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一种标定墙体传热系数检测设备的方法
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摘要：我国建筑的能源消耗量占比不小，在工程监督管理的过程中，通常会通过工程检测来检验节能材料性能是否达到设计要求，而目前业内没有一个标准物质可以用于建筑外墙传热系数检测设备的标定，基于此，本文总结一种墙体检测设备在检测过程中确保准确性的标定方法，此方法简单方便、测试时间短、对测试环境要求不高，可以有效减少检测设备的误差，为工程检测和监督管理提供重要保障。
关键词：传热系数;检测设备;标定
1 前言 随着建筑节能和绿色建筑的推广使用，越来越过的建筑常涉及节能和绿色建筑工程验收，而衡量外墙的节能效果好还是不好，需要依据准确的传热系数来具体量化，而传热系数设备的标定目前是没有一个标准物质来进行定期标定，而导热系数设备可以用国家标准样品绝热材料导热系数参比板进行定期的标定，为了解决传热系数设备定期的标定问题，本文提出通过使用国家标准物质导热系数参比板、导热系数设备、传热系数检测设备检测相同试件的方法，解决墙体传热系数设备的标定问题。
2 原理 此标定方法的本质是用一种可溯源的国家标准物质标定导热系数设备后，测试稳定试件的结果作为标定传热系数设备的依据，首先应用经过标准板标定过后的导热系数检测设备进行测试样品试件1的导热系数，再计算出试件1的理论传热系数，同时将同材质的试件1拼接为样品试件2用传热系数设备进行传热系数检测，最后将试件1的理论传热系数值和试件2实测传热系数值进行对比，依据试件1的传热系数理论值，得出测试试件2传热系数设备的标定修正系数，最终完成传热系数设备的标定。
3 具体方法、计算和分析
3.1 方法 首先将导热系数检测设备用国家标准物质板进行标定后，在稳态状况下，测量试件1两侧表面温度及计量加热器的输入功率，通过公式2计算得到试件1导热系数，通过公式3计算出试件1的理论传热系数。然后传热系数检测设备用同试件1材料拼接而成的试件2测出传热系数，测试时，至少在两个连续的测量周期内计量箱内温度的波动应小于试件两测空气温差的±1%，接近达到稳态后，3h以上的测量周期内功率和温度测量值及其计算的U平均值偏差小于1%，并且每1h的数值不是单方向变化时，才能结束测量，通过公式1计算得到试件2传热系数，最后将试件1的理论传热系数值和试件2实测传热系数值比较，对标试件1结果进行传热系数设备的修正。
3.2 计算 传热系数：按照公式1计算：U=Ф1/A（Tni- Tne）;导热系数：按照公式2计算：;导热系数转换理论传热系数：按照公式3计算： =d/R，U0=1/（R+Ri+Re）。（式中 —导热系数，W/（m·k）;d—试件平均厚度，m;U—传热系数，W/（m2·k）;R—热阻，（m·k）/W;Ri、Re—内、外表面热阻常数0.11、0.05，（m·k）/W;U、U0—传热系数、理论传热系数，W/（m2·k），Ф1—通过试件的热流量，W;Tni、Tne —内、外环境温度，℃;A—计量面积，m2）;Q——加热单元计量部分功率，W;T1、T2—试件热、冷面温度平均值，℃）;
3.3 分析 防护热箱法数据分析：通过表1-4数据可以看出，经过标准板标定过后的导热系数检测设备检测试件1导热系数结果为0.029W/（m·k），计算出试件1的理论传热系数为0.88W/（m2·k），而用同试件1材料拼接板试件2，用防护热箱法设备实测传热系数结果为0.89W/（m2·k），试件1的理论传热系数值和试件2实测传热系数值误差为1.1%，根据近几年参加国家导热系数能力验证比对结果统计分析，表明各实验室结果标准值误差范围在3%左右，这个3%也可以作为传热系数设备误差参考范围，最终可以根据试件1的结果进行传热系数设备的修正。
4 结语 本文介绍了一种用可溯源的导热系数标准物质来作为标定传热系数设备的方法，实施过程简单方便、测试时间短、对测试环境要求不高，可以满足工作中传热系数检测设备标定需要，但是平时工作中用此方法进行测试时还应注意：试件可选用性能稳定的挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板，板之间的接缝应完善处理，不然会影响测试的效果，同时应该保证测试的过程中计量箱总功率的影响因素，例如：风扇的功率和内部气流的方向等，此方法仅供大家参考，在实际工作中应不断完善和总结经验，提高方法的完备性！
参考文献
[1]《绝热稳态热传递性质的测定标定和防护热箱法》GB/T13475-2008
[2]《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法》GB/T10294-2008
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