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铺地热辐射通量试验装置

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  • 近场热辐射表征中的保护热板法测试技术

    近场热辐射表征中的保护热板法测试技术

    [color=#990000]摘要:本文介绍了近场热辐射基本概念,并针对两平板之间的近场热辐射测试,介绍了经典导热系数保护热板测试方法在近场热辐射表征中的应用。[/color][size=18px][color=#990000]一、近场热辐射现象[/color][/size]如果两个相邻物体的温度不同,则它们之间则存在热辐射传递,可以用众所周知的普朗克黑体辐射理论来准确估计此辐射热流,条件是两物体之间的距离要远大于辐射的平均波长。目前已经确定的是,当物体间距小于辐射波长时,普朗克理论会失效,而这种距离则称之为近场,近场热辐射是指与物体间距小于特征波长区域的辐射, 热辐射强度随着与辐射体间距的减小而呈指数规律快速增大,如图1所示。[align=center][img=近场辐射测量,600,496]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112311018508887_5199_3384_3.jpg!w690x571.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图1 辐射热流密度随距离的变化[/color][/align][size=18px][color=#990000]二、近场辐射热流测量[/color][/size]为了对近场热辐射进行表征,一般是在真空中测试两个微小间距的平行板。随着平板间距减小,辐射热流逐渐受到干涉波和消散波的影响,辐射热流会随之增强。近场辐射热流密度测量装置是基于保护热板法(GHP),该方法通常用于测量隔热材料的导热系数,如图2所示,图中的样品1在近场辐射测量中则是真空间距。[align=center][color=#990000][img=近场辐射测量,690,296]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112311019195377_8070_3384_3.jpg!w690x296.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 经典防护热板法测量原理[/color][/align]选择保护热板法的依据是这种方法是一种绝对测量方法,可以精确控制热损失,这对热辐射测量至关重要。辐射热流测量装置中,图2所示的辅助绝热板将由一个热电堆温差传感器代替,由此可以更精确地控制热损失。两板之间的平行度和距离控制是测量装置的关键条件,我们采用三个独立控制的压电致动器以纳米量级来变化板之间距离,并用电容传感器监测两板之间三个位置点的绝对间隙值。该装置的研制将能够精确测量近场热辐射的热流密度。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 【分享】基础知识--热辐射

    在任何温度下,物体都能不断地向周围空间发射各种波长的电磁波,其原因是分子包含带电粒子的热运动会产生电磁辐射。研究发现,这种辐射具有连续的频谱,波长分布及辐射功率均随温度变化。这种与温度有关的电磁辐射就称为热辐射,也叫温度辐射。“冷”的物体也有热辐射,但强度低,且辐射波段主要在红外区。

  • 【资料】热辐射的基本理论

    热辐射的基本理论:1.基尔霍夫定律(物体表面辐射特性)2.普朗克定律(黑体辐射特性)3.斯苾藩-玻尔兹曼定律(黑体在全波长范内辐射出度与温度的函数关系)

  • 溅水试验装置和冲水试验装置的工作原理和作用是什么

    溅水试验装置的工作是什么呢,什么又是冲水试验装置呢,它的作用又是什么呢?下面请跟小编一起来看看溅水实验装置的工作原理是什么,冲水试验装置的作用又是什么。首先我们一起看看冲水试验装置用途是什么。冲水试验装置主要用于考核电工电子产品外壳、密封件在水试验后或者在试验期间是否能保证该设备及元器件良好的工作性能及技术状态,同时产品在运输过程或使用中可能受到侵水的影响,为产品技术标准提供引用依据,适用以自然条件为基础所进行的人工淋雨试验。那么溅水试验装置的工作原理又是什么呢?溅水装置的莲蓬式喷头,采用全不锈钢精密烧焊制成,喷孔采用激光打孔。孔腔光滑无毛刺,喷头前方有一挡板(SUS304)。可调节喷头喷出雨滴的覆盖面,此种装置可对产品在做水试验时从各个不同角度进行喷洒,此时可将挡板拆下。

  • 热辐射性能:量热法半球向全发射率测试技术综述

    热辐射性能:量热法半球向全发射率测试技术综述

    [color=#990000]摘要:热量是一种过程量,是热能传递的度量,量热技术就是研究热测量方法的一门技术科学。由于量热技术可以对物质吸收和放出热量进行精确定量测量,这使得量热技术在材料热物理性能测试中应用十分广泛,也是材料热辐射性能测试中的一种常用方法。半球向全发射率作为一种热交换分析计算和材料热辐射性能评价中最常用的性能参数,是材料热辐射性能中的必测参数。在真空条件下采用量热法测试半球向全发射率,由于其测试直接和简单,因此量热法作为一种绝对测量方法而被认为具有最高的测量精度。本文详细介绍了量热法半球向全发射率测试技术的两类主流方法:稳态法和瞬态法,介绍了国内外在这两类方法中比较有代表性的研究工作,最后总结了这两类方法它们各自的特点及适用范围,为建立相应测试设备和研究测试方法提供参考。[/color][color=#990000][/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [align=center][img=量热法半球向全发射率测试技术,690,436]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109141051379730_9244_3384_3.png!w690x436.jpg[/img][/align][color=#ff0000]由于本文内容包含大量数学公式,不便在网页中进行编辑和显示,特在此近刊登文章目录,详细内容请阅读附件原文。[/color][color=#ff0000][/color][size=24px][color=#990000] 目录[/color][/size][size=24px][color=#990000][/color][/size][color=#990000][b]1. 热辐射性质的内容及其定义[/b][/color][color=#990000] 1.1. 发射率.[/color] 1.1.1. 光谱定向发射率 1.1.2. 光谱法向发射率 1.1.3. 全波长法向发射 1.1.4. 全波长半球向发射率 [color=#990000] 1.2. 吸收率 [/color] 1.2.1. 光谱定向吸收率 1.2.2. 全波长定向吸收率 1.2.3. 光谱半球向吸收率 1.2.4. 全波长半球向吸收率 [color=#990000] 1.3. 反射率 [/color] 1.3.1. 光谱定向—半球向反射率 1.3.2. 全波长定向—半球向反射率 1.3.3. 光谱半球向—定向反射率 1.3.4. 全波长半球向—定向反射率[color=#990000] 1.4. 透过率 [/color] 1.4.1. 光谱定向透过率 1.4.2. 全波长定向透过率[color=#990000][b]2. 发射率测量方法概述 3. 稳态量热法半球向全发射率的测量[/b][/color][color=#990000] 3.1. 保护电热法 3.2. 间接电热法 3.3. 直接通电加热法 3.4. 辐射加热法 3.5. 薄膜热流计法[/color][color=#990000][b]4. 瞬态量热法半球向发射率的测量[/b][/color][color=#990000] 4.1. 辐射加热法 4.2. 直接通电热脉冲法[/color][color=#990000][b]5. 总结 [/b][/color][color=#990000][b]6. 参考文献 .......................................................... 34[/b][/color][color=#990000][/color][color=#990000][/color][color=#990000][/color]

  • 同步辐射X射线装置实现小型化

    科技日报讯 (记者王小龙)据物理学家组织网11月25日(北京时间)报道,通过使用一个小巧但功能强大的激光器,美国内布拉斯加大学林肯分校的科学家开发出了一种能够放在普通房间或卡车上的小型同步辐射X射线装置,有望改变人们对这类装置的印象,拓展同步辐射X射线的应用范围。相关论文发表在最近出版的《自然·光子学》杂志上。 同步辐射光源是多学科前沿研究和高技术开发应用的“超级显微镜”,能够帮助科学家看到人类无法想象的物质细微结构。同步辐射X射线是其中的一种,与普通X射线相比,其成像质量更高、细节更为丰富,在探索物质内部结构和医学成像等领域均有着重要的应用价值。但因其规模大、造价高、运行维护费用昂贵,目前只有为数不多的几个国家建有这样的设备,极大地限制了该技术的应用和普及。 在传统的同步辐射设备中,要产生这样的射线需要将电子加速到非常高的能量,而后周期性地改变方向,引导其在X射线的波长范围内释放能量,产生同步辐射X射线,因此必须用到巨大的加速器。而新研究中,科学家们用激光取代了电子加速器和其中的磁铁,实现了同样的目的。他们首先将激光束集中汇聚到一个气体射流上,形成强流相对论性电子束。而后再让另外一束激光与其汇聚,由此产生电子高速振动,生成高质量的同步辐射X射线,这一过程也被称为康普顿散射。值得注意的是,在此过程中光子的能量被增加了上百万倍,而产生这些高能射线的核心装备还没有一个硬币大。 该技术的核心是找到让散射激光束和激光加速的电子束这两条细微光束发生碰撞的方法。这就如同让两颗子弹在空中相撞一样。而要让这种“光子子弹”相撞更为困难,因为它们速度都接近光速。 领导这项研究的内布拉斯加大学林肯分校强光实验室主任唐纳德·乌姆斯塔特教授认为,小型化同步辐射X射线设备让更多的科研人员和医生获得了更强大的研究和诊断工具。 总编辑圈点原本作为高能对撞机“副产品”的同步辐射光源,现在已经是人类对“光”最前沿的应用。不过正如文中所说,巨大的体积和昂贵的价格,成为其大规模使用的巨大障碍——欧洲同步辐射光源的储存环周长达844米,上海光源的投资超过12亿元。如今,不论“迷你版”X射线装置与“巨型版”同步辐射装备相比,原理是否相同、功能是否弱化,都可以说它代表了一个方向——科学史上,很多了不起的技术都是通过微型化道路迎来了空前发展。比如计算机,如果还是原先那般臃肿,怎么可能有今天众多IT产业的神话?来源:中国科技网-科技日报 作者:王小龙 2013年11月26日

  • 箱式淋雨试验装置品牌树立

    箱式淋雨试验装置在自然界雨水对产品和材料的破坏,每年造成难以估计的经济损失。所造成的损害主要包括腐蚀、褪色、变形、强度下降、膨胀、发霉等,特别是电器产品因雨水造成短路而极易酿成火灾。因此针对特定的产品或材料进行外壳防护水试验是必不可少的一道关键程序。 箱式淋雨试验装置为标准型设备,需安装在特设的实验室内对产品进行人工模拟淋雨试验,实验室内的进水和防水设施必须安装到位。设备可以用来考核和确定电工、电子产品,各种电器及各种照明灯具的外壳和密封件在水试验后或在试验期间能否保证设备和元件良好的工作性能。设备能完全模拟外界淋雨环境,充分再现外界淋雨环境对产品所造成的影响。随着时代的发展,箱式淋雨试验装置企业数量也日益壮大,箱式淋雨试验装置行业正逐渐进入品牌纠纷期,中小型企业纷纷想树立自己的品牌,在环试行业中站稳脚跟,但成功案例并不多见,这其中还是有一定企业自身原因的。箱式淋雨试验装置企业若真想做大品牌,不仅动口更要动手。难关一:箱式淋雨试验装置企业需明确变革方向现在的很多箱式淋雨试验装置企业缺少学习,想变革却找不到变革的路径。80%以上的企业都在寻求变革,并期望通过变革来促进企业在新一轮的竞争者减轻压力,增长利润。但是,企业总是找不到真正能为企业带来健康变革的路径。常有很多企业,他们不是不想变革,只是不知道如何进行变革。难关二:中小箱式淋雨试验装置企业缺少改革的胆识很多中小型箱式淋雨试验装置企业深知自己目前已经走入了困境,但由于或资金或人才的问题,不能大胆的对企业进行变革,惧怕变革会给企业带来不少的风险。可以这样说,没有风险的变革应该是不存在的。箱式淋雨试验装置企业可从如何评估风险、把控风险方面下手,把风险降到最低的程度。难关三:中小箱式淋雨试验装置企业创新意识相对薄弱现代社会日新月异,中小箱式淋雨试验装置企业应与时俱进,树立创新的意识。没有创新的意识就没有创新的模式,没有创新模式的箱式淋雨试验装置企业就难以快速增长。因为所有的模式都有极限,市场有极限,而只有创新没有极限。所以,箱式淋雨试验装置企业要想要成为大品牌就需要有:更新思维,突破极限,改变模式。箱式淋雨试验装置接线时应注意哪些事项:1、电源装配时,必须由专业电工进行操作;2、请确认总开关的电容量是否符合设备要求;3、请不要将其他的用电设备与本机电源合用一个总开关,以防其他设备短路而影响箱式淋雨试验装置的正常使用;4、请将试验箱的接地线(黄绿线)切实可靠的连接在接地端子上,以便漏电开关能够在设备发生漏电时,切断总电源,从而防止人员触电;5、不得将地线接到电源的中性线上;6、不得将箱式淋雨试验装置的电源与其他设备共用;7、艾思荔箱式淋雨试验装置不得将接地线接在气管或水管。

  • 【求助】高电压试验装置误差规律的请教

    各位老师:您们好!某厂的工频交流高电压试验装置,输出电压0~250kV,采用升压变压器获得高电压,并在升压变压器上还专门绕有一绕组,按1000/1并接一0~250V电压表,用来显示输出电压。我在对该工频交流高电压试验装置测试工作中,采用武汉华天的阻容分压的数字高电压表进行,并是在空载情况下进行检测。测试中发现该厂的所有的工频交流高电压试验装置(我大约测过10台),其示值有如下规律: 示值(kV) 实际值(kV) 50 44.0 100 101.8 150 152.0 200 203.5不知为什么会出现低电压50 kV时,示值误差约为-(4~6)kV,而随着输出电压升高,超过100 kV,示值误差更小,而且是+(2~3)kV。特向各位老师请教,恳请赐教! 致礼! 江西省萍乡市计量所:刘彦刚2010-11-17

  • 三招教你成为摆管淋雨试验装置行业达人

    想要购买摆管淋雨试验装置,但无奈是一枚菜鸟,不知道从哪里着手,现在环试行业那么火爆,但是作为一个行外人来说,仍然不知道其中奥妙。所以,往往容易被忽悠,那么,如何才能购买到满意的摆管淋雨试验装置呢?下面我们来学习三招,让你变身行业达人。 1.多学习 如果准备采购摆管淋雨试验装置小编建议您不妨多看看,多搜搜,多想想,多对比。看看其他人是如何采购的,授之以鱼不如授之以渔,同样的道理,为了让自己购买到更有保障的产品,客户不妨多学习。 2.多考虑 在采购前要充分考虑一下自身的实际情况,然后在选购适合自己的产品,不能听其他人的片面之词,客户要首先问自己:我真正需要的是什么?这是非常重要的。 3.多比较 采购摆管淋雨试验装置之前,一定要对多家进行比较,然后在选择性价比最高的商品,在这里要提醒各位消费者,价格低不等于质量好,还要为以后的售后服务考虑一下,选择那些知名品牌比较有保障。

  • 科学家研发可确定电子隧穿时间点的试验装置

    中国科技网讯 近日,德国马克斯—玻恩非线性光学与短脉冲光谱学研究所(MBI)的研究人员与国际伙伴一起研发了一个试验装置,首次可以准确确定电子从隧道效应障碍物中出来的时间点。该研究为原子和分子中的“多电子重排”在空间和时间上的直接分辨提供了一个普遍方法。相关研究发表在《自然》杂志上。 在神奇的量子世界里原子和分子不再适用经典的物理规律。在这里,电子可以克服能垒,尽管他们没有必要的能量,这就是所谓的“隧穿效应”。直接测量量子世界里的进程是非常困难的,尤其当他们时间尺度特别短的时候。因此,MBI的研究人员与来自以色列、加拿大和英国的同事一起研发了一个试验装置,让各种物理量的大小可以在比飞秒还短的时间尺度内变化。通过测量和计算的比较,科学家获得了一个量子时钟,从而能够以阿秒的精度确定发生电子隧穿的时刻。 研究人员先用一个强激光场诱导来自氦原子的电子隧道效应,再用一个较弱的探测激光场将发生隧道效应的电子引到侧向进行研究。这其中带正电的原子核的吸引力就表现为需要克服的能垒,而缓慢振荡并垂直照射隧穿电子的弱激光场则可以让电子像被橡皮筋牵引一样向原子核运动。当电子与原子核接近时会出现光闪烁的特性,这就是所谓的高次谐波。通过测量这些高次谐波的频率、偏转电子飞行路径的长度和偏转激光场的属性,研究人员就可以最终计算出电子跨越能垒的准确时间点。 MBI的奥尔加·斯米尔诺娃博士用一个简单的比喻来解释她们是如何得到电子隧穿时间点的。她说:“当你从一家咖啡店出来走向对面的公共汽车站,弱激光场就像左右交替吹的风,把你往路旁推。当我们知道了风的特点,即有多大、如何改变方向,我们就能说出你走出门口的时间。” 现在,研究人员继续用二氧化碳分子来进行类似的实验。相对于只有两个电子的氦,二氧化碳分子有20个电子。它们可能会停在不同的轨道,隧穿的电子根据所处轨道的不同会有一个很小的时间延迟。这个实验首次给了物理学家确认隧穿电子源头的机会。(驻德国记者 李山) 《科技日报》(2012-08-13 二版)

  • 滴水试验装置用水要求规范

    滴水试验装置是IP等级测试中IP1和IP2的测试仪器,由于滴水试验做试验时对水的消耗量比较大,很多用户为节约成本想直接用自来水来做试验,这样是肯定不行的。那什么样的水质要求才能满足滴水试验的要求呢? 大家认为纯净水喷淋试样是为了避免仪器内部的腐蚀,但这不是最主要的原因,主要原因是超纯净水可保证清洁的测试条件及测试的重现性。此外,如果不对水进行特别处理以除去阳离子、阴离子、有机物,尤其是硅,试样表面就会产生污点,这在自然曝晒时是不会出现的。因此,喷淋水的固体物质及硅的含量应分别小于1μg/g和0.2μg/g。通常人们使用蒸馏或电离与反渗透相结合的方法来取得纯净水及蒸馏水均可以满足滴水试验的用水要求。比较典型的做法是在上水和滴水试验装置中间安装净水设备,净水量要满足试验的相关要求即可。

  • 冷热冲击试验箱有没有辐射呢

    冷热冲击试验箱有没有辐射呢

    现在的人越来越注重健康,经常会担心平常生活或者工作经常接触有辐射的物品。甚至有的用户在购买冷热冲击试验箱时,还担心试验箱会不会出现这种问题,但是小编能够准确的告诉大家,是不需要担心的。  因为细胞被大面积的杀死是长时间都处于电磁辐射环境下,而[b][url=http://www.instrument.com.cn/netshow/SH101384/]冷热冲击试验箱[/url][/b]就算会产生辐射,但是操作人员也不需要一直呆在设备附近,只需要偶尔来查看一下样品实际情况。其他的交给提前设定好的程序以及设备就可以了。[align=center][img=,600,600]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206081644579962_1272_1385_3.jpg!w600x600.jpg[/img][/align]  下面小编来给大家普及一下常见的辐射包括太阳辐射、电磁辐射、热辐射等。  电磁辐射和电磁辐射污染是两个概念,任何带电体都有电磁辐射,当电磁辐射强度超过国家标准,就会产生负面效应,引起人体的不同病变和危害,这部分超过标准的电磁场强度的辐射叫电磁辐射污染。  冷热冲击试验箱是用于考核产品对周围环境温度急剧变化的适应性。设备都是能够设定好试验环境的,并且设定完一整个流程之后还能设定这个流程循环多少次。如果经常使用这个程序进行试验的话,还能够提前设定保存在程序库中,这样下次试验只需要将样品放进工作室或是吊篮中,就能够运行程序开始试验。  现在冷热冲击试验箱的使用已经变得简单了,但是还是需要多加注意,以避免出现安全类事故。不过很简单的方法还是在使用前熟知说明书,提前将可能出现的问题全部避免。  冷热冲击试验箱是金属、塑料、橡胶、电子等材料行业必备的测试设备,用于测试材料结构或复合材料,在瞬间下经极高温及极低温的连续环境下忍受的程度,得以在短时间内检测试样因热胀冷缩所引起的化学变化或物理伤害。

  • 串联谐振试验装置在高压耐压试验中的应用

    串联谐振试验装置在高压耐压试验中的应用大大降低了高压耐压试验的难度。传统高压耐压试验有着试验设备大,不易搬动,试验效率慢等缺点。串联谐振高压耐压试验装置很好的克服了传统高压耐压试验的缺点,并在此基础上有了更大的改进,也让高压耐压试验变的更加有效率。  针对220Kv高压套管和主变压器、隔离开关等电气设备的交流耐压试验,串联谐振耐压试验装置具备宽泛的适用范围,同样也是各个高压试验部门、电力承装修试工程单位非常实用且好用的高压耐压测试设备。  串联谐振耐压试验装置具备这电源容量小,设备体积重量小,改善输出电压波形,防止大的短路电流烧伤故障点,以及不会出现任何恢复过电压的试验优势特点。特别是它的改善输出波形,防止大短路电流烧伤故障点和不会出现任何恢复过电压的优势,让高压耐压试验变的非常安全可靠。这是因为谐振电源为谐振式滤波电路,因此不仅能够改善处处电压的波形畸变还能得到非常好的正弦波形,从而防止了谐波峰值对被试品的无击穿。试验处在串联谐振状态时,被试品的绝缘弱点被击穿时,电路会马上脱谐,回路电流迅速下降到正常试验电流的很小倍,让串联谐振能快速找到绝缘弱点,又防止了短路电流烧伤故障点的隐患。当被试品发生击穿时,因为失去了谐振的条件,因此高电压也马上消失了,并且不会出现任何恢复过电压。

  • 【分享】我国自主研制大型衡器自动加载试验装置

    日前,中国计量科学研究院成功研制国内首台大型衡器自动加载温湿度试验装置,并通过专家鉴定。该装置通过机器人加卸载系统,无需拆卸衡器,便可自动化实现温度和湿度条件下的大型衡器称量性能试验,整体技术指标优于国外现有装置,大幅度提升了我国衡器性能试验系统能力。  电子计价秤、电子汽车衡、轨道衡、定量包装秤、港口秤……种类众多的衡器与人们的生产、生活密切相关,衡器产品质量合格与否对维护市场经济秩序和贸易公平起到十分重要的作用。包括称量性能试验、重复性试验、除皮试验等在内的衡器性能评价试验是保证衡器计量准确、质量合格的主要手段。

  • 高低温试验装置中辐射加热和液氮冷却的自动控制解决方案

    高低温试验装置中辐射加热和液氮冷却的自动控制解决方案

    [size=16px][color=#339999][b]摘要:在液氮低温冷却控制系统中,目前大多数都采用自增压液氮罐作为低温源,但存在的问题是罐内压力无法精密调节、喷射液氮温度和流量不稳定、冷却温度无法准确控制以及冷却温度范围较窄等问题。为此本文提出了液氮罐内电加热压力调节解决方案,可很好的规避自增压液氮罐方式存在的问题,可实现宽泛区间内的低温温度和降温速度的精密控制。结合可编程分程PID控制器和石英灯加热器,更是能很好的实现高低温冷热交变温度的准确控制。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][color=#339999][b]--------------------------------------------------------------[/b][/color][/size][/align][size=16px][color=#339999][b][/b][/color][/size][size=18px][color=#339999][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 在很多高等级工件和军用部件中需要进行温度疲劳试验,以降低采用了新材料、新结构及新工艺所带来了温度疲劳风险和提高安全性。温度疲劳试验是包含一些列升温过程和降温过程的温度交变过程,升温过程一般采用石英灯管阵列作为发热元件,降温过程一般采用强制冷却装置。[/size][size=16px] 在石英灯非接触加热过程中,灯管阵列中每根灯管的间距,距试验件的高度都经过精确计算,因此升温过程中试验件的升温速率和各区域的温度场均匀性都能得到保证。相对于升温过程,对于喷射液氮这种最常用的强制冷却方式,现有控制手段的不准确性使得试验件的降温速率和温度均匀性很难得到保证。比较典型的液氮喷射冷却系统如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=液氮流量调节式温度交变控制系统,600,371]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308301118499926_3198_3221506_3.jpg!w690x427.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 液氮流量调节式温度交变控制系统[/b][/color][/size][/align][size=16px] 在图1所示的温度交变控制系统中,石英灯管阵列作为加热器为工件提供加热,来着自增压液氮罐的喷射液氮为工件提供冷却,液氮喷射流量由液氮调节阀进行控制。具体温度交变试验中,分程式PID控制器采集工件温度分别控制加热器加热功率和液氮喷射流量,使工件温度按照设定的升降温曲线进行变化,但这种冷却系统存在以下问题:[/size][size=16px] (1)自增压液氮罐是通过向液氮罐内导入室温大气使得罐内液氮汽化后的罐内压力增大来驱动液氮排出,很难实现微小液氮气体或液体的排出,因此自增压液氮罐常被用来直接灌注液氮,无法进行较精细的冷却温度控制。[/size][size=16px] (2)在室温大气进行液氮罐后,汽化液氮使得罐内压力增大但无法控制,虽然出于安全考虑采用了安全阀,但罐内压力的不稳定使得所排出的液氮温度自身也不稳定。[/size][size=16px] (3)液氮罐的进气采用手动调节阀进行控制,所以排出液氮的流量和温度基本无法控制,因此无法满足不同冷却温度和冷却速度对液氮流量的精细化调节和快速响应要求。[/size][size=16px] (4)尽管在液氮排出管路中采用了液氮调节阀来改变液氮喷射流量,但这种对温度严重不稳定流体进行流量调节的方式,很难做到冷却温度的准确控制,且液氮调节阀的流量调节精细度也十分有限。虽然可以通过加热器进行一些辅助调节,但液氮流体的温度和压力不稳定是无法进行冷却温度精密控制的主要原因。[/size][size=16px] (5)自增压液氮罐的液氮喷射冷却方式作为一种液氮流量调节,往往会因为液氮调节阀开度的变化使得液氮罐在大部分时间内其内部压力向较高方向变化。由于有安全阀进行放气,这往往会造成很多液氮的无效损失。[/size][size=16px] (6)由于在液氮管路中增加了液氮调节阀,调节阀一方面破坏了液氮管路的整体隔热防护,另一方面还需要对调节阀本身进行低温隔热防护。液氮在排出管路上的冷量损失以及受环境温度不稳定的影响,也是较难实现低温精密控制的因素之一。[/size][size=16px] 为了解决冷热温度交变过程中液氮强制冷却存在的上述问题,本文提出了一种采用液氮罐内直接电加热方式的液氮喷射流量调节解决方案,通过液氮罐内压力的精密控制,快速和精密调节液氮喷射流量,由此可很好地实现冷却温度和冷却速度的精密控制。[/size][b][size=18px][color=#339999]2. 解决方案[/color][/size][/b][size=16px] 解决方案所涉及的液氮电加热调压式温度交变控制系统如图2所示,即在密闭液氮罐内直接放置一个电加热器,通过改变此电加热器的加热功率来调节液氮罐内的压力。由于加热功率可以非常精确的进行控制,这使得液氮罐内的压力也可以实现准确调节,因此这种低温介质受控排出的方式可以进行较宽泛的低温区间进行冷却,既可以排出液氮气体,也可以排出液滴和流体,且响应速度快。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=液氮电加热调压式温度交变控制系统,590,322]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/08/202308301119254117_5512_3221506_3.jpg!w690x377.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 液氮压力调节式温度交变控制系统[/b][/color][/size][/align][size=16px] 解决方案中的另一个关键是采用了可编程的分程式PID控制器,即根据温度范围可自动进行加热和制冷控制。控制器具有编程功能,便于周期性的温度交变控制程序的设定。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述,采用液氮罐内电加热压力调节解决方案,可完全消除目前采用自增压液氮罐存在的罐内压力无法精密调节、喷射液氮温度和流量不稳定和冷却温度无法准确控制等问题,可很好的实现宽泛区间的低温温度精密控制。结合可编程分程PID控制器,可很好的实现高低温冷热交变温度的准确控制。[/size][size=16px][/size][align=center][size=16px][b][color=#339999]~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/b][/size][/align]

  • 【原创大赛】PVC如何做防火测试?

    【原创大赛】PVC如何做防火测试?

    文/刘玉单、施初阳(建材与工程事业部)[b]前言[/b]PVC全称为Polyvinyl chloride,即聚氯乙烯,其结构为[sub]n[/sub],见图1。PVC材料是当今世界上深受喜爱、颇为流行且被广泛应用的一种合成材料,是世界上产量最大的塑料产品之一,应用广泛,价格便宜。在建筑工程中,PVC材料由于较高的化学稳定性,广泛用于制作墙壁[url=http://zx.meilele.com/][b][color=windowtext]装饰[/color][/b][/url]、[url=http://www.meilele.com/keywords/menchuang/][b][color=windowtext]门窗[/color][/b][/url]结构、防腐管道、管件、输油管等。本文通过对墙板、地板、套管、布料、垫片等五种PVC产品的防火测试举例,说明了不同用途的PVC产品具有不同的防火测试方法和不同的防火要求,介绍了单体燃烧测试、可燃性测试、临界热辐射通量测试、氧指数测试和烟密度测试等防火测试项目。[img=,689,274]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707031630_01_3051334_3.jpg[/img][align=left]图1 聚氯乙烯结构[/align][b]1 墙板防火测试[/b]墙板属于平板状建筑材料,根据GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》,其燃烧性能等级和分级依据见表1。平板材料的B1等级防火测试需要进行单体燃烧测试和可燃性测试,采用的测试标准分别是GB/T 20284-2006《建筑材料或制品的单体燃烧试验》和GB/T 8626-2007《建筑材料可燃性试验方法》。[align=left]表1 平板状建筑材料及制品的燃烧性能等级和分级判据(部分)[/align][table=570][tr][td=2,1] 燃烧性能等级[/td][td]试验方法[/td][td]分级判据[/td][/tr][tr][td=1,2] B1[/td][td=1,2] B[/td][td]GB/T 20284且[/td][td]燃烧增长速率指数FIGRA[sub]0.2MJ[/sub]≤120W/s;火焰横向蔓延未到达试样长翼边缘;600s的总放热量THR600s≤7.5MJ[/td][/tr][tr][td]GB/T 8626点火时间30s[/td][td]60s内焰尖高度Fs≤150mm;60s内无燃烧滴落物引燃滤纸现象[/td][/tr][/table]GB/T 20284-2006,单体燃烧(Single Burning Item,SBI),测试是将样品搭建成一个房间角落,模拟实际火灾的试验,评估样品的火焰横向蔓延程度,热量释放的速率和总量,是评估绝大部分装修材料的关键测试方法,铺地材料不进行单体燃烧测试试验。测试前,样品搭建成一个房间角落,样品1.5m高,见图2;测试中,底部点火,模拟实际火灾的试验,见图3;测试后,样品横向保持完整,见图4。[img=,246,819]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707031632_01_3051334_3.jpg[/img]GB/T 8626-2007,可燃性是指在规定的试验条件下,材料能进行有焰燃烧的能力。可燃性测试的点火时间有30s/15s之分,点火方式有表面点火和边缘点火之分,如图5。不同类别不同等级的材料点火时间不同,不同的产品标准中对点火方式也有要求。[img=,620,336]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707031632_02_3051334_3.jpg[/img][b]2 地板防火测试[/b]地板属于铺地材料,根据GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》,其燃烧性能等级和分级依据见表2。铺地材料的B1等级防火测试需要进行临界热辐射通量测试和可燃性测试,其中临界热辐射通量测试采用的测试标准是GB/T 11785-2005《铺地材料的燃烧性能测定辐射热源法》。[align=left]表2 铺地材料的燃烧性能等级和分级判据(部分)[/align][table=567][tr][td=2,1] 燃烧性能等级[/td][td]试验方法[/td][td]分级判据[/td][/tr][tr][td=1,2] B1[/td][td=1,2] B[/td][td]GB/T 11785且[/td][td]临界热辐射通量CHF≥8.0kW/m[sup]2[/sup][/td][/tr][tr][td]GB/T 8626点火时间15s[/td][td]20s内焰尖高度Fs≤150mm[/td][/tr][/table]GB/T 11785-2005,用辐射热源法测试铺地材料的燃烧性能,用临界热辐射通量表示。临界热辐射通量是指试件表面火焰停止传播并熄灭的位置所对应的辐射通量(即单位面积的入射热)或试验30分钟时火焰传播到的最远位置处对应的辐射通量,两者中的最低值。临界热辐射通量越大,表示材料越不易燃烧,其试验过程见图6。[img=,608,159]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707031633_01_3051334_3.jpg[/img][b]3 套管防火测试[/b]套管的防火测试根据GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》,其燃烧性能等级和分级依据见表3。[align=left]表3 电线电缆套管的燃烧性能等级和分级判据[/align][table=569][tr][td]燃烧性能等级[/td][td]试验方法[/td][td]分级判据[/td][/tr][tr][td]B1[/td][td]GB/T 2406.2GB/T 2408GB/T 8627[/td][td]氧指数OI≥32.0%;垂直燃烧性能V-0级;烟密度等级SDR≤75[/td][/tr][tr][td]B2[/td][td]GB/T 2406.2GB/T 2408[/td][td]氧指数OI≥26.0%;垂直燃烧性能V-1级[/td][/tr][/table]套管产品标准为JG3050-1998《建筑用绝缘电工套管及配件》,套管要进行自熄性测试,要求点火后余焰在30秒内熄灭,见图7。[img=,369,347]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707031634_01_3051334_3.jpg[/img][b]4 布料防火测试[/b]布料的防火测试,根据GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》,其燃烧性能等级和分级依据见表4。其燃烧性能等级判定要进行氧指数测试和垂直方向燃烧性能测试,采用的测试标准分别是GB/T5454-1997《纺织品燃烧性能试验氧指数法》和GB/T 5455-2014《纺织品燃烧性能垂直方向损毁长度、阴燃和续燃时间的测定》。[align=left]表4.窗帘幕布、家具制品装饰用织物燃烧性能等级和分级判据 [/align][table][tr][td]燃烧性能等级[/td][td]试验方法[/td][td]分级判据[/td][/tr][tr][td]B1[/td][td]GB/T 5454GB/T 5455[/td][td]氧指数OI≥32.0%;损毁长度≤150mm,续燃时间≤5s,阴燃时间≤15s;燃烧滴落物未引起脱脂棉燃烧或阴燃[/td][/tr][tr][td]B2[/td][td]GB/T 5454GB/T 5455[/td][td]氧指数OI≥26.0%;损毁长度≤200mm,续燃时间≤15s,阴燃时间≤30s;燃烧滴落物未引起脱脂棉燃烧或阴燃[/td][/tr][/table]氧指数(Oxygen Index)是指在氧氮混合气流中刚好维持材料燃烧所需要的最小氧浓度,以体积分数表示。氧指数越高,表示材料的阻燃性越好。不同用途不同燃烧性能等级的材料对其氧指数有不同的要求。氧指数测试过程见图8。[img=,605,269]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707031634_02_3051334_3.jpg[/img][b]5 垫片防火测试[/b]烟密度测试采用的测试标准为GB/T 8627-2007《建筑材料燃烧或分解的烟密度试验方法》。各行业一般要求烟密度=75%。烟密度测试是指用小火点燃样品,测试样品产生的烟雾浓度,用于评估火灾时烟雾对人员逃生速率的影响。烟密度测试包含两方面:主观上,观察烟雾是否挡住“EXIT”逃生标志,见图9;客观上,记录烟雾的光吸收率,即烟密度。[img=,203,312]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707031634_03_3051334_3.jpg[/img]GB/T 8627-2007中规定,标准样品尺寸要求为(25.4±0.3)mmⅹ(25.4±0.3)mmⅹ(6.2±0.3)mm,也可以采用产品实际厚度。试验表明,同种样品的烟密度测试,样品厚度越大,其烟密度越高。[b] 6结语[/b]PVC产品种类繁多,产品类型、用途、安装方式等项目的不同,其防火测试方法也有所区别,且样品尺寸也会影响测试结果,如烟密度测试,同种样品厚度越大,其烟密度越高。因此,PVC产品防火测试前,加深对PVC产品的认识以及防火测试标准的理解,才能选择正确的防火测试方法,才能正确地评定PVC产品的防火性能。

  • 【分享】辐射的定义

    定义  自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零度以上,都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热量,这种传送能量的方式称为辐射。物体通过辐射所放出的能量,称为辐射能。辐射按伦琴/小时(R)计算   辐射有一个重要的特点,就是它是“对等的”。不论物体(气体)温度高低都向外辐射,甲物体可以向乙物体辐射,同时乙也可向甲辐射。这一点不同于传导,传导是单向进行的。任何已经遭遇辐射的人都应用肥皂和大量清水彻底冲洗整个身体,并立即寻求医生或专家的帮助 !(图为"放射性物质危险,小心辐射”的警示标志)  辐射能被物体吸收时发生热的效应,物体吸收的辐射能不同,所产生的温度也不同。因此,辐射是能量转换为热量的重要方式。 辐射传热 (radiant heat transfer)依靠电磁波辐射实现热冷物体间热量传递的过程,是一种非接触式传热,在真空中也能进行。物体发出的电磁波,理论上是在整个波谱范围内分布,但在工业上所遇到的温度范围内,有实际意义的是波长位于0.38~1000μm之间的热辐射,而且大部分位于红外线(又称热射线)区段中0.76~20μm的范围内。所谓红外线加热,就是利用这一区段的热辐射。研究热辐射规律,对于炉内传热的合理设计十分重要,对于高温炉操作工的劳动保护也有积极意义。当某系统需要保温时,即使此系统的温度不高,辐射传热的影响也不能忽视。如保温瓶胆镀银,就是为了减少由辐射传热造成的热损失。 热辐射的基本概念 任何物体在发出辐射能的同时,也不断吸收周围物体发来的辐射能。一物体辐射出的能量与吸收的能量之差,就是它传递出去的净能量。物体的辐射能力(即单位时间内单位表面向外辐射的能量),随温度的升高增加很快。一般说来,当一物体受到其他物体投来的辐射(能量为Q)时,其中被吸收转为热能的部分为QA,被反射的部分为QR,透过物体的部分为QD,显然这些部分与总能量之间有下式所示的关系: QA+QR+QD=Q如果把A=QA/Q称为吸收率,R=QR/Q称为反射率,D=QD/Q称为穿透率,则有: A+R+D=1  若物体的A=1,R=D=0,即到达该物体表面的热辐射的能量完全被吸收,此物体称为绝对黑体,简称黑体。若R=1,A=D=0,即到达该物体表面的热辐射的能量全部被反射;当这种反射是规则的,此物体称为镜体;如果是乱反射,则称为绝对白体。若D=1,A=R=0,即到达物体表面的热辐射的能量全部透过物体,此物体称为透热体。实际上没有绝对黑体和绝对白体,仅有些物体接近绝对黑体或绝对白体。例如:没有光泽的黑漆表面接近于黑体,其吸收率为0.97~0.98;磨光的铜表面接近于白体,其反射率可达0.97。影响固体表面的吸收和反射性质的,主要是表面状况和颜色,表面状况的影响往往比颜色更大。固体和液体一般是不透热的。热辐射的能量穿过固体或液体的表面后只经过很短的距离(一般小于1mm,穿过金属表面后只经过1μm),就被完全吸收。气体对热辐射能几乎没有反射能力,在一般温度下的单原子和对称双原子气体(如 Ar、He、H2、N2、O2等),可视为透热体,多原子气体(如CO2、H2O、SO2、NH3、CH4等)在特定波长范围内具有相当大的吸收能力。  辐射以电磁波和粒子(如阿尔法粒子、贝塔粒子等)的形式向外放散。无线电波和光波都是电磁波。它们的传播速度很快,在真空中的传播速度与光波(3×1010厘米/秒)相同,在空气中稍慢一些。   电磁波是由不同波长的波组成的合成波。它的波长范围从10E-10微米(1微米=10E-4厘米)的宇宙线到波长达几公里的无线电波。Υ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线,超短波和长波无线电波都属于电磁波的范围。肉眼看得见的是电磁波中很短的一段,从0.4-0.76微米这部分称为可见光。可见光经三棱镜分光后,成为一条由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的光带,这光带称为光谱。其中红光波长最长,紫光波长最短,其它各色光的波长则依次介于其间。波长长于红光的(0.76微米)有红外线有无线电波;波长短于紫色光的(0.4微米)有紫外线,Υ射线、X射线等。这些辐射虽然肉眼看不见,但可用仪器测出。   太阳辐射波长主要为0.15-4微米,其中最大辐射波长平均为0.5微米;地面和大气辐射波长主要为3-120微米,其中最大辐射波长平均为10微米。习惯上称前者为短波辐射,后者为长波辐射。

  • 论检验检测试验装置数据质量和仿真质量综合评价体系的构建

    论检验检测试验装置数据质量和仿真质量综合评价体系的构建摘要检验检测试验装置多应用于研发、试验过程,也应用于产品研制、质量控制及性能评价等方面。随着检验检测标准对测试装置要求的多样性和复杂性,出现多参数且试验装置涉及多个专业领域,比如几何学、电学、热学等。从装置计量溯源确保数据的准确可靠已经不能满足检验检测机构的需要。除了数据质量,试验装置的仿真质量也至关重要,装置为了能更为真实的反映使用环境的仿真程度,需要搭建一个数据质量和仿真质量综合评价的体系。本文将介绍检验检测装置数据质量和仿真质量综合评价体系的构建。检验检测试验装置的概述检验检测试验装置通常有多个测量系统组成,比如家电检测领域一般都会有家电产品性能检测实验室,该装置较为庞大,设备需要施工搭建。设备整体构造包括封闭实验室、制冷制热系统、控制室等。设备按照测量系统又有温度测量系统(铂电阻温度、热电偶温度、环境工况温湿度)、电参数系统(功率计、直流电源、变频电源、电能表)、压力系统(指针压力表、数字压力表、微压表、压力变送器等)、流量系统(流量计、限位开关、冷却塔、水箱等)、其他系统(欧美表照度、温湿度风速小盒、烟雾报警器等)。正是由于设备装置测量参数的多样性,导致设备在计量溯源,评价设备质量时,不太好把握设备综合技术指标,故装置的质量需要全面的考量,而不能单一只是通过每个设备的单独计量来评价设备整体的性能。比如,装置中压力变送器是连接在系统的,系统控制柜通过采集装置将变送器电信号转换为压力数值,通过电脑读取采集。如果只是单独将变送器送至计量院,可能变送器是符合要求的,但是接在实验室系统中通过采集,是否准确不得而知,一旦采集装置设置错误,可能都会导致数据的偏差。数据质量评价体系的构建数据质量的评价主要是对实验装置的计量溯源,应在系统中对被测系统部件连同采集控制显示端一起进行计量。比如,压力系统,应该让计量人员来到现场,将标准压力与被测压力连接好,通过实验室被测压力真实环境进行计量,被测压力通过线路管理将信号传送至采集端,再将信号经过处理通过电脑读取,计量人员应该读取自身标准压力和实验室电脑被测压力显示数值,完成对实验装置压力系统的仪表整体计量。评价体系的构建还是要以设备计量检定规程和校准规范为依据,综合考虑实验室产品检测要求进行制定确保数据的准确可靠。数据质量的评价首先要考虑评价的依据,选择正确的评价依据是第一步,其次就是测量范围和准确程度(准确度等级或不确定度或最大允许误差),最后就是数据重复性和复现性。这些指标可能是超预期的符合,也可能是基本满足,可也能是较差但是符合标准的要求。故构建评价体系也是有优良中差之分的。仿真质量评价体系的构建仿真质量是一般被实验室忽视的,实验装置测量就是在考察产品各项指标是否满足标准要求。比如,冰箱在性能实验室中需要做16℃和43℃的工况耐久性测试,来模拟冰箱在家庭环境中使用的情况。实验装置仿真真实性就需要评价。有些实验室在设定温度后,一个小时就到达了,很快完成实验室,该装置效率高,有些实验室需要很长时间才能达到设置温度,虽然在做数据计量时,可能并看不出来,但是在做仿真质量评价时就会发现。可能原因就是装置结构或者配置区别,因为实验装置并没有对压缩机配置提出明确要求,这个直接影响实验装置降温的速度。故仿真质量评价也是对设备性能的评价极为重要的。计量人员与检验检测人员协作的必要性数据质量评价一般由规程规范决定,但是仿真质量评价依据一般是检验检测人员根据实验室自身需求进行量身定制,一旦跟计量人员确保他们实验装置仿真的要求,计量人员会按照该标准进行计量,确保符合使用需求。比如模拟冰箱开关门的耐久实验装置,看似只是计量开关门次数的计数装置即可,实际检验检测人员还需要关注装置中开关门用力、开关门触点的位移是否准确、实际实验环境中上万次试验次数是否准确计数以及限位开关是否可以有效归零等。总之,计量人员与检验检测人员需要进行沟通确认,仿真质量评价还是要根据具体使用实验室需求来定制,确保每年计量人员进行计量时都能满足需求,当然需求要求也是动态调整的,实验室一旦对产品要求变严格或宽松都可以随时对评价要求进行调整。但是,一旦标准中对设备装置有明确的要求,还是要优先满足标准的要求。比如,对实验室温度从40℃降到25℃需要在30分钟内完成,那么这个实验装置就要能够仿真这个环境变化,同时设备装置稳定度、均匀性以及示值误差可以满足标准要求。综合系统评价体系构建数据质量评价是静态的,较为独立的,但是仿真质量是较为综合的。比如,产品检测都有防水实验装置,单独计量评价装置中各个部件一般都是满足的,压力表、流量计和一些几何量的装置,但是如果能够综合考虑整个防水试验装置运行是否如实仿真各种防水条件还是未知的。仅是静态测量仪器仪表,而不是动态测量整体仿真模拟接近真实情况的能力,设备装置的评价还是片面的。故综合数据质量和仿真质量进行设备装置评价是必要的。所以,装置的性能应主要从试验测试数据质量和试验环境仿真质量两方面来表征。试验设施的综合评价,不仅应包括试验测试数据质量评价,同时也必须包括试验环境仿真质量评价,试验设施综合评价需要实验室系统性地构建试验装置综合评价理论和技术体系的通用性标准。评价体系未来发展趋势随着数字化、智能化发展,产品更新换代更为频繁,未来为了更好地满足产品多样化的检测,检测设备装置会更为多样化和复杂化,能够模拟更多的测试条件将是趋势,为了满足人员对产品使用的舒适度和耐用性等要求,生产企业就需要对产品进行不同的环境仿真,来充分考量产品的性能和好坏,故检测设备就不仅仅数据质量可以满足产品标准的要求,实际仿真的能力也是关键。检测装置的好坏,未来将不止需要通过计量校准,还要通过仿真能力评价综合装置的性能优劣。通过综合评价体系的构建和形成,检测装置将会优胜略汰,从而提升产品检验检测的质量,进而提升产品的质量,为消费者购置更为优质产品提供有力保障。[b][font=黑体]参考文献[/font][/b]JJF 1094-2002 测量仪器特性评定.JJF 1001-2011 通用计量术语及定义.动态计量技术发展中的几个关键问题 杨军, 张力, 李新良.动态校准、动态测试与动态测量的辨析 梁志国, 张大治, 吕华溢.

  • 月壤环境地面模拟试验装置中的真空度精密控制技术方案

    月壤环境地面模拟试验装置中的真空度精密控制技术方案

    [size=14px][color=#ff0000]摘要:在探月工程中需要在月面真空环境下采集月壤样品,需要建立地面试验装置来模拟月面的真空热环境,以测试采样器在真空热环境下的性能,由此要求真空度能实现精密控制。本文针对真空热环境地面模拟试验装置,提出了真空度精密控制的技术方案,真空度控制范围为0.1Pa~0.1MPa,全量程的控制精度为±1%。[/color][/size][size=14px][color=#ff0000][/color][/size][align=center][size=14px][color=#330033]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/size][/align][size=18px][color=#330033]一、问题的提出[/color][/size]在探月工程中需要在月面真空环境下采集月壤样品,由此需要建立地面试验装置来模拟月面的真空热环境,以测试采样器在真空热环境下的性能,并要求真空度能实现精密控制。由于月壤的特殊性,目前的月壤地面模式试验装置中的真空度控制还需要解决以下几方面的问题:[size=14px](1)月壤和模拟月壤样品,一般为粉末状颗粒,因此在开始阶段的抽气速率要进行严格控制以避免产生扬尘。[/size](2)目前的真空度测量和控制还采用皮拉尼真空计,使得配套的控制系统无法实现真空度的精密控制,造成试验结果的重复性很差。[size=14px](3)月壤地面模拟试验装置普遍体积较小,在宽泛的真空度范围内,实现精确控制一直存在较大难度,真空度的波动性较大,也是造成试验结果重复性差的原因之一。[/size][size=14px]针对月壤地面模式试验装置中存在的上述问题,本文提出了相应的技术方案,并介绍了详细的实施过程。[/size][size=18px][color=#330033]二、技术方案[/color][/size][size=14px]月壤环境地面模拟试验设备真空度密控制系统的整体结构如图1所示,整个系统主要包括真空计、数控针阀、电动球阀、PID控制器和真空泵。为了进行真空度全量程的精密控制,一般需要配备三只电容真空计,真空计的测量精度为0.25%。为配合电容真空计的测量精度,控制器采用了24位A/D和16位D/A的高精度PID控制器,独立的双通道便于进行上游数控针阀和下游电动球阀的气体流量调节和控制。[/size][align=center][size=14px][img=真空度控制好,500,489]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/04/202204191021365551_7090_3384_3.png!w690x676.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center]图1 真空度精密控制系统结构示意图[/align][size=14px]真空度的精密控制使用了动态控制模式,即在低真空条件下调节电动球阀,在高真空条件下调节数控针阀,这是一种典型的正反向控制方法,可有效保证真空度的控制精度。[/size]总之,通过此经过验证的真空度控制方案,可实现全量程范围内真空度的控制精度优于1%。[size=14px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=14px][/size][size=14px][/size][size=14px][/size]

  • 广州院600吨卧拉试验装置首秀告捷 填补华南地区大力值拉力校准测试空白

    近日,广州计量院重点建设的华南地区首台用于拉力校准测试的600吨卧拉试验装置正式投入使用,并为太平洋海洋工程(珠海)有限公司的150吨拉力传感器开展拉力校准,实现其150吨拉力传感器的量值溯源,助力造船企业突破质量提升关键瓶颈,标志着该项试验装置填补了华南地区大力值拉力计量溯源空白,实现省内企事业单位大力值拉力校准测试就近送检,为企事业单位缩短送检周期和降低送检成本提供了保证。  卧拉试验装置,广泛应用于船舶工程、管道工程、电力工程、桥梁工程、工矿企业等行业各类试件的抗拉或抗压力学性能的测试研究,对其生产质量和生产安全具有重要保障作用。我院作为目前华南地区唯一能实现600吨拉力值校准测试服务的计量校准检测机构,将为我省海上钻油平台服务工作船、港作拖轮等高技术船舶制造企业提质发展提供有力的计量技术支撑,为促进我市国家中心城市与三大战略枢纽建设、助力我省乃至我国船舶工业质量提升提供更好的技术支持。

  • 实验室危害之电离辐射

    一、辐射保护可以保护人员免受电离辐射伤害1、对身体的影响,例如暴露人员可以观察到临床症状。辐射对身体的影响包括癌症(例如白血病、骨癌、肺癌以及皮肤癌),并可能在辐射暴露后许多年才发生。对身体不很严重的影响还包括轻度的皮肤损伤、脱发、贫血、胃肠系统损伤以及白内障。2、对遗传的影响,例如可以在暴露人员的后代中观察到症状。生殖腺辐射暴露对遗传的影响包括染色体损害或基因突变。生殖腺的生殖细胞在受到高剂量辐射时能引起细胞死亡,从而对人造成生育能力的损害,对女性还造成月经改变。发育期胎儿(特别是8~15周龄胎儿)暴露时,可能增加先天性畸型的危险,或增加以后发生精神损害或辐射诱发的癌症的危险。二、电离辐射保护原则为了限制电离辐射对人体的有害影响,应该控制使用放射性同位素,并遵守相应的国家标准。辐射防护的管理需要遵循以下四项原则:1、尽可能减少辐射暴露的时间 ;2、尽可能增大与辐射源之间的距离;3、隔离辐射源 ;4、用非放射测量技术来取代放射性核素。三、保护性措施包括以下几方面1、时间。可以通过下列方法来减少放射性物质操作过程中实验暴露的时间:(1)不使用放射性核素来进行新的技术和不熟悉的技术工作,直到操作熟练为止(2)操作放射性核素要从容、适时,不能急躁(3)确保在使用完毕后立即将所有放射源回收并储藏好(4)清除实验室内放射性废弃物的周期要短;(5)在辐射区或实验室停留尽可能少的时间进行必要的训练以最有效地安排时间,并对与放射性材料有关的实验操作进行适当计划根据下述公式,在辐射区域所花的时间愈少,个人受照射剂量就愈小:剂量=剂量率×时间2、距离。对于大多数γ-和χ-射线来讲,剂量率与同辐射源之间的距离的平方成反比:剂量率=常数∕距离2与辐射源之间的距离增大一倍,相同时间内的暴露将减少为四分之一。采用各种不同的装置和机械方法来增加操作人员与辐射源之间的距离,例如长柄的钳子、镊子、螺丝钳以及远程移液器。要注意距离的少量增加就可能造成剂量率的显著降低。3、屏蔽。在辐射源与实验室的操作人员或其他人员之间放置用于吸收或减弱辐射能量的防辐射屏蔽,有助于控制人员的辐射暴露。防辐射装置材料和厚度的选择取决于辐射的穿透能力(类型和能量)。1.3~1.5cm厚的丙烯酸树脂屏障、木板或轻金属可以对高能量的β粒子提供屏障保护,而高能量的γ-射线和χ-射线则需要高密度铅才能提供保护。4、替代方法。当有其他技术可用时,不应使用放射性核素物质。如果没有替代方法,则应使用穿透力或能量最低的放射性核素。四、从事放射性物质工作的规则应包括以下四个方面的考虑:1、辐射区域 ;2、实验区域 ;3、放射性废弃物区域 ;4、记录和应急反应。五、一些最重要的规则包括以下几方面1、辐射区域(1)只能在指定区域使用放射活性物质,(2)只允许必要的工作人员参与,(3)使用个体防护装备(包括实验室工作服、安全眼镜以及一次性手套),监测实验人员的辐射暴露:使用放射性核素的实验室应设计成便于防护、清洁和清除污染。放射性核素的操作区域应位于与主实验室邻接的小房间里,或位于远离其他设施的实验室指定区域。辐射区域的入口处应张贴国际辐射标志。2、实验区域(1)使用溢出盘,内衬一次性吸收材料。(2)限制放射性核素的用量。(3)在辐射区域、工作区域以及放射性废弃物区域设置辐射源的隔离防护装置。(4)辐射容器用辐射标志标示(包括放射性核素种类、活性及检测日期)。(5)工作结束后,用辐射计测量工作区域、防护服和手的辐射情况。(6)使用经适当保护的运输容器。3、放射性废弃物区域(1)要经常从工作区域清除放射性废弃物。(2)要正确记录放射性物质的使用和处理情况。(3)要筛查超过剂量限度物质的剂量测定记录。(4)要制订并经常性操练应急反应计划。(5)应急反应中首先要帮助受伤人员。(6)要彻底清洁受污染区域。(7)如果可能,从安全办公室请求协助。(8)书写并保存事故报告。

  • 动图演示普朗克热辐射定律:不同黑体温度下的颜色变化

    动图演示普朗克热辐射定律:不同黑体温度下的颜色变化

    [color=#990000]摘要:用动图方式演示了不同黑体温度下的颜色变化[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]众所周知,普朗克辐射定律描述了任意温度下,从一个黑体中发射出的电磁辐射的辐射率与波长之间的关系。用图形表示,如图1所示。[align=center][img=黑体温度颜色,690,387]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201261118333353_4182_3384_3.jpg!w690x387.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图1 黑体辐射强度的光谱分布(普朗克光谱)[/color][/align]按照维恩定律,随着黑体温度的升高,最大光谱强度会向更短的波长移动。在相对较低的温度下,最大值位于红外区间内,并且我们的眼睛看不到辐射。但随着黑体温度升高,辐射光谱转移到可见光范围内,此可见发射的辐射,表现为黑体开始发光。用一个立方体代表黑体,[color=#990000]本文底部[/color]的动图显示出黑体辐射随温度变化的整个过程。对上述动图进行细化,在大约1000K时立方体发出略带红色的辉光,如图2所示。[align=center][color=#990000][img=黑体温度颜色,690,387]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201261119024138_5221_3384_3.jpg!w690x387.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 黑体在1000K时发出的红光[/color][/align]在2000K时,光谱中黄色波长范围的比例有所增加,此时黑体往往散发出淡黄色光。[align=center][color=#990000][img=黑体温度颜色,690,387]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201261119212980_5536_3384_3.jpg!w690x387.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图3 黑体在2000K时发出的黄光[/color][/align]在超过3000K的高温下,会发出更多的紫外线辐射(UV辐射),如图4所示。[align=center][color=#990000][img=黑体温度颜色,690,387]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201261121221435_4065_3384_3.jpg!w690x387.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图4 黑体在3000K时发出的淡黄色光[/color][/align]在大约6000K的更高温度下,如图1所示,几乎所有具有相同强度的可见波长都存在于辐射光谱中,因此这时的辐射物体呈白色,如图5所示。这解释了白色太阳辐射,因为太阳作为一个几乎完美的黑体,其表面温度为5778K!同时太阳辐射的紫外线达到了不可忽视的程度,但幸运的是,这种紫外线辐射的很大一部分被地球大气层吸收,而高原地区气体变得稀薄,紫外线辐照就强。[align=center][color=#990000][img=黑体温度颜色,690,387]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201261121331189_8898_3384_3.jpg!w690x387.jpg[/img] [/color][/align][align=center][color=#990000]图5 黑体在 6000 K 时发出的白光[/color][/align]比太阳温度还要高很多的物体是所谓的蓝巨星。其中一些天文物体的质量是太阳的50倍,表面温度可以达到几万度。在这些温度下,蓝色波长范围比红色部分更多地存在于辐射光谱中。因此,这种蓝巨星的光显得偏蓝,如图6所示,这就是这种恒星被称为蓝巨星的原因。[align=center][color=#990000][img=黑体温度颜色,690,387]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/01/202201261121474288_8859_3384_3.jpg!w690x387.jpg[/img] [/color][/align][align=center][color=#990000]图6 黑体在10000K时发出的蓝光[/color][/align]需要说明的是,上述黑体发光颜色与温度的关系,是真正的黑体发光颜色描述,与我们现实中眼睛看到的有一定差别,肉眼观察到的颜色往往会夸大实际颜色和温度。这是由于在整个可见光范围内物体发射的光谱强度都比较高,造成我们眼睛中负责感知颜色的视锥细胞被“过度曝光”。在这种情况下,所有视锥细胞几乎都被相同地激发,如物体在2000K时的实际黄色辐射在我们的眼睛中通常呈现为白色,实际温度如果高于2000K,肉眼基本已经开始无法直视。本文编译自tec-science网站[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 【分享】国内首台大型衡器自动加载温湿度试验装置研制成功

    日前,中国计量科学研究院成功研制国内首台大型衡器自动加载温湿度试验装置,并通过专家鉴定。该装置通过机器人加卸载系统,无需拆卸衡器,便可自动化实现温度和湿度条件下的大型衡器称量性能试验,整体技术指标优于国外现有装置,大幅度提升了我国衡器性能试验系统能力。 电子计价秤、电子汽车衡、轨道衡、定量包装秤、港口秤……种类众多的衡器与人们的生产、生活密切相关,衡器产品质量合格与否对维护市场经济秩序和贸易公平起到十分重要的作用。包括称量性能试验、重复性试验、除皮试验等在内的衡器性能评价试验是保证衡器计量准确、质量合格的主要手段。

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