Измерение теплового потока теплоизоляции - Heat flux measurements of thermal insulation - Wikipedia

Датчик теплового потока в соответствии со стандартной практикой ASTM C1041-10 для измерения теплового потока на месте, на рисунке показана модель IHF01.

Измерение теплового потока теплоизоляции применяются в лабораторных и промышленных условиях для получения эталонных или полевых измерений тепловых свойств изоляционного материала.Теплоизоляция тестируется с использованием неразрушающий контроль методы, опирающиеся на датчики теплового потока. Процедуры и требования к измерениям на месте стандартизированы в ASTM Стандарт C1041: «Стандартная практика для измерения теплового потока в промышленной теплоизоляции на месте с использованием преобразователей теплового потока».^[1]

Лабораторные методы

Методы на месте

Измерение теплоизоляции на месте в соответствии с ASTM C0141, установка датчика теплового потока на стену котла

Измерения теплового потока на месте часто сосредоточены на проверке свойств теплопередачи, например, труб, резервуаров, печей и котлов, путем расчета поток горячего воздуха q или очевидное теплопроводность ${\displaystyle \lambda }$. Прирост или потеря энергии в реальном времени измеряются под псевдонимом. устойчивое состояние -условия с минимальным вмешательством преобразователь теплового потока (HFT). Этот метод на месте предназначен только для плоских поверхностей (не труб).

Порядок измерения

• Размещение HFT:
  • Датчик следует разместить на участке изоляции, представляющем всю систему. Например, его не следует размещать рядом с входом или выходом котла или рядом с нагревательным элементом.
  • Защитите датчик от других источников теплового потока, которые не имеют отношения к измерению, например солнечная радиация.
  • Убедитесь, что HFT подключен к поверхности изоляции с помощью термопасты или другого проводящего материала. В эмиссия HFT должен соответствовать эмиттансной поверхности как можно ближе. Воздух или другой материал между датчиком и поверхностью измерения может привести к ошибкам измерения.
• Предварительные измерения:
  • Измерьте толщину изоляционного материала с точностью до миллиметра.
  • При необходимости записывайте погодные условия. Влажность, движение воздуха и осадки могут представлять интерес для интерпретации результатов.
  • Измерьте температуру поверхности изоляции рядом с датчиком и температуру внутри изоляционного материала, то есть рабочей поверхности.

После успешного применения этих препаратов подключите датчик к Регистратор данных или интеграция вольтметр и подождите, пока не будет достигнуто псевдоустойчивое состояние. Рекомендуется усреднять показания за короткий период времени, когда достигается установившееся состояние. Это измерение напряжения является последним измерением, но для правильной оценки эти шаги следует применять в нескольких соответствующих местах на изоляции.

Расчет и точность

Тепловой поток ${\displaystyle q}$ можно рассчитать по напряжению:

${\displaystyle q={\frac {V}{S}}}$

V это Напряжение измеряется HFT (измеряется в вольт, V)

S это чувствительность HFT (измеряется в вольт / ватт на квадратный метр ${\displaystyle {\frac {Vm^{2}}{W}}}$)

Кажущуюся теплопроводность можно рассчитать по формуле:

${\displaystyle \lambda ={\frac {qD}{t_{1}-t_{2}}}}$

q - тепловой поток, рассчитанный с помощью HFT (измеряется в ваттах на квадратный метр, ${\displaystyle {\frac {W}{m^{2}}}}$ )

D толщина изоляционного материала (измеряется в миллиметрах, мм)

${\displaystyle t_{1}}$ температура обрабатываемой поверхности, внутренней части материала

${\displaystyle t_{2}}$ температура поверхности около HFT, снаружи материала

Интерпретация и точность результатов зависит от участка измерения, выбора HFT и внешних условий. Правильный датчик теплового потока и измерительная секция для испытаний важны для качественного измерения на месте и должны основываться на рекомендациях производителя, прошлом опыте и тщательном рассмотрении зоны испытаний.

Стандарты

ASTM C1041: Стандартная практика для измерения теплового потока в промышленной теплоизоляции с использованием датчиков теплового потока

Смотрите также

• R-значение (изоляция)

Рекомендации

1. [1]

Библиография

• Йоханнессон, Г., «Измерения теплового потока, термоэлектрические счетчики, принципы работы и источники ошибок», Отдел строительных технологий, Технологический институт Лунда, Отчет TUBH-3003, Лунд,

Швеция, 1979 г. (черновик перевода, март 1982 г., Инженерный корпус армии США)

• Поппендик, Х. Ф., «Почему бы не измерить тепловой поток напрямую?», Environmental Quarterly 15, № 1, 1 марта 1969 г.
• Гилбо, К. Ф., «Кондуктиметры, их конструкция и использование», Бюллетень ASTM № 212, февраль 1956 г.