一种快速检测建筑外墙传热系数的设备及使用方法

摘要

本发明公开了一种快速检测建筑外墙传热系数的设备及使用方法，属于传热系数检测技术领域。一种快速检测建筑外墙传热系数的设备，包括：支架，还包括：设置于支架上的夹持机构、推送机构、设置于夹持机构上的外墙环板、设置于推送机构上的控制器，所述的控制器用于控制夹持机构和推送机构运转，所述的支架包括水平布置的底板、两设置于底板顶部且竖直向上延伸的第一支撑杆，夹持机构设置于第一支撑杆上，推送机构设置于底板顶部且推送机构与夹持机构相对布置，本发明可在单次测量时获得传热系数多组数据，便于取平均值，可快速取得准确数值。

说明书

技术领域

本发明属于传热系数检测技术领域，尤其涉及一种快速检测建筑外墙传热系数的设备及使用方法。

背景技术

在日常建筑中，建筑外墙是影响建筑节能的重要组成部分，而建筑外墙传热系数的高低影响整个建筑的节能性能，所以需要对建筑外墙的传热系数进行检测，以便挑选合适的材料，现有的建筑外墙传热系数检测设备单次检测只能得到一个数据，需要进行多次测量取平均值，但这就造成检测时间延长，带来了不便，降低了检测效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决在进行建筑外墙传热系数检测时需要进行多次检测提高准确率导致耗时长的问题，而提出的一种快速检测建筑外墙传热系数的设备及使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种快速检测建筑外墙传热系数的设备，包括：支架，还包括：设置于支架上的夹持机构、推送机构、设置于夹持机构上的外墙环板、设置于推送机构上的控制器，所述的控制器用于控制夹持机构和推送机构运转；

所述的支架包括水平布置的底板、两设置于底板顶部且竖直向上延伸的第一支撑杆，夹持机构设置于第一支撑杆上，推送机构设置于底板顶部且推送机构与夹持机构相对布置；

所述的夹持机构包括设置于两第一支撑杆之间的第一圆盘、设置于第一圆盘背离推送机构一侧的固定构件、设置于第一圆盘临近推送机构一侧的引导构件、活动设置于引导构件内且与固定构件连接的冷箱构件，所述的第一圆盘朝向推送机构的一侧设置有电热杆、第一温度传感器，所述的电热杆与第一圆盘同轴，第一圆盘背离推送机构的一侧同轴设置有连接环板，连接环板与固定构件连接；

所述的固定构件包括与第一圆盘同轴连接且位于连接环板内部的第一电机、同轴设置于第一电机输出端的第一锥齿轮、若干与第一锥齿轮啮合且沿第一锥齿轮圆周方向均匀间隔排列的第二锥齿轮，第二锥齿轮轴向垂直第一锥齿轮轴向，第二锥齿轮同轴设置有贯穿连接环板壁厚的螺纹杆，螺纹杆通过轴承与连接环板活动连接，螺纹杆悬置端同轴套设有螺纹套筒，螺纹套筒与螺纹杆螺纹连接，螺纹套筒悬置端铰接有连接板，连接板悬置端设置有两第三支撑杆，第三支撑杆长度方向平行第一锥齿轮轴向，连接板临近第三支撑杆一端穿设有第一固定轴，第一固定轴两端设置有与连接环板连接的第二支撑杆，两第三支撑杆悬置端开设有滑槽，两滑槽之间活动设置有可沿滑槽导向方向滑动的第二固定轴，第二固定轴外部套设有连接块，连接块背离第二固定轴的一端设置有连接圆盘，连接圆盘背离连接块的一侧与冷箱构件连接；

所述的引导构件包括若干设置于第一圆盘一侧且沿第一圆盘圆周方向均匀间隔布置的空心引导框、设置于相邻空心引导框之间用于密闭空心引导框之间缝隙的密封板，所述的空心引导框数量与连接圆盘数量相等，上述的冷箱构件活动设置于空心引导框内；

所述的冷箱构件设置于连接圆盘背离连接块一侧且可沿空心引导框滑动的外框、设置于外框内的内框，内框和外框开口均背离连接圆盘，内框和外框之间形成有间隙，内框密布有第二贯穿孔，内框一侧开设有第一贯穿孔，外框内壁设置有延伸至第一贯穿孔内且与第一贯穿孔同轴的锥形引导板，内框内壁设置有第二温度传感器且第二温度传感器位于第一贯穿孔一侧，外框内壁设置有连接杆，连接杆沿第一圆盘径向延伸，连接杆悬置端设置有电热板，电热板上密布有第三贯穿孔，内框内壁远离第二温度传感器一侧设置有风机。

优选地，所述的推送机构包括设置于底板顶部的立柱、开设于立柱上的第四贯穿孔，第四贯穿孔与上述的第一圆盘同轴，第四贯穿孔内匹配设置有活动轴承，活动轴承内同轴穿设有第一电动推杆，第一电动推杆临近第一圆盘一端同轴设置有第二圆盘，第二圆盘背离第一电动推杆的一端同轴设置有固定环板，固定环板内圈直径大于电热杆直径，固定环板外圈沿圆周方向设置有若干第二电动推杆，第二电动推杆沿固定环板径向延伸，第二电动推杆悬置端设置有抵触弧板，第一电动推杆背离第二圆盘的一端同轴套设有第一齿轮，第一齿轮一侧啮合有第二齿轮，第二齿轮同轴设置有与立柱连接的第二电机，上述的控制器设置于立柱上。

优选地，所述的控制器与第一电动推杆、第二电机、电热杆、第一温度传感器、第一电机、第二温度传感器、电热板、风机、第二电动推杆电连接，控制器控制第一电动推杆、第二电机、电热杆、第一电机、电热板、风机和第二电动推杆运转。

优选地，密封板、第一圆盘和第二圆盘表面均覆设有挤塑板。

优选地，一种快速检测建筑外墙传热系数的方法，其步骤在于：

S1：将外墙环板抵触第二圆盘背离第一电动推杆一侧，随后第二电动推杆推动抵触弧板抵触外墙环板内壁，此时外墙环板被夹持，第一电动推杆通过第二圆盘推动外墙环板进入空心引导框围合成的夹持空腔，此时第一电机启动并带动第一锥齿轮转动第一锥齿轮带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动螺纹杆转动，螺纹杆转动的同时带动螺纹套筒伸长，螺纹套筒通过连接板、第三支撑杆、第二固定轴、连接块、连接圆盘带动冷箱构件挤压外墙环板使外框和内框闭合，使得冷箱构件与外墙环板紧密连接，减小缝隙，有利于提高试验准确度，且推送机构和固定构件均可适应不同直径的外墙环板适应性广；

S2：此时电热杆启动并加热，由于电热杆与外墙环板各方向内壁距离相等，所以电热杆对外墙环板的加热程度相等，保证了在多组试验下条件一致，与此同时，电热板通电加热，风机将电热板加热的空气通过第三贯穿孔吹向第一贯穿孔，热空气在锥形引导板引导下通过第二贯穿孔均匀散布在内框内腔，使得内框内腔可快速的均匀升温，避免了局部温度高或局部温度低的情况发生，且有利于内框内腔快速的稳定升温，使第二温度传感器和第一温度传感器相差一摄氏度且第一温度传感器显示的温度高度第二温度传感器显示的温度，此时保证外墙环板内腔和内框内腔温度恒定；

S3：传热系数的定义为当温度差为一时，在单位时间内通过单位面积所传递的热量，根据传热系数公式K=Q/(ST),K为传热系数，Q为传热速率，T为温度差，S为传热面积，Q=CV/t，C为空气比热容，空气在零到一百摄氏度之间的比热容为0.31，V为低温箱体积，t为时间，当温度传输一小时热量时t为1，V为外框内腔体积减去内框占用体积，则可算出Q数值，根据传热系数公式K=Q/(ST)，Q已算出，S传热面积已知，T温差为1，所以算出传热系数K，最终得出多个K数值取平均值，可更为准确的算出传热系数。

与现有技术相比，本发明提供了一种快速检测建筑外墙传热系数的设备及使用方法，具备以下有益效果：

1.本发明将外墙环板抵触第二圆盘背离第一电动推杆一侧，随后第二电动推杆推动抵触弧板抵触外墙环板内壁，此时外墙环板被夹持，第一电动推杆通过第二圆盘推动外墙环板进入空心引导框围合成的夹持空腔，此时第一电机启动并带动第一锥齿轮转动第一锥齿轮带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动螺纹杆转动，螺纹杆转动的同时带动螺纹套筒伸长，螺纹套筒通过连接板、第三支撑杆、第二固定轴、连接块、连接圆盘带动冷箱构件挤压外墙环板使外框和内框闭合，使得冷箱构件与外墙环板紧密连接，减小缝隙，有利于提高试验准确度，且推送机构和固定构件均可适应不同直径的外墙环板适应性广。

2.本发明此时电热杆启动并加热，由于电热杆与外墙环板各方向内壁距离相等，所以电热杆对外墙环板的加热程度相等，保证了在多组试验下条件一致，与此同时，电热板通电加热，风机将电热板加热的空气通过第三贯穿孔吹向第一贯穿孔，热空气在锥形引导板引导下通过第二贯穿孔均匀散布在内框内腔，使得内框内腔可快速的均匀升温，避免了局部温度高或局部温度低的情况发生，且有利于内框内腔快速的稳定升温，使第二温度传感器和第一温度传感器相差一摄氏度且第一温度传感器显示的温度高度第二温度传感器显示的温度，此时保证外墙环板内腔和内框内腔温度恒定。

3.传热系数的定义为当温度差为一时，在单位时间内通过单位面积所传递的热量，根据传热系数公式K=Q/(ST),K为传热系数，Q为传热速率，T为温度差，S为传热面积，Q=CV/t，C为空气比热容，空气在零到一百摄氏度之间的比热容为0.31，V为低温箱体积，t为时间，当温度传输一小时热量时t为1，V为外框内腔体积减去内框占用体积，则可算出Q数值，根据传热系数公式K=Q/(ST)，Q已算出，S传热面积已知，T温差为1，所以算出传热系数K，最终得出多个K数值取平均值，可更为准确的算出传热系数。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的夹持机构和外墙环板结构示意图；

图3为本发明的夹持机构结构示意图；

图4为本发明的夹持机构结构示意图；

图5为本发明的固定构件结构示意图；

图6为本发明的夹持机构结构示意图；

图7为本发明的夹持机构结构示意图；

图8为本发明的固定构件结构示意图；

图9为本发明的固定构件结构示意图；

图10为本发明的冷箱构件结构示意图；

图11为本发明的冷箱构件结构示意图；

图12为本发明的推送机构结构示意图；

图13为本发明的推送机构结构示意图。

图中标号说明：

10、支架；110、底板；120、第一支撑杆；20、夹持机构；210、第一圆盘；211、连接环板；212、电热杆；213、第一温度传感器；220、固定构件；221、第一电机；222、第一锥齿轮；223、第二锥齿轮；224、螺纹杆；225、螺纹套筒；226、连接板；2261、第一固定轴；2262、第二支撑杆；227、第三支撑杆；2271、滑槽；2272、第二固定轴；228、连接块；229、连接圆盘；230、冷箱构件；231、外框；232、内框；2321、第一贯穿孔；2322、第二贯穿孔；233、锥形引导板；234、第二温度传感器；235、连接杆；236、电热板；2361、第三贯穿孔；237、风机；240、引导构件；241、空心引导框；242、密封板；30、推送机构；310、立柱；311、第四贯穿孔；320、第一电动推杆；321、活动轴承；330、第一齿轮；340、第二圆盘；350、固定环板；360、第二电动推杆；370、抵触弧板；380、第二齿轮；390、第二电机；40、控制器；50、外墙环板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的机构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-13所示，一种快速检测建筑外墙传热系数的设备及使用方法，包括：支架10，还包括：设置于支架10上的夹持机构20、推送机构30、设置于夹持机构20上的外墙环板50、设置于推送机构30上的控制器40，所述的控制器40用于控制夹持机构20和推送机构30运转。

所述的支架10包括水平布置的底板110、两设置于底板110顶部且竖直向上延伸的第一支撑杆120，夹持机构20设置于第一支撑杆120上，推送机构30设置于底板110顶部且推送机构30与夹持机构20相对布置。

所述的夹持机构20包括设置于两第一支撑杆120之间的第一圆盘210、设置于第一圆盘210背离推送机构30一侧的固定构件220、设置于第一圆盘210临近推送机构30一侧的引导构件240、活动设置于引导构件240内且与固定构件220连接的冷箱构件230，所述的第一圆盘210朝向推送机构30的一侧设置有电热杆212、第一温度传感器213，所述的电热杆212与第一圆盘210同轴，第一圆盘210背离推送机构30的一侧同轴设置有连接环板211，连接环板211与固定构件220连接。

所述的固定构件220包括与第一圆盘210同轴连接且位于连接环板211内部的第一电机221、同轴设置于第一电机221输出端的第一锥齿轮222、若干与第一锥齿轮222啮合且沿第一锥齿轮222圆周方向均匀间隔排列的第二锥齿轮223，第二锥齿轮223轴向垂直第一锥齿轮222轴向，第二锥齿轮223同轴设置有贯穿连接环板211壁厚的螺纹杆224，螺纹杆224通过轴承与连接环板211活动连接，螺纹杆224悬置端同轴套设有螺纹套筒225，螺纹套筒225与螺纹杆224螺纹连接，螺纹套筒225悬置端铰接有连接板226，连接板226悬置端设置有两第三支撑杆227，第三支撑杆227长度方向平行第一锥齿轮222轴向，连接板226临近第三支撑杆227一端穿设有第一固定轴2261，第一固定轴2261两端设置有与连接环板211连接的第二支撑杆2262，两第三支撑杆227悬置端开设有滑槽2271，两滑槽2271之间活动设置有可沿滑槽2271导向方向滑动的第二固定轴2272，第二固定轴2272外部套设有连接块228，连接块228背离第二固定轴2272的一端设置有连接圆盘229，连接圆盘229背离连接块228的一侧与冷箱构件230连接。

所述的引导构件240包括若干设置于第一圆盘210一侧且沿第一圆盘210圆周方向均匀间隔布置的空心引导框241、设置于相邻空心引导框241之间用于密闭空心引导框241之间缝隙的密封板242，所述的空心引导框241数量与连接圆盘229数量相等，上述的冷箱构件230活动设置于空心引导框241内。

所述的冷箱构件230设置于连接圆盘229背离连接块228一侧且可沿空心引导框241滑动的外框231、设置于外框231内的内框232，内框232和外框231开口均背离连接圆盘229，内框232和外框231之间形成有间隙，内框232密布有第二贯穿孔2322，内框232一侧开设有第一贯穿孔2321，外框231内壁设置有延伸至第一贯穿孔2321内且与第一贯穿孔2321同轴的锥形引导板233，内框232内壁设置有第二温度传感器234且第二温度传感器234位于第一贯穿孔2321一侧，外框231内壁设置有连接杆235，连接杆235沿第一圆盘210径向延伸，连接杆235悬置端设置有电热板236，电热板236上密布有第三贯穿孔2361，内框232内壁远离第二温度传感器234一侧设置有风机237。

所述的推送机构30包括设置于底板110顶部的立柱310、开设于立柱310上的第四贯穿孔311，第四贯穿孔311与上述的第一圆盘210同轴，第四贯穿孔311内匹配设置有活动轴承321，活动轴承321内同轴穿设有第一电动推杆320，第一电动推杆320临近第一圆盘210一端同轴设置有第二圆盘340，第二圆盘340背离第一电动推杆320的一端同轴设置有固定环板350，固定环板350内圈直径大于电热杆212直径，固定环板350外圈沿圆周方向设置有若干第二电动推杆360，第二电动推杆360沿固定环板350径向延伸，第二电动推杆360悬置端设置有抵触弧板370，第一电动推杆320背离第二圆盘340的一端同轴套设有第一齿轮330，第一齿轮330一侧啮合有第二齿轮380，第二齿轮380同轴设置有与立柱310连接的第二电机390，上述的控制器40设置于立柱310上。

所述的控制器40与第一电动推杆320、第二电机390、电热杆212、第一温度传感器213、第一电机221、第二温度传感器234、电热板236、风机237、第二电动推杆360电连接，控制器40控制第一电动推杆320、第二电机390、电热杆212、第一电机221、电热板236、风机237和第二电动推杆360运转。

更为完善的，密封板242、第一圆盘210和第二圆盘340表面均覆设有挤塑板；提高了保温性，避免热量流失，有利于快速升温。

一种快速检测建筑外墙传热系数的方法，其步骤在于：

S1：将外墙环板50抵触第二圆盘340背离第一电动推杆320一侧，随后第二电动推杆360推动抵触弧板370抵触外墙环板50内壁，此时外墙环板50被夹持，第一电动推杆320通过第二圆盘340推动外墙环板50进入空心引导框241围合成的夹持空腔，此时第一电机221启动并带动第一锥齿轮222转动第一锥齿轮222带动第二锥齿轮223转动，第二锥齿轮223带动螺纹杆224转动，螺纹杆224转动的同时带动螺纹套筒225伸长，螺纹套筒225通过连接板226、第三支撑杆227、第二固定轴2272、连接块228、连接圆盘229带动冷箱构件230挤压外墙环板50使外框231和内框232闭合，使得冷箱构件230与外墙环板50紧密连接，减小缝隙，有利于提高试验准确度，且推送机构30和固定构件220均可适应不同直径的外墙环板50适应性广；

S2：此时电热杆212启动并加热，由于电热杆212与外墙环板50各方向内壁距离相等，所以电热杆212对外墙环板50的加热程度相等，保证了在多组试验下条件一致，与此同时，电热板236通电加热，风机237将电热板236加热的空气通过第三贯穿孔2361吹向第一贯穿孔2321，热空气在锥形引导板233引导下通过第二贯穿孔2322均匀散布在内框232内腔，使得内框232内腔可快速的均匀升温，避免了局部温度高或局部温度低的情况发生，且有利于内框232内腔快速的稳定升温，使第二温度传感器234和第一温度传感器213相差一摄氏度且第一温度传感器213显示的温度高度第二温度传感器234显示的温度，此时保证外墙环板50内腔和内框232内腔温度恒定；

S3：传热系数的定义为当温度差为一时，在单位时间内通过单位面积所传递的热量，根据传热系数公式K=Q/(ST),K为传热系数，Q为传热速率，T为温度差，S为传热面积，Q=CV/t，C为空气比热容，空气在零到一百摄氏度之间的比热容为0.31，V为低温箱体积，t为时间，当温度传输一小时热量时t为1，V为外框231内腔体积减去内框232占用体积，则可算出Q数值，根据传热系数公式K=Q/(ST)，Q已算出，S传热面积已知，T温差为1，所以算出传热系数K，最终得出多个K数值取平均值，可更为准确的算出传热系数。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。