专利名称:探头沿直线扫描的遮阳系数检测仪的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种探头沿直线扫描的遮阳系数检测仪,它属 于建筑外遮阳装置的遮阳系数的检测装置。
技术背景
遮阳是南方地区建筑节能技术的重点和关键,夏季透过窗户的 太阳辐射得热所消耗空调能耗占建筑总空调能耗的30%—40%。现有 遮阳产品种类繁多,质量参差不齐,有必要对其遮阳效果进行检测。
现有中国专利申请号第2006 2 0145309.0中公开了一种《遮阳 检测仪》,它包括检测仪主体、用于支撑检测仪主体的旋转调节机构、 与检测仪主体连接的恒温冷源和冷量表;所述的检测仪主体包括标准 计量箱、测试计量箱和防护箱,所述的标准计量箱、测试计量箱置于 防护箱内;风机盘管安装在标准计量箱、测试计量箱和防护箱的内壁 上;恒温冷源通过水管与风机盘管连接。标准计量箱位于测试计量箱 的上方,其构造、尺寸、用料完全相同。这种遮阳检测仪的工作原理 为"防护热箱对比法",筒称热箱法。检测时,将被检遮阳装置安 装在测试计量箱的窗口上,启动风机盘管,使两个计量箱内的气温一 致。由于遮阳装置的存在,测试计量箱的太阳得热将小于标准计量箱 的太阳得热,所以它从风机盘管获得的冷量将少于标准计量箱从风机 盘管获得的冷量。如果忽略风机盘管的电机的发热量、忽略从箱壁传走的热量和从箱体窗口向外散失的热量,计量两个风机盘管输出的冷 量,二者之差就是被上述遮阳装置遮掉的太阳得热。而实际上上述忽
略的热量都是必须进行;f全测和估算的。显然,使用热箱法测试遮阳系
数存在着实验装置复杂、无法对安装在实际建筑中的遮阳产品进行测 试等不足。
现有技术中也有采用总辐射表对比法的测量方法。检测时,将一 块总辐射表安装在被检遮阳装置后面,将另 一块总辐射表安装在被检 遮阳装置旁边的完全无遮挡处。两块总辐射表测得的数据之比即为遮
阳系数。总辐射表一般用来测量光谱范围为0. 3-3 jam的太阳总辐射, 也可用来测量入射到斜面上的太阳辐射,如感应面向下可测量反射辐 射,如加遮光环可测量散射辐射。因此,它可广泛应用于太阳能利用、 气象、农业、建筑材料老化及大气污染等部门做太阳辐射能量的测量。 总辐射表的常规使用方法是将其固定在某一位置(其响应时间为30 秒,供应商认为他不适合在运动状态检测)。采用总辐射表检测外遮 阳装置的遮阳系数被业内人士认为是不适宜的,因为许多遮阳装置特 别是百叶遮阳装置,其在阳光直射下会在外窗上投下明暗相间的水平 或垂直条紋形光斑,不同遮阳产品产生的光斑的间距往往不相同,而 且其间距和位置随着阳光入射角的变化而变化,采用固定的总辐射表 来测试时将很难准确反应上述情况带来的影响,因此测得的数据往往 也无法正确地反映遮阳情况。 发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、测量方便、测量数据准确、以动态的总辐射表对比法为基本原理的探头沿直线扫描的遮阳 系数检测仪。
本实用新型的目的是这样实现的
一种探头沿直线扫描的遮阳系数检测仪,它包括机架、紧固夹具、 扫描头、参比探头、数据采集仪和扫描控制器,所述的机架由紧固夹
具水平或者垂直的固定在被测外窗的窗洞口上;在所述的机架上设置 有一齿条;所述的扫描头以机架为导轨并与其连接;在所述的紧固夹 具上设置有行程开关,所述的行程开关通过限位信号线与扫描控制器 连接;所述的扫描控制器通过控制线与扫描头连接;所述的参比探头 与扫描头中的检测探头均通过辐射信号线连接在数据采集仪的输入 端口上。
所述的扫描头包括设置在机架上的滑车组件和检测探头,所述的 滑车组件包括滑车本体、安装在滑车本体上的直流电机;在直流电机 轴上设置有齿轮,且所述的齿轮与安装在机架上的齿条相啮合。
所述的滑车本体上还设置有若干滚轮和滑块,所述的滚轮和滑块 与机架接触。
所述的滑车本体上设置有四只滚轮和八个滑块。
所述的机架为一个"工"字型结构,所述的上、下的水平横梁为 U型铝型材,所述的垂直设置在上、下的水平横梁之间的垂直梁为铝 方通,所述的齿条固定在上水平横梁与垂直梁之间。
所述的紧固夹具由 一个钢套框、 一个用于将钢套才匡固定在^L架上 的锁紧螺孔板和一至两个设置在钢套框顶部的钢钳口以及锁紧螺栓和销轴組成。
所述的滑车本体为铝合金板制作。 本实用新型实现了测量探头的长时间在被测物体表面的往复运 动,满足了动态总辐射表的测量方法所需要的动态要求,且可以被方 便地固定在窗台上,并能使检测探头穿越明暗交替的条紋状光斑,克 服了由遮阳百叶造成的测试区域明暗不匀带来的影响。同时由于可以
满足连续测量时间超过30分钟,因此,可以获得准确的检测结果。 且采用本实用新型所实现的测量比防护热箱法提高了效率近10倍。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型扫描头部分的结构示意图。
图3为本实用新型的机架部分的结构示意图。
图4为本实用新型紧固夹具部分的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图1、图2、图3和图4,对本实用新型进行进一步 的说明
在本实施例中,本实用新型包括机架6、紧固夹具2、扫描头4、 参比探头l、数据釆集仪16和扫描控制器13,所述的机架6由紧固 夹具2水平或者垂直的固定在被测外窗7上,所述的滑车本体为铝合 金板制作,长度略长于被检样品安装处的外窗的高度,所述外窗是指 检测活动可能遇到的最大的外窗。在本实施例中,所述的机架6为一 个"工"字型结构,所述的上、下的水平;f黄梁为U型铝型材,所述的垂直设置在上、下的水平横梁之间的垂直梁33为铝方通,所述的齿 条19固定在上水平横梁32与垂直梁33之间,下水平横梁30与上水 平梁32对称安装;上、下的水平横梁与垂直梁33之间由铆钉31连 接。在批量生产时,所述的机架6也可以采用整体型的专用铝型材。 所述的紧固夹具2由一个钢套框26、设置在钢套框26中用于固定机 架和钢套框的锁紧螺孔板25和一至两个设置钢套框26顶部的钢钳口 28以及锁紧螺栓29和销轴27组成。所述的钢套框26的高度为约40 毫米。
在本实施例中,所述的参比探头1、数据采集仪16和扫描控制 器13均为现有技术。
在所述的紧固夹具2上设置有行程开关3,所述的行程开关通过 限位信号线12、 IO与扫描控制器13连接;紧固夹具用于将机架水平 或垂直固定于外窗7的窗洞口 8,使机架位于遮阳与外窗之间。所述 的扫描控制器13通过控制线11与扫描头4中的电机22连接;所述 的参比探头1与检测探头5均通过辐射信号线连接在数据采集仪16 的输入端口上。检测探头为现有的总辐射表,参比探头采用与检测探 头性能接近的总辐射表,参比探头被安装在被测遮阳装置附近的墙面 上完全无遮挡之处。数据采集仪采用市售通用数据采集仪,用于采集 上述检测探头和参比探头测得的数据。扫描控制器由稳压电源和继电 器组成;扫描控制器用于控制扫描头的运动速度并根据行程开关发出 的信号切换扫描头运动方向。
所述的扫描头4包括设置在机架上的滑车组件,用于驱动滑车组件的直流电机22和设置在滑车组件上的检测探头5;在直流电机轴 上设置有齿轮23,且所述的齿轮23与安装滑车本体上的的齿条19 相啮合,齿条的长度一般约等于所述的外窗7的高度即可。在未装电 机时,滑车可在机架上轻松滑动。—在安装电机后,电机转动时可带动 滑车沿机架移动。所述的滑车本体18上还设置有若干滚轮21和滑块 20,所述的滚轮21和滑块20与机架接触。直流电机22采用15瓦、 12伏减速电机,额定转速为每分钟10转。在本实施例中所述的滑车 本体18上设置有四只滚轮和八个滑块,以确保在未装电^L时滑车可 在机架上轻松滑动。
本实用新型的安装方法
先将装好扫描头的机架安装在纟皮检样品所在的外窗窗洞口上,以 检测水平遮阳百叶为例,先将机架上方的紧固夹具锁紧在机架上,将 上钳口顶在窗洞口上沿,将机架下方的紧固夹具移至窗洞口下沿并尽 量顶紧在窗台上,将紧固夹具锁紧在机架上。再调节钳口上的锁紧螺 栓将钳口进一步顶紧在窗台上。此时检测探头置于百叶和外窗之间, 并能沿百叶中心轴线方向上下(或左右)往复运动,通过调节电机的 电压可以调节运动的速度。将参比探头安装在遮阳装置附近的墙面上 无遮挡处。连接好信号线和控制线。接通电源观察扫描头的运动是否 正常,确保扫描头能够往复穿行于遮阳装置后面的明暗相间的条形光 斑。
本实用新型的工作原理
以检测遮阳百叶为例,检测其遮阳系数时,先将装好扫描头的机
9架安装在被检样品所在的外窗窗洞口上。视被检样品在外窗上的投影 是水平斑紋还是竖直斑紋决定将机架竖直安装还是水平安装。此时一全 测探头置于百叶的后面。将参比探头安装在遮阳装置附近的墙面上无 遮挡处。连接好信号线和控制线。接通电源后,扫描头能够沿着机架 往复穿行于遮阳装置后面的明暗相间的条形光斑,数据采集仪自动采 集两个探头输出的数据。
根据外遮阳装置遮阳系数SD的定义存在外遮阳时透入室内的 太阳辐射得热量与在相同条件下没有外遮阳时透入室内太阳辐射得 热量的比值,可以得出采用辐射表对比法测试遮阳系数的计算式为
幼=丛
式中//,一一是指有外遮阳时所测得的太阳辐射强度平均值。
//2 — 一是指在相同条件下,无外遮阳时所测得的太阳辐 射强度平均值。
实际测量时,经过一段时间后(30分钟以上),将该段时间测得 的两块总辐射表输出的平均值除以各自的"灵敏度",就可得到"和 綠。
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权利要求1、一种探头沿直线扫描的遮阳系数检测仪,其特征在于它包括机架(6)、紧固夹具(2)、扫描头(4)、参比探头(1)、数据采集仪(16)和扫描控制器(13),所述的机架(6)由紧固夹具(2)水平或者垂直的固定在被测外窗(7)的窗洞口(8)上;在所述的机架(6)上设置有一齿条(19);所述的扫描头(4)以机架(6)为导轨并与其连接;在所述的紧固夹具(2)上设置有行程开关(3),所述的行程开关通过限位信号线(12、10)与扫描控制器(13)连接;所述的扫描控制器(13)通过控制线(11)与扫描头(4)连接;所述的参比探头(1)与扫描头(4)中的检测探头(5)均通过辐射信号线连接在数据采集仪(16)的输入端口上;所述的扫描头(4)包括设置在机架上的滑车组件和检测探头(5),所述的滑车组件包括滑车本体(18)、安装在滑车本体上的直流电机(22);在直流电机轴上设置有齿轮(23),且所述的齿轮(23)与安装在机架(6)上的齿条(19)相啮合。
2、 如权利要求1中所述的探头沿直线扫描的遮阳系数检测仪,其 特征所述的滑车本体上还设置有若干滚轮(21)和滑块(20 ), 所述的滚轮(21)和滑块(20)与机架接触。
3、 如权利要求2中所述的探头沿直线扫描的遮阳系数检测仪,其 特征所述的滑车本体上设置有四只滚轮和八个滑块。
4、 如权利要求1中所述的探头沿直线扫描的遮阳系数检测仪,其 特征所述的机架(6)为一个"工"字型结构,所述的上、下的 水平横梁(32、 30)为U型铝型材,所述的垂直设置在上、下 的水平横梁之间的垂直梁(33)为铝方通,所述的齿条(19) 固定在上水平横梁(32)与垂直梁(33)之间。
5、 如权利要求1或2或3中所述的探头沿直线扫描的遮阳系数检 测仪,其特征所述的紧固夹具(2)由一个钢套框(26)、 一个 用于将钢套框固定在机架上的锁紧螺孔板(25)和一至两个设 置在钢套框(26)顶部的钢钳口 (28)以及锁紧螺;f全(")和 销轴(27 )组成。
专利摘要一种探头沿直线扫描的遮阳系数检测仪,它属于建筑外遮阳装置的遮阳系数的检测装置,其特征在于它包括机架、紧固夹具、扫描头、参比探头、数据采集仪和扫描控制器,机架由紧固夹具水平或者垂直的固定在被测外窗的窗洞口上;在机架上设置有一齿条,在电机轴上设置齿轮,所述的齿条和齿轮相啮合;扫描头以机架为导轨;在紧固夹具上设置有行程开关,行程开关通过限位信号线与扫描控制器连接;参比探头与扫描头中的检测探头均通过辐射信号线连接在数据采集仪的输入端口上。本实用新型克服了由遮阳百叶造成的测试区域明暗不匀带来的影响可以获得准确的检测结果;且采用本实用新型所实现的测量比防护热箱法提高了效率近10倍。
文档编号G01N21/17GK201402245SQ20082021232
公开日2010年2月10日 申请日期2008年9月27日 优先权日2008年9月27日
发明者刚 刘, 阳 张, 刚 罗 申请人:深圳市建筑科学研究院有限公司