專利名稱：一種鍍膜、貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)性能的測(cè)試方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料性能檢測(cè)領(lǐng)域，涉及對(duì)鍍膜、貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)性能的檢測(cè)，具體涉及一種利用氙燈、風(fēng)機(jī)、計(jì)量箱等模擬實(shí)際工況下鍍膜、貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)性能的測(cè)試方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前對(duì)與鍍膜、貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)性能主要通過(guò)紫外-可見(jiàn)光-紅外分光光度計(jì)測(cè)試，將玻璃裁成試樣放入光度計(jì)光路中，通過(guò)測(cè)試不同波長(zhǎng)光強(qiáng)的透過(guò)比，然后進(jìn)行積分，測(cè)得玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)。此方法可以用來(lái)檢測(cè)樣品理想狀態(tài)下的遮陽(yáng)性能，而實(shí)際使用中，玻璃使用環(huán)境較為復(fù)雜，且長(zhǎng)時(shí)間在太陽(yáng)光的照射下吸熱還會(huì)產(chǎn)生二次輻射，現(xiàn)有光度計(jì)檢測(cè)的主要問(wèn)題是對(duì)于玻璃本身吸熱后的二次輻射無(wú)法測(cè)量，且對(duì)于不同氣候條件對(duì)其遮陽(yáng)性能的影響難以評(píng)估，缺乏直觀的檢測(cè)數(shù)據(jù)，難以被建筑師接受。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種利用氙燈、風(fēng)機(jī)、計(jì)量箱等模擬實(shí)際工況下鍍膜、 貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)性能的測(cè)試設(shè)備。本發(fā)明鍍膜、貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)性能的測(cè)試設(shè)備，包括底座、計(jì)量箱、光源系統(tǒng)、 風(fēng)機(jī)和信號(hào)采集單元，所述計(jì)量箱安裝在底座上，試件裝于計(jì)量箱朝上開(kāi)放的箱口，光源系統(tǒng)位于計(jì)量箱上端空間并使光照對(duì)著試件，風(fēng)機(jī)位于計(jì)量箱一側(cè)并使送風(fēng)抵達(dá)試件，信號(hào)采集單元包括輻照計(jì)、空氣溫度傳感器和平板熱流密度計(jì)，輻照計(jì)、空氣溫度傳感器采集點(diǎn)在計(jì)量箱的內(nèi)部空間，平板熱流密度計(jì)裝在試件內(nèi)表面。其中，所述試件安裝在一與計(jì)量箱箱口尺寸匹配的試件框內(nèi)，并通過(guò)一夾具安裝在計(jì)量箱箱口并密封。所述計(jì)量箱壁用導(dǎo)熱系數(shù)不大于0. 030ff/m · K，厚度不小于IOOmm的絕熱材料制成。所述空氣溫度傳感器測(cè)溫點(diǎn)位于計(jì)量箱內(nèi)部空間的幾何中心，輻照計(jì)位于空氣溫度傳感器上方。所述光源系統(tǒng)包括氙燈和燈罩，氙燈發(fā)光強(qiáng)度可調(diào)。還包括與光源系統(tǒng)連接的一氙燈調(diào)光系統(tǒng)，控制氙燈對(duì)試件的光照強(qiáng)度。所述氙燈調(diào)光系統(tǒng)為升降裝置，通過(guò)調(diào)整氙燈與試件框的距離來(lái)調(diào)整對(duì)試件的光照強(qiáng)度。所述測(cè)試設(shè)備另設(shè)一輻照度傳感器，在測(cè)定正式開(kāi)始前，放置在試件上表面，用以指示氙燈照射試件表面的輻照強(qiáng)度；還包括一熱電偶，裝在試件內(nèi)表面。本發(fā)明另一目的在于提供一種利用氙燈、風(fēng)機(jī)、計(jì)量箱等模擬實(shí)際工況下鍍膜、貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)性能的檢測(cè)方法。本發(fā)明鍍膜、貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)性能的檢測(cè)方法，使用前述鍍膜、貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)性能的測(cè)試設(shè)備，將試件裝設(shè)在計(jì)量箱上后，用光源系統(tǒng)的氙燈模擬太陽(yáng)光對(duì)試件實(shí)施照射，同時(shí)用風(fēng)機(jī)模擬自然風(fēng)速對(duì)試件送風(fēng)，持續(xù)一段時(shí)間后，檢測(cè)計(jì)量箱內(nèi)輻照強(qiáng)度、空氣溫度、試件內(nèi)表面溫度、試件內(nèi)表面熱流密度，以此對(duì)試件隔熱性能做出評(píng)價(jià)。具體的，該檢測(cè)方法包括以下步驟1)、設(shè)備的標(biāo)定試件的安裝以3mm平板白玻璃的作為標(biāo)定試件SS，放在試件框上并密封；將熱電偶和平板熱流密度計(jì)固定在試件內(nèi)表面上，并在試件外表面相同位置貼上鋁箔，用夾具把試件框固定在已安裝了空氣溫度傳感器和輻照計(jì)的計(jì)量箱的箱口；試件表面輻照度的調(diào)節(jié)調(diào)整氙燈與試件框的距離，打開(kāi)氙燈，通過(guò)一放在試件上的輻照度傳感器調(diào)節(jié)試件表面的輻照強(qiáng)度到設(shè)定值，移走輻照度傳感器，關(guān)閉氙燈，同時(shí)固定氙燈的高度；模擬工況打開(kāi)風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)風(fēng)速到檢測(cè)所模擬值，打開(kāi)氙燈，開(kāi)始模擬工況；數(shù)值記錄與處理一段時(shí)間內(nèi)，通過(guò)空氣溫度傳感器記錄計(jì)量箱內(nèi)空氣溫度、平板熱流密度計(jì)記錄試件內(nèi)表面熱流密度，輻照計(jì)記錄計(jì)量箱內(nèi)輻照強(qiáng)度；以計(jì)量箱內(nèi)空氣溫度為^rc對(duì)應(yīng)的標(biāo)定試件內(nèi)表面的平均熱流密度qss與計(jì)量箱內(nèi)的輻照強(qiáng)度Rss之和作為參比值Ess ；2)、待測(cè)試件的測(cè)試用待測(cè)試件替換標(biāo)定試件，重復(fù)步驟1)，得到待測(cè)試件內(nèi)表面的平均熱流密度qss 與計(jì)量箱內(nèi)的輻照強(qiáng)度Rss之和Ess ；3)、待測(cè)試件的熱性能評(píng)價(jià)以遮陽(yáng)系數(shù)&來(lái)評(píng)價(jià)熱反射屋面的熱性能，按式⑴計(jì)算Sc = Es7Ess............................................................
....................................(1)遮陽(yáng)系數(shù)Sc數(shù)值越小，待測(cè)試件遮陽(yáng)性能越好；并以下述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試件遮陽(yáng)性能分級(jí)評(píng)價(jià)Jc < 0. 2為1級(jí)，0. 4彡& > 0. 2為2級(jí)，0. 6彡& > 0. 4為3級(jí)，0. 8 ^ Sc >0.6 為 4 級(jí)，Sc >0.8 為 5 級(jí)。本發(fā)明使用與太陽(yáng)光譜最為接近的長(zhǎng)弧氙燈作為光源，并且可以調(diào)節(jié)輻照強(qiáng)度； 利用變頻軸流風(fēng)機(jī)模擬自然風(fēng)速；在線采集試件內(nèi)表板溫度、內(nèi)表面熱流密度和計(jì)量箱內(nèi)輻照強(qiáng)度、空氣溫度等數(shù)據(jù)，綜合分析評(píng)價(jià)鍍膜、貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)性能的熱性能。本發(fā)明采用上述辦法具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明科學(xué)、合理，能夠模擬實(shí)際工況下鍍膜、貼膜或涂膜玻璃的使用情況；2、本發(fā)明可操作性強(qiáng)，所得數(shù)據(jù)全面直觀，易被建筑師接受。


圖1為本發(fā)明檢測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明主要研究鍍膜、貼膜或涂膜玻璃在模擬實(shí)際工況下遮陽(yáng)性能的測(cè)定方法和相關(guān)設(shè)備。為盡可能貼近實(shí)際工況，本發(fā)明針對(duì)試件使用與太陽(yáng)光譜最為接近的長(zhǎng)弧氙燈作為光源，并且可以調(diào)節(jié)輻照強(qiáng)度；利用變頻軸流風(fēng)機(jī)模擬自然風(fēng)速；在線采集試件內(nèi)表面溫度、內(nèi)表面熱流密度和計(jì)量箱內(nèi)輻照強(qiáng)度、空氣溫度等數(shù)據(jù)，綜合分析評(píng)價(jià)鍍膜、貼膜或涂膜玻璃(試件)的遮陽(yáng)性能。本發(fā)明中使用的檢測(cè)設(shè)備，參見(jiàn)圖1所示，包括底座1、計(jì)量箱2、光源系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)10 和信號(hào)采集單元等，其中底座1為一架體，用于安放計(jì)量箱2 ；計(jì)量箱2為一中空的箱體，固定在底座1的靠下部分，計(jì)量箱2的箱壁采用導(dǎo)熱系數(shù)不大于0. 030W/(m· ，厚度不小于IOOmm的絕熱材料制成，計(jì)量箱2內(nèi)空間為 400mmX400mmX400mm ；一空氣溫度傳感器3穿過(guò)計(jì)量箱壁伸入其內(nèi)部空間，測(cè)溫點(diǎn)最好位于計(jì)量箱2的幾何中心，用以測(cè)量計(jì)量箱2內(nèi)空氣溫度；一輻照計(jì)4固定在計(jì)量箱2內(nèi)位于溫度傳感器3上方，用以測(cè)量計(jì)量箱2內(nèi)輻照強(qiáng)度的同時(shí)避免溫度傳感器3受到直接輻射； 試件S安裝在與計(jì)量箱2上方洞口尺寸匹配的一試件框6上，并通過(guò)快速夾具5安裝在計(jì)量箱2的上方洞口，將計(jì)量箱2上端封閉，以此使計(jì)量箱2內(nèi)部形成一個(gè)封閉的環(huán)境；氙燈7和燈罩8構(gòu)成光源系統(tǒng)，位于計(jì)量箱2的上方對(duì)裝設(shè)在計(jì)量箱2上端的試件S實(shí)施照射。光源系統(tǒng)通過(guò)氙燈調(diào)光系統(tǒng)9在GOO 1200) W/m2的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)對(duì)試件 S表面的輻照強(qiáng)度；氙燈調(diào)光系統(tǒng)9可以為常用的升降裝置，比如通過(guò)固定在一懸梁臂上的定滑輪、鋼索和卷盤的方式，用鋼索拉動(dòng)氙燈6和燈罩7上下移動(dòng)。為保持設(shè)備的整體性， 氙燈調(diào)光系統(tǒng)9可以與底座1固定；風(fēng)機(jī)(帶導(dǎo)流罩)11通過(guò)一支架12連接在底座1側(cè)面，風(fēng)口朝向試件S的上表面， 一風(fēng)速傳感器10安裝在支架11上位于風(fēng)機(jī)11和試件S之間以測(cè)量風(fēng)機(jī)(帶導(dǎo)流罩)11 所產(chǎn)生風(fēng)速，風(fēng)速可在0 5m/s范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；信號(hào)采集單元還包括熱電偶13，貼在試件S內(nèi)表面以測(cè)其內(nèi)表面溫度；平板熱流密度計(jì)14，貼在試件內(nèi)表面以測(cè)量試件內(nèi)表面熱流密度。此為，設(shè)備試驗(yàn)過(guò)程中還需另配輻照度傳感器(圖上未標(biāo)出)，在正式開(kāi)始測(cè)試前使用，使用時(shí)放在試件S上表面用于指示氙燈7對(duì)試件的輻照度以調(diào)節(jié)到試驗(yàn)所需強(qiáng)度。這些信號(hào)采集單元將信號(hào)傳輸給外接顯示和記錄設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)各自信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、記錄和顯示。按以上組合，形成本發(fā)明中使用的測(cè)試設(shè)備。利用該測(cè)試設(shè)備進(jìn)行鍍膜、貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)性能的測(cè)定，包括以下步驟1、設(shè)備的標(biāo)定1)試件的安裝以400mmX400mm的3mm平板白玻璃的作為標(biāo)定試件SS，放在試件框6上，試件四周與試件框的縫隙用耐侯膠密封。待耐侯膠凝固后把面熱電偶13和平板熱流密度計(jì)14用鋁箔膠帶固定在試件內(nèi)表面上，并在試件外表面相同位置貼上鋁箔，以防止傳感器受到直接輻射；然后用快速夾具5將把試件框6固定在計(jì)量箱2 (已安裝了空氣溫度傳感器3和輻照計(jì)4)的箱口。2)試件表面輻照度的調(diào)節(jié)試驗(yàn)開(kāi)始前需調(diào)節(jié)試件表面的輻照度符合試驗(yàn)要求。 把輻照度傳感器放在試件上，打開(kāi)氙燈7，通過(guò)氙燈調(diào)光系統(tǒng)9在GOO 1200) W/m2的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)試件表面的輻照強(qiáng)度，當(dāng)輻照強(qiáng)度達(dá)到試驗(yàn)所需值時(shí)(宜為900W/m2)，移走輻照度傳感器。3)打開(kāi)風(fēng)機(jī)11，調(diào)節(jié)風(fēng)速到試驗(yàn)所需值(宜為1 2m/s)，開(kāi)始試驗(yàn)。試驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)空氣溫度傳感器3、輻照計(jì)4、熱電偶13、平板熱流密度計(jì)14在線監(jiān)測(cè)記錄直至玻璃背面溫度和計(jì)量箱內(nèi)溫度達(dá)到基本恒定計(jì)量箱2內(nèi)空氣溫度、輻照強(qiáng)度、試件內(nèi)表面溫度和試件內(nèi)表面熱流密度。宜以計(jì)量箱2內(nèi)空氣溫度為^TC (空氣溫度傳感器3記錄的數(shù)值)時(shí)的標(biāo)定試件SS內(nèi)表面的平均熱流密度qss (平板熱流密度計(jì)14記錄的數(shù)值)與計(jì)量箱內(nèi)的輻照強(qiáng)度Rss(輻照計(jì)4記錄的數(shù)值)之和作為參比值Ess。2、待測(cè)試件S測(cè)試1)重復(fù)上述步驟，測(cè)試得到^TC時(shí)待測(cè)試件S內(nèi)表面的平均熱流密度qs與計(jì)量箱內(nèi)的輻照強(qiáng)度Rs，相加得到作為Es。2)以遮陽(yáng)系數(shù)&來(lái)評(píng)價(jià)熱反射屋面的熱性能，按式(1)計(jì)算SC = Es7Ess............................................................
....................................(1)3)所得試件S的遮陽(yáng)系數(shù)&按照表1進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)，分級(jí)數(shù)值越小，遮陽(yáng)性能越好。表1熱性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
權(quán)利要求
1.一種鍍膜、貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)性能的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，至少包括底座、計(jì)量箱、光源系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)和信號(hào)采集單元，所述計(jì)量箱安裝在底座上，試件裝于計(jì)量箱朝上開(kāi)放的箱口，光源系統(tǒng)位于計(jì)量箱上端空間并使光照對(duì)著試件，風(fēng)機(jī)位于計(jì)量箱一側(cè)并使送風(fēng)抵達(dá)試件，信號(hào)采集單元包括輻照計(jì)、空氣溫度傳感器和平板熱流密度計(jì)，輻照計(jì)、空氣溫度傳感器采集點(diǎn)在計(jì)量箱的內(nèi)部空間，平板熱流密度計(jì)裝在試件內(nèi)表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述試件安裝在一與計(jì)量箱箱口尺寸匹配的試件框內(nèi)，并通過(guò)一夾具安裝在計(jì)量箱箱口并密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)量箱壁用導(dǎo)熱系數(shù)不大于 0. 030ff/m · K，厚度不小于IOOmm的絕熱材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述空氣溫度傳感器測(cè)溫點(diǎn)位于計(jì)量箱內(nèi)部空間的幾何中心，輻照計(jì)位于空氣溫度傳感器上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述光源系統(tǒng)包括氙燈和燈罩，氙燈發(fā)光強(qiáng)度可調(diào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述測(cè)試設(shè)備，其特征在于，還包括與光源系統(tǒng)連接的一氙燈調(diào)光系統(tǒng)，控制氙燈對(duì)試件的光照強(qiáng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述氙燈調(diào)光系統(tǒng)為升降裝置，通過(guò)調(diào)整氙燈與試件框的距離來(lái)調(diào)整對(duì)試件的光照強(qiáng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述測(cè)試設(shè)備，其特征在于，另設(shè)一輻照度傳感器，在測(cè)定正式開(kāi)始前，放置在試件上表面，用以指示氙燈照射試件表面的輻照強(qiáng)度；還包括一熱電偶，裝在試件內(nèi)表面。
9.一種鍍膜、貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)性能的檢測(cè)方法，使用權(quán)利要求1至8任一所述鍍膜、貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)性能的測(cè)試設(shè)備，將試件裝設(shè)在計(jì)量箱上后，用光源系統(tǒng)的氙燈模擬太陽(yáng)光對(duì)試件實(shí)施照射，同時(shí)用風(fēng)機(jī)模擬自然風(fēng)速對(duì)試件送風(fēng)，持續(xù)一段時(shí)間后，檢測(cè)計(jì)量箱內(nèi)輻照強(qiáng)度、空氣溫度、試件內(nèi)表面溫度、試件內(nèi)表面熱流密度，以此對(duì)試件隔熱性能做出評(píng)價(jià)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟1)、設(shè)備的標(biāo)定試件的安裝以3mm平板白玻璃的作為標(biāo)定試件SS，放在試件框上并密封；將熱電偶和平板熱流密度計(jì)固定在試件內(nèi)表面上，并在試件外表面相同位置貼上鋁箔，用夾具把試件框固定在已安裝了空氣溫度傳感器和輻照計(jì)的計(jì)量箱的箱口；試件表面輻照度的調(diào)節(jié)調(diào)整氙燈與試件框的距離，打開(kāi)氙燈，通過(guò)一放在試件上的輻照度傳感器調(diào)節(jié)試件表面的輻照強(qiáng)度到設(shè)定值，移走輻照度傳感器，關(guān)閉氙燈，同時(shí)固定氙燈的高度；模擬工況打開(kāi)風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)風(fēng)速到檢測(cè)所模擬值，打開(kāi)氙燈，開(kāi)始模擬工況；數(shù)值記錄與處理一段時(shí)間內(nèi)，通過(guò)空氣溫度傳感器記錄計(jì)量箱內(nèi)空氣溫度、平板熱流密度計(jì)記錄試件內(nèi)表面熱流密度，輻照計(jì)記錄計(jì)量箱內(nèi)輻照強(qiáng)度；以計(jì)量箱內(nèi)空氣溫度為 ^TC對(duì)應(yīng)的標(biāo)定試件內(nèi)表面的平均熱流密度qss與計(jì)量箱內(nèi)的輻照強(qiáng)度Rss之和作為參比值 F ·ijSS ‘2)、待測(cè)試件的測(cè)試用待測(cè)試件替換標(biāo)定試件，重復(fù)步驟1)，得到待測(cè)試件內(nèi)表面的平均熱流密度qss與計(jì)量箱內(nèi)的輻照強(qiáng)度Rss之和Ess ； 3)、待測(cè)試件的熱性能評(píng)價(jià)以遮陽(yáng)系數(shù)&來(lái)評(píng)價(jià)熱反射屋面的熱性能，按式(1)計(jì)算Sc — Es/Ess..................................................................................................(1)遮陽(yáng)系數(shù)&數(shù)值越小，待測(cè)試件遮陽(yáng)性能越好；并以下述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試件遮陽(yáng)性能分級(jí)評(píng)價(jià)Sc彡0. 2為1級(jí)，0. 4彡Sc > 0. 2為2級(jí)，0. 6彡Sc > 0. 4為3級(jí)，0. 8彡Sc > 0.6 為 4 級(jí)，Sc >0.8 為 5 級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鍍膜、貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)性能的測(cè)試設(shè)備及測(cè)試方法，該檢測(cè)設(shè)備包括底座、計(jì)量箱、光源系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)和信號(hào)采集單元，使用與太陽(yáng)光譜最為接近的長(zhǎng)弧氙燈作為光源，并且可以調(diào)節(jié)輻照強(qiáng)度；利用變頻軸流風(fēng)機(jī)模擬自然風(fēng)速；在線采集試件內(nèi)表板溫度、內(nèi)表板熱流密度和計(jì)量箱內(nèi)輻照強(qiáng)度、空氣溫度等數(shù)據(jù)，綜合分析評(píng)價(jià)鍍膜、貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)性能。本發(fā)明能夠模擬實(shí)際工況下鍍膜、貼膜或涂膜玻璃的使用情況，可操作性強(qiáng)，所得數(shù)據(jù)全面直觀，易被建筑師接受，為鍍膜、貼膜或涂膜玻璃遮陽(yáng)效果的評(píng)估提供了可行檢測(cè)方案。
文檔編號(hào)G01N25/18GK102162801SQ20101061008
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者叢林, 劉婷婷, 劉玉軍, 劉翼, 劉順利, 戚建強(qiáng), 朱升高, 蔣荃, 趙春芝, 馬麗萍 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑材料檢驗(yàn)認(rèn)證中心有限公司天津分公司