建筑外窗保温性能检测仪依据GB/T8484-2002《建筑外窗保温性能分级及检测方法》的试验方法,用于对建筑外窗建筑材料的保温性能进行检测。全过程无人化自动试验,试验数据自动记录存储,试验结束时自动计算实验数据,在自动分析的基础上,还可以人工干预修正分析结果,提高分析的准确性。打印试验报告、温度曲线及原始记录。
原理:基于稳定传热原理,采用标定热箱法检测窗户保温性能。试件一侧为热箱,模拟采暖建筑冬季室内气候条件;另一侧为冷箱,模拟冬季室外气候条件。外罩环境保温箱,模拟外界标准的试验环境。
一、主要技术参数:
热室温度波动范围:18℃~20℃±0.1℃
冷室温度波动范围:-19℃~ -11℃±0.2℃
-19℃~ -21℃±0.3℃
环境室温度波动范围:18℃~20℃±0.5℃
温度传感器分辨率:0.0625℃
二、系统功能简介:
1、加热系统采用模糊自适应PID控制功能,分别对冷室、热室、环境室同时调控,使检测系统较快进入试验状态。不仅节约了试验时间,也减少了动力系统的功率损失。
2、实时观测各温度湿度测点的数据、热室功率采集数据,自动生成采样纪录,数据分析绘制过程曲线。
3、依据试验数据自动判断试验状态,控制设备依次进入以下工作阶段:调整阶段、稳定阶段、测量阶段、结束阶段。
4、设置自动检测仪热流系数标定试验,用于每年的定期标定或是试验箱体构造、尺寸发生变化时的恒温箱标定。
5、能够对每个温度点传感器进行校验。
6、全过程自动存储实时纪录,计算试验结果,打印试验报告、温度曲线及原始记录。
三、硬件系统的设计:
控制系统组织框图如图所示。系统采用上位机PC进行数据分析和处理,选用高速多功能控制系统实现热室功率数据采集和冷室、热室、环境室温度调控以及输出制冷、风机等各类控制信号。特别是双CPU温度采集系统对140多个温度值的采集,提高了采集效率和可靠性。
1、温度采集
采用数字温度传感器,其工作原理:传感器芯片把温度信号直接转换成数字信号传输到上位机。若使用普通的热电阻、热电偶传感器测量,须精确计算补偿导线和线路损耗,测量精度低,现场布线杂乱,故障率高维修量大,无法满足国标要求。因每片数字温度传感器含有唯一的序列号ID,像是它的身份证编号,依据此编号确定其测温点。一百多个温度传感器数字方式传输,提高了系统的稳定性和抗干扰性,每一个传感器自带地址准确定位,便于温度定点测量和传感器检测管理。传感器插口式接线连接便于安装、更换。
2、热室、冷室、环境室加热控制
由多功能控制系统输出三路模拟信号,控制三路功率控制模块分别对应热室、冷室、环境室的加热,从而实现了对三室的加热器输出功率的控制。
3、热室加热功率测量
加热检测功率变送器的测量精度是0.2级,可以使用更高精度的标定仪在传感器标定页面对变送器重新标定。
4、系统另设电路报警:温度上限报警,制冷机报警等脱机报警,防止计算机监控错误。
四、软件方案的设计
1、工业控制计算机的软件采用VC和VB上等语言编写,控制参数自适应调整,实时控制灵活调整,避免了其他组态控制模块参数固化的弊端。
2、试验过程控制
(1)、全自动无故障运行:包括三个阶段:
a. 调整阶段:热室、冷室、环境空气温度达到设定值且趋于稳定。
b. 稳定阶段:4小时温度维持稳定,热室、冷室、环境空气温度变化分别不大于0.1K、0.3K和0.5K且变化不是单向变化的。
c.测量阶段:稳定之后,每隔30分钟测量一次参数th、tc、Δθ1、Δθ2、Δθ3、Q,共测六次。
自动试验全过程计时,另分三个试验阶段分别计时,使操作者随时掌握试验状态。
(2)、手动调试:
a. 四个开关量控制
b. 三个模拟量数值设定输出
(3)、恒温箱标定试验:设置两套标定值,分别对应冷室-10℃和-20℃两种温度,应用于夏热冬冷地区、夏热冬暖地区及温和地区,根据用户所处地理区域而定。
3、试验数据分析,结果判断
(1)、温度传感器检测系统具有自查错功能,试验过程中屏蔽因硬件原因造成偶然的错误数据,保证试验结果准确性。同时,提示操作者观察传感器故障,试验过程可继续进行。
(2)、试验数据采用数据库管理方式,自动保存所有试验数据的原始记录,自动分析试验数据依据标准得出试验结果。用户可依据部门标准格式编辑报表,绑定试验数据及结果,自动打印试验报告。也可查询试验记录,再次打印报告。