本申请涉及测量仪器领域,特别为一种辐射制冷涂料的反射等效热阻检测设备。
背景技术:
1、本章节中的说明只提供涉及本公开的背景信息而不构成现有技术。辐射制冷超材料是由有机高分子和功能无机材料构建的兼具高反射率和大气窗口红外波段(8-13μm波长)选择性高发射率的特殊功能材料。辐射制冷超材料有近似于理想的太阳辐射反射体,能够反射绝大部分的太阳热量,使得物体基本不吸收太阳能。同时,利用红外辐射大气窗口,通过发射特定波段(8-13μm波长)不被大气吸收的红外线,将地表物体热量以红外电磁波的辐射方式源源不断地持续传递至低温外太空,实现零耗能制冷,从而使得超材料表面温度即便在太阳直射下仍低于环境温度。
2、由于辐射制冷材料同时具有“辐射”和“反射”的特性,相关技术中辐射制冷材料的热阻测量设备通常没有将两个特性分离开来测量,只能做到定性的检测,这样的检测结果准确性不高,而且检测过程复杂,操作性不强。
技术实现思路
1、本申请的目的在于:提供一种辐射制冷涂料的反射等效热阻检测设备,能准确的获取辐射制冷材料的反射等效热阻,而且操作简单。
2、本申请通过如下技术方案实现:一种辐射制冷涂料的反射等效热阻检测设备,其特征在于:包括用于模拟大气环境的受冷舱和反射舱,在受冷舱和反射舱之间设有用于放置涂有辐射制冷材料的基板的工作位,当基板安装到位后可将受冷舱和反射舱密封隔绝开;
3、所述反射舱内设有用于向舱内提供光源的平行光源、用于检测平行光源的热流传输功率的第一热流传感器、用于检测反射舱内温度的第一温度传感器,所述受冷舱内设有用于向舱内进行制冷的冷流板、用于检测冷流板热流传输功率的第二热流传感器、和用于检测受冷舱内温度的第二温度传感器;所述反射舱的内壁还设有用于将经辐射制冷材料所反射回来的光线再反射至辐射制冷材料上的全反射层。
4、作为优选方式,所述受冷舱和反射舱均包括外壳和设置在外壳内的保温绝热层,所述受冷舱和反射舱的内部形状、大小相同。其中保温绝热层可以防止热量的流失。受冷舱和反射舱设置成一样的大小,这样检测结果更为准确。
5、作为优选方式,所述反射舱设有带开关阀的第一排气管和第一进气管,所述受冷舱设有带开关阀的第二排气管和第二进气管,其中,该检测设备还包括用于向第一进气管和第二进气管提供设定氧气和氮气的供气系统;所述反射舱和受冷舱内还分别设有第一气体压强传感器和第二气体压强传感器。
6、作为优选方式,所述反射舱向下开口,受冷仓向上开口,所述反射舱位于受冷舱的上方,所述基板放置于受冷舱的上端,所述受冷舱还连接有用于带动其升降运动的升降装置,所述反射舱的下端和受冷舱的上端均设有密封垫,反射舱和受冷舱相向运动时通过密封垫形成挤压密封,所述基板可将反射舱和受冷舱隔绝开。其中受冷舱可上下升降运动,方便检测板放入其中。
7、作为优选方式,所述大气环境为:氮气和氧气的比为79:21,压强在一个标准大气压。
8、本申请还提供一种辐射制冷涂料的反射等效热阻检测方法,其特征在于:将涂有辐射制冷材料的基板放置在密闭的光源大气环境和冷源大气环境之间,所述光源大气环境的温度高于冷源大气环境;所述基板在经辐射制冷材料所反射产生的光线被再次反射至辐射制冷材料上的情况下做检测。
9、进一步地,放入基板,密封隔绝受冷舱和反射舱;
10、向受冷舱和反射舱均通入比例为79:21的氮气和氧气,并使受冷舱和反射舱保持在一个标准大气压;
11、受冷舱和反射舱升至设定温度,且反射舱的温度高于受冷舱;
12、通过第一温度传感器、第一热流传感器、第二温度传感器、第二热流传感器分别获取反射舱的温度值t1、反射舱热流传输功率值受冷舱的温度值t2、受冷舱热流传输功率值
13、通过以下公式求出样品的反射等效面积热阻:
14、
15、
16、其中,为反射舱和受冷舱热流传输功率均值,rs为被测辐射制冷材料的反射等效面积热阻,n为标定因子,a为基板的面积,r‘为基板的反射等效面积热阻,rt1为反射舱的反射等效面积热阻,rt2为反射舱的反射等效面积热阻。
17、较之前技术而言,本申请的有益效果为:
18、1.本申请一种辐射制冷涂料的反射等效热阻检测设备及检测方法,通过全反射层可以将辐射制冷材料所反射产生的光线再次反射至辐射制冷材料上,这样可以避免辐射制冷材料反射光线对检测结果的影响,而且该检测设备结构较为简单,可操作性强。
1.一种辐射制冷涂料的反射等效热阻检测设备,其特征在于:包括用于模拟大气环境的受冷舱和反射舱,在受冷舱和反射舱之间设有用于放置涂有辐射制冷材料的基板的工作位,当基板安装到位后可将受冷舱和反射舱密封隔绝开;
2.根据权利要求1所述的一种辐射制冷涂料的反射等效热阻检测设备,其特征在于:所述受冷舱和反射舱均包括外壳和设置在外壳内的保温绝热层,所述受冷舱和反射舱的内部形状、大小相同。
3.根据权利要求1所述的一种辐射制冷涂料的反射等效热阻检测设备,其特征在于:所述反射舱设有带开关阀的第一排气管和第一进气管,所述受冷舱设有带开关阀的第二排气管和第二进气管,该检测设备还包括用于向第一进气管和第二进气管提供设定氧气和氮气的供气系统;所述反射舱和受冷舱内还分别设有第一气体压强传感器和第二气体压强传感器。
4.根据权利要求1所述的一种辐射制冷涂料的反射等效热阻检测设备,其特征在于:所述反射舱向下开口,受冷仓向上开口,所述反射舱位于受冷舱的上方,所述基板放置于受冷舱的上端,所述受冷舱还连接有用于带动其升降运动的升降装置,所述反射舱的下端和受冷舱的上端均设有密封垫,反射舱和受冷舱相向运动时通过密封垫形成挤压密封,所述基板为标准板,可将反射舱和受冷舱隔绝开。
5.根据权利要求1所述的一种辐射制冷涂料的反射等效热阻检测设备,其特征在于:所述大气环境为:氮气和氧气的比为79:21,压强在一个标准大气压。