容积的80%，将J型热电偶穿过锅盖并将 测温点固定在内锅圆心，距锅底12mm处，以符合标准要求的内锅中心Φ50πιπι的圆柱体内， 距锅底的距离为l〇±5mm处。读取初始水温tl后，按标准要求开机工作，当内锅水温升到 90°C时，切断电源并读取耗电量E，随后记录内锅中水温的最高值t2,按标准提供的公式Q =Cm Δ t计算有效吸收热量值，然后计算热效率。 在该计算方法中，比热容为常量，但实际上，比热容随着温度变化而变化的，例如 水的比热容常压25°C时为4. 2kX/(kg ·Κ)，200°C时为4. 4kX/(kg ·Κ)，原有的计算方式会带 来较大误差。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供，旨在使计算出的 热效率更加精确，降低误差。 本专利技术提出，包括电饭煲内锅材料的比热对 温度的函数的测定、蒸馏水的比热对温度的函数的测定、电饭煲有效吸收热的相关参数的 测定和电饭煲热效率的计算： 所述电饭煲内锅材料的比热对温度的函数的测定采用使用差示扫描量热仪以已 知比热容的标样进行相对法测定比热容的差示扫描量热法，采用差示扫描量热法获取标样 的重量、内锅材料的重量1%、在绝对坐标下基线测量的DSC信号-DSC sai、在绝对坐标 下标样测量的DSC信号-DSCW￥和在绝对坐标下内锅材料测量的DSC信号-DSCfs;再采用以 下公式计算出内锅材料在不同温度下的比热容，制得内锅材料的比热对温度的函数曲线： 所述蒸馏水的比热对温度的函数的测定采用使用差示扫描量热仪以已知比热容 的标样进行相对法测定比热容的差示扫描量热法，采用差示扫描量热法获取进行测定的标 样的重量、蒸馏水的重量m 7K、在绝对坐标下基线测量的DSC信号-DSCsai、在绝对坐标 下标样测量的DSC信号-DSC W￥和在绝对坐标下蒸馏水测量的DSC信号-DSC7x;再采用以下 公式计算出蒸馏水在不同温度下的比热容，制得蒸馏水的比热对温度的函数曲线： 在该公式中： DSCssi :在绝对坐标下基线测量的DSC信号，单位μ V，精确到小数点后两位。 DSCW￥ :在绝对坐标下标样（此处为纯度不低于99. 9%合成蓝宝石，）测量的DSC 信号，单位μ V，精确到小数点后两位。 DSCfs :在绝对坐标下内锅材料测量的DSC信号，单位μ V，精确到小数点后两位。 DSC7x :在绝对坐标下蒸馏水测量的DSC信号，单位μ V，精确到小数点后两位。 :标样质量，单位mg，精确到小数点后两位。 1% :内锅材料的测试质量，单位mg，精确到小数点后两位。 M7x :蒸馏水的测试质量，单位mg，精确到小数点后两位。 Cp标样:标样比热，单位kX/(kg · K)，精确到小数点后两位。 所述电饭煲有效吸收热的相关参数的测定包括以下步骤： (1)称取内锅的重量m和加水后内锅的总重量M :先称取电饭煲内锅的重量m，再 用称重法向内锅加水，达到内锅额定容积的80%，称取加水后内锅的总重量M ; (2)量取水温和耗电能：测定出初始水温T1，将热电偶穿过电饭煲锅盖，并将热电 偶的测温点固定在内锅中心Φ50πιπι的圆柱体内，距锅底的距离为10±5mm的测定点；然后 在额定电压±1%，额定频率±0. 5Hz的条件下通电，电饭煲开机工作，并用电度表测量电 饭煲的耗电能，当内锅水温升到90°C时，立即切断电源，读取耗电能E ;断电后，观察并读取 断电Imin以后的内锅中水温的最高温度值T2; 所述电饭煲热效率的计算： 将以上方法获得的参数带入如下公式计算出热效率η : 在该公式中，η表示热效率，精确到小数点后一位； E表示消耗的电能，单位为w · h，精确到小数点后两位； m表示内锅的质量，单位为kg，精确到小数点后三位； M表示加水后内锅的总重量，单位为kg，精确到小数点后三位；表示蒸馏水的从温度T1至温度T 2的温度区间的各个微段所 对应的比热容乘以其微段上升的温度值乘以蒸馏水的重量而计算出的蒸馏水在各个微段 温度区间所吸收热能的总和表示内锅的从温度T1至温度T 2的温度区间 的各个微段所对应的比热容乘以其微段上升的温度值乘以内锅的重量而计算出的内锅在 各个微段温度区间所吸收热能的总和。 优选地，在所述电饭煲内锅材料的比热对温度的函数的测定中，所述标样为蓝宝 石，所述差示扫描量热法包括以下步骤： 1)基线测试：在炉腔内放入一对空坩埚，按照温度程序（初始温度-20°C，恒温 IOmin ;以10°C /min速率升温至100°C )扫描基线，获取在绝对坐标下基线测量的DSC信 号-DSC基线； 2)参比测试：用分析天平称取标准物质-合成蓝宝石，在样品坩埚内加入标样，在 所述基线的基础上进行标样测试，获取在绝对坐标下标样测量的DSC信号-DSC e# ; 3)内锅材料测量：用分析天平称量质量与标准物质相近的样品-内锅材料，在样 品坩埚内加入内锅材料，在所述基线的基础上进行内锅材料测试，获取在绝对坐标下内锅 材料测量的DSC信号-DSC fs。 优选地，在所述蒸馏水的比热对温度的函数的测定中，所述标样为蓝宝石，所述差 示扫描量热法包括以下步骤： 1)基线测试：在炉腔内放入一对空坩埚，按照温度程序（初始温度-20°C，恒温 IOmin ;以10°C /min速率升温至100°C )扫描基线，获取在绝对坐标下基线测量的DSC信 号-DSC基线； 2)参比测试：用分析天平称取标准物质-合成蓝宝石，在样品坩埚内加入标样，在 所述基线的基础上进行标样测试，获取在绝对坐标下标样测量的DSC信号-DSC e# ; 3)蒸馏水测量：用分析天平称量质量与标准物质相近的样品-蒸馏水，在样品坩 埚内加入蒸馏水，在所述基线的基础上进行蒸馏水测试，获取在绝对坐标下蒸馏水测量的 DSC信号-DSC水。 优选地，在所述电饭煲有效吸收热的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电饭煲热效率的测定及计算方法，其特征在于，包括电饭煲内锅材料的比热对温度的函数的测定、蒸馏水的比热对温度的函数的测定、电饭煲有效吸收热的相关参数的测定和电饭煲热效率的计算：所述电饭煲内锅材料的比热对温度的函数的测定采用使用差示扫描量热仪以已知比热容的标样进行相对法测定比热容的差示扫描量热法，采用差示扫描量热法获取标样的重量m标样、内锅材料的重量m锅、在绝对坐标下基线测量的DSC信号‑DSC基线、在绝对坐标下标样测量的DSC信号‑DSC标样和在绝对坐标下内锅材料测量的DSC信号‑DSC锅；再采用以下公式计算出内锅材料在不同温度下的比热容，制得内锅材料的比热对温度的函数曲线：所述蒸馏水的比热对温度的函数的测定采用使用差示扫描量热仪以已知比热容的标样进行相对法测定比热容的差示扫描量热法，采用差示扫描量热法获取进行测定的标样的重量m标样、蒸馏水的重量m水、在绝对坐标下基线测量的DSC信号‑DSC基线、在绝对坐标下标样测量的DSC信号‑DSC标样和在绝对坐标下蒸馏水测量的DSC信号‑DSC水；再采用以下公式计算出蒸馏水在不同温度下的比热容，制得蒸馏水的比热对温度的函数曲线：所述电饭煲有效吸收热的相关参数的测定包括以下步骤：(1)称取内锅的重量m和加水后内锅的总重量M：先称取电饭煲内锅的重量m，再用称重法向内锅加水，达到内锅额定容积的80％，称取加水后内锅的总重量M；(2)量取水温和耗电能：测定出初始水温T1，将热电偶穿过电饭煲锅盖，并将热电偶的测温点固定在内锅中心Ф50mm的圆柱体内，距锅底的距离为10±5mm的测定点；然后在额定电压±1％，额定频率±0.5Hz的条件下通电，电饭煲开机工作，并用电度表测量电饭煲的耗电能，当内锅水温升到90℃时，立即切断电源，读取耗电能E；断电后，观察并读取断电1min以后的内锅中水温的最高温度值T2；所述电饭煲热效率的计算：将以上方法获得的参数带入如下公式计算出热效率η：其中，表示蒸馏水的从温度T1至温度T2的温度区间的各个微段所对应的比热容乘以其微段上升的温度值乘以蒸馏水的重量而计算出的蒸馏水在各个微段温度区间所吸收热能的总和；表示内锅的从温度T1至温度T2的温度区间的各个微段所对应的比热容乘以其微段上升的温度值乘以内锅的重量而计算出的内锅在各个微段温度区间所吸收热能的总和。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江，李宗亮，黄海涛，胡进伟，
申请(专利权)人：广东中认华南检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44