專利名稱：真空太陽集熱管中高溫半球發(fā)射比測(cè)量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及真空太陽集熱管技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種真空太陽集熱管吸收涂層的半球發(fā)射比測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
真空太陽集熱管內(nèi)選擇性吸收涂層的發(fā)射比是非常重要的光學(xué)性能參數(shù)。國內(nèi)外通常采用的測(cè)量方法是，磁控濺射選擇性吸收涂層時(shí)在玻璃管上掛載玻璃載片，采用紅外分光光度計(jì)測(cè)量載片在室溫下的法向發(fā)射比。對(duì)于成品管內(nèi)吸收涂層的半球發(fā)射比測(cè)量， 2011年I月發(fā)布的國標(biāo)GB/T 25965-2010《材料法向發(fā)射比與真空太陽集熱管半球發(fā)射比試驗(yàn)方法》中，規(guī)定了測(cè)量集熱管半球發(fā)射比的設(shè)備、測(cè)試條件及方法等。國標(biāo)中規(guī)定，真空太陽集熱管半球發(fā)射比檢測(cè)儀由三部分組成，一為測(cè)量裝置，二為測(cè)量自動(dòng)控制儀，三為數(shù)據(jù)處理和打印系統(tǒng)。采用交流220V作為加熱器的加熱電源，受電網(wǎng)波動(dòng)干擾大，其功率測(cè)量穩(wěn)定性差、精度差，進(jìn)而導(dǎo)致半球發(fā)射比測(cè)量誤差大。采用纏繞在高溫瓷管上的加熱帶作為加熱元件，不能精確控制加熱區(qū)長度。另外，國標(biāo)中給出的半球發(fā)射比最高測(cè)量溫度僅為 150。。。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的發(fā)射比測(cè)量儀測(cè)量精度低、重復(fù)性差、加熱區(qū)受熱不均勻、加熱器可靠性差的問題；提供了一種真空太陽集熱管中高溫半球發(fā)射比測(cè)量儀；具有測(cè)量精度高、重復(fù)性好、加熱器加熱均勻、測(cè)溫范圍寬，并具有計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制和數(shù)據(jù)采集處理功能。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種真空太陽集熱管中高溫半球發(fā)射比測(cè)量儀，包括測(cè)量裝置、測(cè)量自動(dòng)控制儀、 數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，所述測(cè)量裝置包括冷壁水套、加熱器、測(cè)溫元件，所述加熱器設(shè)于集熱管內(nèi)，加熱器與電源連接，加熱器上設(shè)有測(cè)溫元件，集熱管外壁與冷壁水套密封配合，冷壁水套設(shè)有冷卻水出口、冷卻水入口，冷卻水出口、冷卻水入口處設(shè)有測(cè)溫元件，冷壁水套連接恒溫冷卻水，測(cè)溫元件與測(cè)量自動(dòng)控制儀連接，測(cè)量自動(dòng)控制儀分別與數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)、電源連接，數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)和電源連接。所述電源為高精度直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，所述數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)。所述加熱器為設(shè)于集熱管內(nèi)的內(nèi)置三段式加熱器，所述三段式加熱器包括中心加熱器，內(nèi)輔助加熱器，外輔助加熱器，中心加熱器與內(nèi)輔助加熱器、外輔助加熱器之間的間隙分別設(shè)有陶瓷連接環(huán)。所述加熱器包括金屬管和內(nèi)置螺旋加熱管，螺旋加熱管與金屬管的內(nèi)壁貼合，金屬管外壁設(shè)有凹槽，測(cè)溫元件設(shè)于凹槽內(nèi)。所述金屬管的外徑與集熱管內(nèi)管的內(nèi)徑為間隙大于O的間隙配合。所述高精度直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源的電壓、電流數(shù)據(jù)通過數(shù)字通訊方式傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。 所述數(shù)字通訊采用RS485通訊方式。所述測(cè)量自動(dòng)控制儀包括數(shù)顯表、溫控儀等。所述測(cè)溫元件為鉬電阻，鉬電阻通過鉬電阻引線與自動(dòng)控制儀連接。本實(shí)用新型工作原理一種真空太陽集熱管中高溫半球發(fā)射比測(cè)量儀。用于測(cè)量包含全玻璃真空太陽集熱管、槽式高溫真空集熱管等不同種類真空太陽集熱管在80 800°C的半球發(fā)射比。該實(shí)用新型測(cè)量儀包括測(cè)量裝置、測(cè)量自動(dòng)控制儀、數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)。所述測(cè)量裝置包括冷壁水套、加熱器、測(cè)溫元件等，所述測(cè)量自動(dòng)控制儀包括數(shù)顯表、 溫控儀等，所述數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)等。所述集熱管內(nèi)內(nèi)置三段式加熱器，所述加熱器采用高精度直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源供電。所述加熱器上裝配有高精度測(cè)溫元件。所述集熱管置入冷壁水套中，所述冷壁水套中通入恒溫冷卻水，所述水套進(jìn)、出水口設(shè)有高精度的測(cè)溫元件。所述各測(cè)溫元件與自動(dòng)控制儀連接，自動(dòng)控制儀分別與計(jì)算機(jī)、高精度直流穩(wěn)壓電源連接，計(jì)算機(jī)和高精度直流穩(wěn)壓電源連接。所述三段式加熱器由中心加熱器和其兩端的輔助加熱器組成。所述高精度直流穩(wěn)壓電源的電壓、電流數(shù)據(jù)通過數(shù)字通訊方式，例如 RS485通訊方式傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。鉬電阻測(cè)量得到的溫度信號(hào)傳輸至自動(dòng)控制儀，自動(dòng)控制儀通過PID運(yùn)算控制高精度直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源輸出功率的大小，使加熱器溫度恒定在設(shè)定溫度。在計(jì)算機(jī)上編寫的數(shù)據(jù)采集與處理程序，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)記錄并顯示各數(shù)據(jù)變化曲線、計(jì)算得到半球發(fā)射比值、自動(dòng)生成報(bào)表等功能。 本實(shí)用新型的有益效果I.本實(shí)用新型采用高精度直流穩(wěn)壓電源作為三段式加熱器的工作電源，功率測(cè)量精度高達(dá)lmW、穩(wěn)定性好；2.三段式加熱器整體設(shè)計(jì)，受熱均勻，加熱區(qū)長度固定，加熱區(qū)面積精確測(cè)量；3.采用鉬電阻測(cè)溫，測(cè)溫精度高；可測(cè)量恒溫加熱溫度80°C 800°C的真空太陽集熱管的半球發(fā)射比；4.數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和處理系統(tǒng)自動(dòng)采集電流、電壓和溫度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到半球發(fā)射比值。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.集熱管；2.冷壁水套；3.冷卻水出口 ；4.冷卻水出口鉬電阻；5.內(nèi)輔助加熱器；6.陶瓷連接環(huán)；7.中心加熱器；8.金屬管；9.螺旋加熱管；10.外輔助加熱器；
11.加熱器引線；12.高精度直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源；13.計(jì)算機(jī)；14.內(nèi)輔助加熱器鉬電阻； 15.中心加熱器內(nèi)側(cè)鉬電阻；16.中心加熱器外側(cè)鉬電阻；17.外輔助加熱器鉬電阻；18.冷卻水入口鉬電阻；19.冷卻水入口 ；20.鉬電阻引線；21.測(cè)量自動(dòng)控制儀。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。一種真空太陽集熱管中高溫半球發(fā)射比測(cè)量儀，結(jié)合圖1，包括測(cè)量裝置、測(cè)量自動(dòng)控制儀21、數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，所述測(cè)量裝置包括冷壁水套2、加熱器、測(cè)溫元件，所述加熱器設(shè)于集熱管I內(nèi)，加熱器通過加熱器引線11與電源連接，加熱器上設(shè)有內(nèi)輔助加熱器鉬電阻14、中心加熱器內(nèi)側(cè)鉬電阻15、中心加熱器外側(cè)鉬電阻16、外輔助加熱器鉬電阻 17測(cè)溫元件，集熱管I外壁與冷壁水套2密封配合，冷壁水套2設(shè)有冷卻水出口 3、冷卻水入口 19，冷卻水出口 3、冷卻水入口 19處分別設(shè)有冷卻水出口鉬電阻4和冷卻水入口鉬電阻 18測(cè)溫元件，冷壁水套2連接恒溫冷卻水，冷卻水出口鉬電阻4和冷卻水入口鉬電阻18與測(cè)量自動(dòng)控制儀連接，測(cè)量自動(dòng)控制儀21分別與數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)、電源連接，數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)和電源連接。測(cè)量自動(dòng)控制儀21包括數(shù)顯表、溫控儀。所述電源為高精度直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源12，所述數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)13，所述高精度直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源12的電壓、電流數(shù)據(jù)通過數(shù)字通訊方式、例如RS485通訊方式傳輸?shù)接?jì)算機(jī)13。所述加熱器為設(shè)于集熱管I內(nèi)的內(nèi)置三段式加熱器，所述三段式加熱器包括中心加熱器7和兩端的內(nèi)輔助加熱器5、外輔助加熱器10，中心加熱器7與內(nèi)輔助加熱器5、外輔助加熱器10之間的間隙分別設(shè)有陶瓷連接環(huán)6。所述加熱器包括金屬管8和內(nèi)置螺旋加熱管9，螺旋加熱管9與金屬管8的內(nèi)壁貼合、保證加熱均勻，金屬管8外壁設(shè)有凹槽，測(cè)溫元件設(shè)于凹槽內(nèi)， 鉬電阻測(cè)量得到的溫度信號(hào)傳輸至自動(dòng)控制儀，自動(dòng)控制儀通過PID運(yùn)算控制高精度直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源12輸出功率的大小，使加熱器溫度恒定在設(shè)定溫度；各個(gè)鉬電阻通過鉬電阻引線20與自動(dòng)控制儀21連接，所述金屬管的外徑與集熱管內(nèi)管的內(nèi)徑為間隙大于O的間隙配合。冷卻水出口鉬電阻4和冷卻水入口鉬電阻18測(cè)量得到的溫度信號(hào)傳輸至自動(dòng)控制儀21，與內(nèi)輔助加熱器鉬電阻14、中心加熱器內(nèi)側(cè)鉬電阻15、中心加熱器外側(cè)鉬電阻16、 外輔助加熱器鉬電阻17的溫度數(shù)據(jù)一起由自動(dòng)控制儀以RS485方式傳輸至計(jì)算機(jī)13。高精度直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源12的電壓、電流數(shù)據(jù)同樣以RS485方式傳輸至計(jì)算機(jī)13。在計(jì)算機(jī)13上編寫的數(shù)據(jù)采集與處理程序，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)記錄并顯示各數(shù)據(jù)變化曲線、計(jì)算得到半球發(fā)射比值、自動(dòng)生成報(bào)表等功能。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種真空太陽集熱管中高溫半球發(fā)射比測(cè)量儀，包括測(cè)量裝置、測(cè)量自動(dòng)控制儀、數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，所述測(cè)量裝置包括冷壁水套、加熱器、測(cè)溫元件，所述加熱器設(shè)于集熱管內(nèi)，加熱器與電源連接，加熱器上設(shè)有測(cè)溫元件，集熱管外壁與冷壁水套密封配合，冷壁水套設(shè)有冷卻水出口、冷卻水入口，冷卻水出口、冷卻水入口處設(shè)有測(cè)溫元件，冷壁水套連接恒溫冷卻水，測(cè)溫元件與測(cè)量自動(dòng)控制儀連接，測(cè)量自動(dòng)控制儀分別與數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)、電源連接，數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)和電源連接。
2.如權(quán)利要求I所述的真空太陽集熱管中高溫半球發(fā)射比測(cè)量儀，其特征是，所述電源為高精度直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，所述數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)。
3.如權(quán)利要求I或者2所述的真空太陽集熱管中高溫半球發(fā)射比測(cè)量儀，其特征是，所述加熱器為設(shè)于集熱管內(nèi)的內(nèi)置三段式加熱器，所述三段式加熱器包括中心加熱器，內(nèi)輔助加熱器，外輔助加熱器，中心加熱器與內(nèi)輔助加熱器、外輔助加熱器之間的間隙設(shè)有陶瓷連接環(huán)。
4.如權(quán)利要求3所述的真空太陽集熱管中高溫半球發(fā)射比測(cè)量儀，其特征是，所述加熱器包括金屬管和內(nèi)置螺旋加熱管，螺旋加熱管與金屬管的內(nèi)壁貼合，金屬管外壁設(shè)有凹槽,測(cè)溫元件設(shè)于凹槽內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的真空太陽集熱管中高溫半球發(fā)射比測(cè)量儀，其特征是，所述金屬管的外徑與集熱管內(nèi)管的內(nèi)徑為間隙大于O的間隙配合。
6.如權(quán)利要求2所述的真空太陽集熱管中高溫半球發(fā)射比測(cè)量儀，其特征是，所述高精度直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源的電壓、電流數(shù)據(jù)通過數(shù)字通訊方式傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。
7.如權(quán)利要求6所述的真空太陽集熱管中高溫半球發(fā)射比測(cè)量儀，其特征是，所述數(shù)字通訊采用RS485通訊方式。
8.如權(quán)利要求I所述的真空太陽集熱管中高溫半球發(fā)射比測(cè)量儀，其特征是，所述測(cè)量自動(dòng)控制儀包括數(shù)顯表、溫控儀。
9.如權(quán)利要求I所述的真空太陽集熱管中高溫半球發(fā)射比測(cè)量儀，其特征是，所述測(cè)溫元件為鉬電阻，鉬電阻通過鉬電阻引線與自動(dòng)控制儀連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種真空太陽集熱管中高溫半球發(fā)射比測(cè)量儀，包括測(cè)量裝置、測(cè)量自動(dòng)控制儀、數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，所述測(cè)量裝置包括冷壁水套、加熱器、測(cè)溫元件，所述加熱器設(shè)于集熱管內(nèi)，加熱器與電源連接，加熱器上設(shè)有測(cè)溫元件，集熱管外壁與冷壁水套密封配合，冷壁水套設(shè)有冷卻水出口、冷卻水入口，冷卻水出口、冷卻水入口處設(shè)有測(cè)溫元件，冷壁水套連接恒溫冷卻水，測(cè)溫元件與測(cè)量自動(dòng)控制儀連接，測(cè)量自動(dòng)控制儀分別與數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)、電源連接，數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)和電源連接，所述電源為高精度直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，所述數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)；具有測(cè)量精度高、重復(fù)性好、加熱器加熱均勻、測(cè)溫范圍寬的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/01GK202471583SQ20122012542
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者周旭, 池華敬, 章其初, 苗建朋, 郭帥, 陳革 申請(qǐng)人:皇明太陽能股份有限公司