一种带预热功能的便携式辐射率仪的制作方法

1.本实用新型涉及辐射率测量技术领域，尤其涉及一种带预热功能的便携式辐射率仪。


背景技术：

2.辐射率是指衡量物体表面以辐射的形式释放能量相对强弱的能力；辐射率仅仅与物体表面的性质(成分、结构)有关。在给定温度条件下，任何物体的辐射率在数值上等于此物体的吸收率。半球辐射率(发射率)亦称为比辐射率，是物体单元外表面向整个半球空间发射的一切波长的总辐射，它的总辐射能与同温度下黑体辐射能之比。半球辐射率是反应隔热材料的热辐射能力的一个重要指标。
3.doi编码：10.19392/j.cnki.1671
‑
7341.201703105的论文《便携式半球发射率测试仪设计》针对目前测量接近常温条件下材料半球发射率测试的需求，如建筑隔热涂料和航天器热控涂层等材料测量，考虑测试需求、便捷方便及仪器的性价比，采用辐射计法为原理结合相对比较法，设计研制了一种便携式半球发射率测试仪，以实现对接近常温条件下材料的半球发射率参数的便携测量；该测试仪包括热沉、两套标准板、辐射计探测器、电源适配器等。
4.上述技术存在如下不足：加热装置与辐射计探测器分体设置，携带与使用不够简便。
5.热沉(heat sink)，是指它的温度不随传递到它的热能的大小变化而变化，它可以是大气、大地等物体。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种带预热功能的便携式辐射率仪。
7.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
8.一种带预热功能的便携式辐射率仪，其特征在于，包括便携式外壳、加热片、热辐射探头、电源适配器、与热辐射探头连接的线路板，便携式外壳开有与待测材料表面接触的探测口，热辐射探头和加热片固定安装在便携式外壳内，热辐射探头位于线路板外侧并靠近所述探测口，所述加热片位于线路板背侧对探测口区域进行预加热。
9.如上所述的一种带预热功能的便携式辐射率仪，其特征在于：所述便携式外壳包括中间隔层，所述中间隔层将便携式外壳的内腔分隔成靠近探测口的前腔和远离探测口的后腔，所述热辐射探头设置在前腔并固定连接在中间隔层上，所述加热片设置在后腔并固定连接在中间隔层上，所述电源适配器设置在后腔。
10.如上所述的一种带预热功能的便携式辐射率仪，其特征在于：后盖上设有供电源线和信号线通过的接线口。
11.如上所述的一种带预热功能的便携式辐射率仪，其特征在于：所述中间隔层设有
连通前腔和后腔的加热孔，所述加热孔圆周对称设置，所述加热孔分布在中间隔层的外圆周上，探头元件设置在中间隔层的内圆周上，所述加热片为环状，使加热片加热范围与加热孔分布范围重合。
12.本实用新型的有益效果为：
13.1、通过将热辐射探头与加热片设置在便携式外壳内，实现加热与探测功能一体化，使本产品便于携带与使用。
14.2、通过中间隔层将本产品分隔成前腔和后腔，避免热辐射探头受其他装置影响探测效果。
15.3、通过在中间隔层上圆周对称设置加热孔，在提高加热片对待测材料表面加热效果同时尽量减少对热辐射探头的影响。
16.4、通过将加热片设为环状，并使加热片加热范围与加热孔分布范围重合，进一步减少对热辐射探头的影响，实现精确加热。
17.5、热辐射探头分为高发射率探头元件和低发射率探头元件，当被检测表面热辐射量变化时在它们之间形成温差，用此温差反应辐射量并通过信号电路转换成电信号输出，提高精度。
附图说明
18.图1是本技术中辐射率仪的结构示意图；
19.图2是本技术中壳体的结构示意图；
20.图3是本技术中壳体立体图；
21.图4是本技术中后盖的平面图；
22.图5是本技术中后盖的立体图；
23.图6是本技术中加热片的平面图；
24.图7是本技术中加热片的立体图；
25.图8是本技术中便携式外壳拆解开的示意图；
26.图中：1、便携式外壳；11、壳体；111、安装槽；112、安装台 112；12、后盖、121、螺钉口；122、接线口；13、中间隔层；131、加热孔；2、加热片；301、高发射率探头元件；302、低发射率探头元件；14、前盖。
具体实施方式
27.下面结合附图详细描述本专利的实施例：
28.如图1至图8所示，一种带预热功能的便携式辐射率仪，包括便携式外壳1，加热片2、标准板、热辐射探头、电源适配器设置在便携式外壳1内，便携式外壳1开有与待测材料表面接触的探测口，热辐射探头正对并接收来自探测口的热辐射能量，加热片2靠近探测口设置并对探测口覆盖的待测材料表面区域进行加热，还包括与热辐射探头连接的线路板，热辐射探头位于线路板外侧并靠近所述探测口，所述加热片(2)位于线路板背侧对热辐射探头以及探测口区域进行预加热。
29.便携式外壳1包括壳体11、后盖12、中间隔层13和前盖14，壳体11为圆柱体，探测口、中间隔层13、加热片2均为圆形，探测口由圆柱体一端的一定长度的外壁内径收缩形成，
其直径小于圆柱体横截面，同时形成一级安装中间隔层13的环状安装台112，壳体11 内部设有两级环状安装台112，安装台112的直径逐级递减，以匹配安装不同直径的中间隔层13。
30.壳体11覆盖有尼龙材质外套，壳体11侧壁在远离探测口的一侧形成圆形安装口，壳体11侧壁在安装口处开有安装槽111，后盖12 上一体设有螺钉口121，螺钉口121兼具与安装槽111配合和用于固定壳体11内其它部件的功能，后盖12直径与圆柱体匹配使后盖12 盖上后恰好遮住安装口并且不超出壳体11横截面的范围。
31.本实施例中，中间隔层13将便携式外壳1的内腔分隔成靠近探测口的前腔和远离探测口的后腔，热辐射探头设置在前腔并固定连接在中间隔层13上，加热片2设置在后腔并固定连接在中间隔层13上；
32.本实施例中，中间隔层13设有连通前腔和后腔的加热孔131，所述加热孔131圆周对称设置，所述加热孔131分布在中间隔层13 的外圆周上，探头元件设置在中间隔层13的内圆周上，所述加热片 2为圆环状，圆环中心是与加热片2固定连接的绝热安装结构，使加热片2加热范围与加热孔131分布范围重合，提高加热片2对待测材料表面加热效果同时尽量减少对热辐射探头的影响。
33.所述电源适配器设置在后腔，本实施例中，后盖12上设有供电源线和信号线通过的接线口122。
34.优选的，接线口122位于便携式外壳1内部的一侧连接电源线和信号线，接线口122位于便携式外壳1外部的一侧设有电源接头与信号接头；
35.电源接头与电源线连通，信号接头和信号线连通，电源线连接电源适配器，是热辐射探头与加热片2的供电来源，信号线连接处理器
36.具体的，热辐射探头包括面对待测材料表面的高发射率探头元件和低发射率探头元件和测温工作电路，高发射率探头元件和低发射率探头元件圆周对称设置在中间隔层13上，测温工作电路包括与探头元件接触测温的红外热敏电阻、信号放大输出模块，信号线与测温工作电路连接，将测温信号发送至外部的显示/控制设备(触控屏)。
37.具体的，触控屏设有对高、低发射率数值校准的程序和加热片2 开关程序，由操作者输入控制。
38.本实施例中，热辐射探头分为高发射率探头元件301和低发射率探头元件302，每个元件热发射和吸收的能量不同，产生了温差，热辐射探头包括将高发射率探头元件301和低发射率探头元件302之间温差转换成电信号进行输出的信号电路，该信号正比于探测器所面对的材料表面的发射率。
39.优选的，还包括热沉，热沉保证试验过程中标准板与测试试样的温度保持一致，使测试试样接近室温，
40.优选的，还包括两块校准用的参比标准板，分别为高发射率标准板和低发射率标准板，其中一套标准板作为工作标准板使用，另一套收好，用于定期检查工作标准板的发射率。
41.校准方法：测试材料的发射率通过与标准板对比得到，一旦进行了一次可靠的发射率测量后，结果可以用来计算从目标表面辐射的热流，在其它参数相同的情况下，高发射率标准板、低发射率标准板和测试材料的辐射换热与他们相应的发射率呈线性关系，而辐射换热可由热辐射探头测得并由触控屏读出，根据辐射换热之比等于发射率之比，得到测
试材料的发射率。
42.工作原理：将热沉放置在平整的桌面上，将高发射率标准板、低发射率标准板放置其表面，将辐射率仪分别放置在高发射率标准板、低发射率标准板表面上，启动加热片2进行加热，经过1h热机时间，通过触控屏控制进行高、低发射率数值校准处理，关闭加热片2并将测试试样放于热沉表面替换低发射率标准板，然后将辐射率仪放置测试样板表面，触控屏显示数值即为测得测试试样的半球发射率数值。
43.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。