一种微通道内流动工质的测温装置及保温层厚度计算方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微通道内流动工质的测温装置及保温层厚度计算方法，属于物理测量领域，其中装置包括设置于微通道测量段外侧的保温层；包覆于保温层外侧的外护层；用于测量微通道测量段温度的热电偶；以及，连接于热电偶的温度显示终端；其中，热电偶设于保温层和微通道之间，热电偶贴附在微通道测温段表面；所述保温层的内侧与微通道紧密贴合，且所述热电偶完全包裹于所述保温层内；所述保温层的外径d2大于等于微通道测温段的长度L。本发明专利技术可以解决目前对为通道内进行测温的方法存在不足的问题。

A kind of temperature measuring device for flowing working medium in microchannel and calculation method for thickness of insulating layer

【技术实现步骤摘要】
一种微通道内流动工质的测温装置及保温层厚度计算方法
本专利技术属于物理测量领域，具体的，涉及一种微通道内流动工质的测温装置及保温层厚度计算方法。
技术介绍
这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。微通道换热器系指通道当量直径在10～2000μm的换热器。作为一种新兴的换热技术，微通道换热器凭借其换热高效、结构紧凑、便于实现模块化等优点，在芯片散热、航空航天、暖通空调、燃料电池、天然气液化等领域有广阔的应用前景。但是，目前微通道换热器的研发和应用还存在诸多问题，尚需要进行大量的微通道流动、换热的基础性研究。在基础试验研究中，通道内工质温度参数测量的准确性是决定试验成败的关键。受通道尺寸的限制，传统的测温方式无法满足微通道内工质温度的测量，主要体现在以下几点：(1)传统测温方式需要将测温元件伸入到流体中，这会对工质的流态产生扰动。(2)红外测温等非接触测温方式，其测量精度无法满足需求；(3)对于微通道试验，受通道直径限制，测温元件难以伸入到流体中。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种微通道内流动工质的测温装置及保温层厚度计算方法，该装置可以解决目前对为通道内进行测温的方法存在不足的问题。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：第一方面，本专利技术的技术方案提供了一微通道内流动工质的测温装置，包括，设置于微通道测量段外侧的保温层；包覆于保温层外侧的外护层；r>用于测量微通道测量段温度的热电偶；以及，连接于热电偶的温度显示终端；其中，热电偶设于保温层和微通道之间，热电偶贴附在微通道测温段表面；所述保温层的内侧与微通道紧密贴合，且所述热电偶完全包裹于所述保温层内；所述保温层的外径d2大于等于微通道测温段的长度L。作为进一步的技术方案，所述保温层采用纳米二氧化硅气凝胶材质；所述保温层呈的圆柱形。作为进一步的技术方案，所述热电偶焊接于所述微通道测温段；所述热电偶直接与所述保温层接触。作为进一步的技术方案，所述热电偶通过的热电偶贴片粘接固定于所述微通道测温段；所述热电偶的外层包覆热电偶贴片；热电偶贴片外侧包覆保温层。第二方面，本专利技术的技术方案还提供了一种保温层厚度计算方法，包括以下步骤：通过计算，确定微通道测温段的单位长度散热量；通过测量，确定微通道外表面温度；通过计算，确定微通道内表面温度；根据微通道内流体温度与微通道外表面温度的差值确定保温层的厚度。作为进一步的技术方案，在确定微通道测温段的单位长度散热量时，单位长度散热量由外护层外表面与环境的对流换热和辐射换热之和构成。作为进一步的技术方案，计算微通道内流体温度与微通道外表面温度的差值Δt小于0.5℃。作为进一步的技术方案，所述,微通道外表面也即保温层外表面。上述本专利技术的实施例的有益效果如下：1)本专利技术提供的技术方案中，采用保温层弥补微通道散热造成的温度损失，通过对微通道外侧进行测量即可间接测量微通道内的流动工质的温度，解决了传统测温方法中测温元件无法伸入到微通道内的难题。2)本专利技术提供的技术方案中，采用测量精度高的热电偶，与红外测温等非接触测温方法相比，测温精度高，解决了微通道换热试验中对测温精度的需求。3)本专利技术提供的技术方案中，所采用的测温方法对微通道材质无要求，适用范围广，整体结构简单，成本低，性能可靠。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术根据一个或多个实施方式的透视图，图2是本专利技术根据一个或多个实施方式的径向剖面图，图3是本专利技术根据一个或多个实施方式的轴向剖面图，图4是本专利技术根据一个或多个实施方式的工况曲线图，图5是本专利技术根据一个或多个实施方式的85mm厚保温层下的误差图。图中：1-微通道测温段，2-保温层，3-外护层，4-热电偶贴片，5-热电偶。为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本专利技术另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；为了方便叙述，本专利技术中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语解释部分：本专利技术中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术的具体含义。正如
技术介绍
所介绍的，针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种微通道内流动工质的测温装置及保温层厚度计算方法，该装置可以解决目前对为通道内进行测温的方法存在不足的问题，以下结合实施例和说明书附图进行说明。实施例1本专利技术的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种微通道内流动工质的测温装置，包括热电偶5、保温层2和外护层3，热电偶5用于贴附在微通道测温段1表面，保温层2包裹在微通道测温段和热电偶5外侧，外护层3缠绕在保温层2外侧；其中，所述保温层2的外径d2大于等于微通道测温段1的长度L。本实施例的温度测量装置应用于测量微通道内流动介质的温度，通过在微通道测量段上设置保温层2，强制将热量封堵在的微通道测量段的保温层2内，以间接测量微通道内的流动工质的温度；由于微通道的物理性质，其可以快速导热，因此微通道的管道壁可以作为导热元件，将其内部的流动工质的热量引到微通道外部进行测量，这样得到的温度要比现有技术不易破环其内部流动工质的流动状态，而且热电偶5测温相较于的红外线测温更为精确，此外，本专利技术温度测量系统无需任何人员参与，可实时由测温装置获取温度并输出，提高了温度检测的及时性。本实施例在具体使用时，在微通道开始测量温度时，可通过在微通道上设置多个本实施例所述的装置，在不同的地点检测温度，并将这些温度记录；然后在微通道内的流动工质更换后，还可不断检测每个检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微通道内流动工质的测温装置，其特征在于，包括，/n设置于微通道测量段外侧的保温层；/n包覆于保温层外侧的外护层；/n用于测量微通道测量段温度的热电偶；/n以及，连接于热电偶的温度显示终端；/n其中，热电偶设于保温层和微通道之间，热电偶贴附在微通道测温段表面；所述保温层的内侧与微通道紧密贴合，且所述热电偶完全包裹于所述保温层内；/n所述保温层的外径d2大于等于微通道测温段的长度L。/n

【技术特征摘要】
1.一种微通道内流动工质的测温装置，其特征在于，包括，
设置于微通道测量段外侧的保温层；
包覆于保温层外侧的外护层；
用于测量微通道测量段温度的热电偶；
以及，连接于热电偶的温度显示终端；
其中，热电偶设于保温层和微通道之间，热电偶贴附在微通道测温段表面；所述保温层的内侧与微通道紧密贴合，且所述热电偶完全包裹于所述保温层内；
所述保温层的外径d2大于等于微通道测温段的长度L。


2.根据权利要求1所述的一种微通道内流动工质的测温装置，其特征在于，所述保温层采用纳米二氧化硅气凝胶材质；所述保温层呈的圆柱形。


3.根据权利要求1所述的一种微通道内流动工质的测温装置，其特征在于，所述热电偶焊接于所述微通道测温段；所述热电偶直接与所述保温层接触。


4.根据权利要求1所述的一种微通道内流动工质的测温装置，其特征在于，所述热电偶通过的热电偶贴片粘接固定于所述微通道测温段；所述热电偶的外侧包覆热电偶贴片，热电偶贴片外侧包覆保温层。


5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘纳，孟祥丰，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37