裝置設備的技術參數：

1、計量箱控溫范圍： 10～50℃，測量精度：0.0625℃，控溫波動范圍：0.01～0.1℃；

2、冷室控溫范圍： -10～－21℃ ，測量精度：0.0625℃，控溫波動范圍：0.01～0.2℃；

3、防護箱控溫范圍：10～50℃，測量精度：0.0625℃，控溫波動范圍：0.01～0.1℃；

4、鼻錐內外溫差跟蹤精度：0.01～0.1℃；

5、溫度傳感分辨率：≤0.0625 ℃；

6、測溫點：103點；

7、計量箱功率測控范圍：4～500W，精度：0.5級；

8、計量箱穩態功率波動范圍：0.1～2W；

9、測試效率：測試一樘構件總耗時約：11～13小時；

10、數據采集、溫度控制、測試曲線顯示、打印測試結果等全部測試過程均自動完成；

11、墻試件尺寸：長×寬×高＝1340×350×1340（mm）；計量尺寸：1200×1200（mm）；

12、試件框：滾輪移動式；

13、配帶動力：AC380V，功率6kW，三相五線制,采用PID計算機控制高精度穩壓直流調控器

14、設備尺寸：長×寬×高=2650×1750×1800mm；

冷箱：長×寬×高=1150×1750×1800mm；

熱箱：長×寬×高=1150×1750×1800mm；

試件框：長×寬×高=350×1950×1800mm；

占地面積：長×寬×高≥4200×4000×1800 mm；

設備的主要特點：

1、設備采用防護熱箱法原理設計制作，相比標定熱箱法原理制作的設備，具有操作簡便數據準確及占地面積小的優點。

2、設備箱體采用細木工板內填充高密擠塑板保溫材料制作，表面做高檔漆層，使設備顯得美觀大方，另外因為木板是絕緣體，鑲嵌在箱體內外表面的溫度傳感器不會出現因為箱體表面材料導電而頻繁短路損壞的現象，極大地降低了設備故障率。

3、設備制冷機采用東貝壓縮機，保證了設備長期運行。

4、103點溫度傳感器均為美國產品，在試驗過程中可以即時顯示各測量溫度值，方便試驗人員監控運行狀態。

5、箱體采用高檔木板中間填充擠塑板材料制作，外表面制作高檔漆層做保護，避免了金屬外層易導電從面導致傳感器短路而影響使用壽命。

6、整個過程為計算機自動控制，儀器的控制板卡采用北京雙諾測控技術有限公司生產的AC6610E型控制板卡，溫度采集模塊采用北京長英新業數碼科技有限公司生產的型號為LTM8802的溫度采集模塊，性能穩定，維護方便。試驗報告自動生成，極大地降低了試驗人員的勞動強度。

7、設備的冷熱箱體外加裝固定及加強框架，箱體合攏后兩邊采用梯形螺桿固定，并通過旋緊大螺母實現冷熱箱體的開啟、閉合及夾緊密封功能，極大地提高了實驗效率，同時也極大降低了試驗人員的勞動強度。

三、設備原理（對照GB/T13475-2008標準的1.5條款）

依據GB/T13475-2008《絕熱 穩態熱傳遞性質的測定  標定和防護熱箱法》，該裝置為防護熱箱法試驗裝置，它是基于一維穩態傳熱原理，模擬四季圍護結構構件的傳熱，將試件放置在已知環境溫度的熱室與冷室之間，在穩定狀態下測量：

 1、試件熱冷兩側的空氣溫度

 2、 試件熱冷兩側的表面平均溫度的面積加權平均值

 3、 試件熱冷側導流屏的表面平均溫度

 4、 熱室（計量箱）外壁內外表面溫度

 5、 熱室（計量箱）鼻錐內外表面溫度

.6、輸入熱室的總功率：加熱功率、風扇功率

由于該類設備在建筑工程上的應用大多用來檢測墻體的傳熱系數，該類試件一般屬中低熱阻構件，其表面換熱系數是總熱阻的重要組成部分，因此必須求得試件對流傳熱和輻射傳熱的合成“環境溫度”，再得出上述主參數后，就可按標準GB/T13475-2008附錄A計算出試件的傳熱系數、試件不平衡熱損、比熱阻、熱導率、熱冷側表面比熱阻、總比熱阻。

四、裝置設備的組成說明：（請對照GB/T13475-2008標準的2.3～2.8條款）

1、計量箱

 1.1箱壁結構的設計：計量箱由箱體五個壁面，導流屏，電加熱器，熱風氣流通道，風速傳感器，濕度傳感器，內外表面溫度傳感器，空氣溫度傳感器，鼻錐及夾具組成。計量箱和防護箱為分體可移動式結構，內置軌道，實現分體移動，計量箱和防護箱與試件分別密封。采用專用密封膠條實現可靠密封。

1.1.1為了提高箱體的長期使用強度，箱壁由“擠塑板夾芯木板”組成（厚度≥100mm），其熱阻值>3.0（m²·k/W) ，由于計量箱內外壁采用高導熱鋼板掛層，使箱壁成為熱的均勻體，有助于箱體內達到均勻的溫場。在測試過程中自動控制系統始終控制內外鼻錐溫差趨近于0，使得計量箱外壁內外表面溫差≤1℃，以保證計量箱的熱損失誤差對試件熱流測定的影響不超過0.5%。

1.1.2 鼻錐外的密封墊由本公司專門訂制的海棉橡膠制成的，寬度為20mm。

1.1.3 設備采用的是計量箱與防護箱的分體結構形式，其中計量箱可獨立地通過專用夾具與試件框緊密連接，整體設計結構確保計量箱緊貼試件形成密閉箱體，以避免空氣和濕氣的傳遞造成的誤差。

1.1.4計量箱的功能是在試件的熱側模擬并維持室內或夏季室外熱環境，它是由箱體五個壁面、導流屏、電加熱器、熱風氣流通道、內外表面溫度傳感器、空氣溫度傳感器、鼻錐、夾具組成。

1.1.5計量箱溫度點:共59點；

1.2供熱和空氣循環的設計：為滿足GB/T13475-2008標準中2.3.2條款中有關計量箱內空氣溫差及溫度梯度的要求，如結構圖所示本裝置在遠大于試件邊界層厚度的位置（300mm）處采用導流屏遮蓋電阻加熱器，同時利用直流風扇使計量箱內的熱源溫場均勻，在導流屏的上下布置有直流風扇，將熱源均勻地導入試件熱側。

注：采用直流風扇的目的是為了便于計量風扇功率，同時還便于調整氣流速度。

2、防護箱：防護箱的箱壁構造與計量箱基本相同，防護箱的背包內設有制冷、加熱和風機循環裝置，與防護箱內的循環風扇共同組成防護箱的控溫循環系統，通過微機自動控制可確保在計量箱周圍建立適當的空氣溫度和表面換熱系數，使流過計量箱壁的熱流Φ₃最小并迫使試件表面從計量區到防護區的不平衡熱流Φ₂趨近于0。

3、試件框：

3．1試件框的功能是用于安放并承重測試試件，并且對試件起外防護功能。采用擠塑板夾芯木板（外包裝飾板）制成，其熱阻值在8m²·k/W以上，可使沿試件內部的側向熱流減到最小。溫度傳感器的安裝確保溫度測點可于試件可靠結合，使溫度測量更真實。高強度的設計結構使承重能力可達2噸。

3．2標定時的標準試件:容重不小于18Kg、厚度為150～200mm、面積與洞口尺寸相符且已知熱導G值的膨脹聚苯板。

3．3試件表面溫度點：18

4、冷箱：

4．1冷箱的功能是在試件另一側形成一個比計量箱溫度低的穩定均勻溫度場，以便在試件的兩側形成恒定的溫差。它是由箱體五個壁面、導流屏、電加熱器、冷風氣流通道、循環風機、風速傳感器、溫度傳感器、夾具組成。其組成的氣流方向使試件產生至上而下的對流。冷箱內的風速可在0.2m/s～3m/s無極調整。

4．2冷箱的箱壁構造與計量箱基本相同，其尺寸與防護箱基本相同。材料采用容重≥40kg厚度為100mm的擠塑板夾芯木板（整體不銹鋼內膽）組成，其熱阻值>3.0（m²·k/W)

4．3冷室溫度傳感器布點：空間9點

4．4風速控制范圍：0.2m/s～3m/s

4．5采用2P法國泰康制冷壓縮機，冷室溫度可降至：-20℃

5、溫度測量：按GB/T13475-2008標準中2.7.1的要求，“設備與試件表面的溫度測量：采用線徑小于0.25mm的熱電偶均勻分布。”我方認為做為傳統測溫元件的熱電偶，對于該項測試只能采用串聯熱電堆的接線方式以測得某一目標區域的平均溫度，其前提條件是每只熱電偶的引線電阻必須相同，才能將疊加的電勢差均分成該區域的平均溫度，實現溫度測量準確的難度很大。而且任何一只熱電偶的故障都很難查證和排除。現在一般均采用美國數字式半導體溫度傳感器，它可做到逐點測溫，采用算術平均的方式測得目標區域的平均溫度或面積加權平均溫度，測量準確的實現難度大大降低，而且由于測試人員可觀察到每點的測量數據，便于查證和更換損壞的測點。

6、測量儀器：

⑴ 溫度控制系統：由于溫度控制精度的要求很高，如果采用交流調控功率加熱，即使增設精密穩壓電源,隨著設備進電電網電壓的波動也很難保證溫度的穩定和功率的恒定這一穩態的基本要求。我公司采用穩壓直流調控器，由計算機控制采用PID調解方法，根本上清除了進電電網的影響，不僅使計量箱，冷箱的溫度控制相當穩定,而且穩態下的功率給定的恒定性也大大提高（見技術指標）。

⑵ 微機系統：計算機輸出信號經I/O和D/A轉換控制相應執行元件，實現控溫、計算、溫度采集、打印測試報告、顯示過程曲線等功能。人機對話窗口可逐一顯示每點溫度值，并具備自診斷功能，即任意一點溫度探頭出現故障，計算機可自動排除該點產生的影響，并顯示故障點位置，而影響整個測試過程的正常進行。

⑶ 電氣柜：在冷箱的背包內安裝有電氣控制單元，實現微機系統與執行元件的強弱電轉換。

⑷ 溫度傳感器：采用美國數字式半導體溫度傳感器，精度≤0.2℃。

⑸ 直流功率傳感器：精度≤0.5℃。

7、防護箱控溫系統

在防護箱的背包內安裝有防護箱控溫系統，該系統由小型制冷機組、加熱補償器件、軸流風機、氣體混合器及管道構成，使計量箱外環境溫度控制在一恒定值。確保熱量通過箱體散失最少。