[发明专利]热流传感器标定装置和标定方法

说明书

本发明公开了一种热流传感器标定装置和标定方法，热流传感器标定装置中，热流源设在真空腔体中且支承于热流传感器以产生一维方向上的热流，第一测温铜片层叠于主加热片上，第二测温铜片层叠于中心隔热块上，第二测温铜片侧面打孔以放置测量保护加热片温度的第二铂电阻以及其下端设有用于穿过主加热片导线的容纳槽，压力气缸设在真空腔体中且施加预定压力于上端隔热块；信号采集设备连接第三铂电阻和第四铂电阻以采集下端均热铜片温度和上端均热铜片温度以及连接主加热片以获取等效热流数据，温控仪连接第一铂电阻和第二铂电阻以获得主加热片温度和保护加热片温度，温控仪以主加热片温度为目标值控制保护加热片温度实时跟踪。

技术领域

本发明涉及于温差发电器件测试技术领域，尤其涉及一种热流传感器标定装置和标定方法。

背景技术

基于温差发电技术，通过余热回收来提高能源的综合利用率，是解决能源问题的一个重要手段。温差发电器件是温差发电技术研究中的核心环节，在器件测试时精准的测量流入温差发电器件的热流，进而获取发电效率，对指导器件进行改进优化，提升输出性能具有重要意义。

对于热流测量的方式，应用最普遍的热阻式薄膜热流传感器(热电堆式热流传感器或称温度梯度型热流传感器)将众多的热电偶串联起来形成热电堆，当有热流通过热流传感器时，在传感器的热阻层上产生了温度梯度，根据傅里叶定律就可以得到通过传感器的热流密度，具有较高的精度和灵敏度。但是一般的热阻式热流传感器由于采用薄膜结构，在承受较大压力时，内部热电堆很容易损坏，无法应用于需要施加较大压力的场景下的热流测量；同时由于制造工艺复杂，热阻式薄膜热流传感器通常成本较高，很难用于温差发电器件测试时的热流测量。此外，还有一种使用已知导热系数的参考材料测量流入热电器件的热流，通常采用一个很长的铜块，测量铜块上的温度分布，根据铜的热导率来获得热流。但该方法需要的铜块长度高，体积大，造成使用上的不便；测量小热流时，铜块上的温差小，测试结果往往不精确。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种热流传感器标定装置和标定方法，相较于现有热流传感器标定装置，热流传感器能够承受最大1Mpa压强，满足温差发电器件施加压力条件下的测量，根据传感器两端温差，得到热流数据，同时制作方式简单，价格低。相较于传统的用铜块测量热量的方法，其体积小，且两端温差大，精度高。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种热流传感器标定装置包括，

真空腔体；

水冷底板，其设在所述真空腔体中；

热流传感器，其设在所述真空腔体中且支承于所述水冷底板，

下端均热铜片，其侧面打孔以放置测量下端均热铜片温度的第三铂电阻，

钠钙玻璃层，其层叠于所述下端均热铜片，

上端均热铜片，其层叠于所述钠钙玻璃层，其侧面打孔以放置测量上端均热铜片温度的第四铂电阻；

热流源，其设在所述真空腔体中且支承于所述热流传感器以产生一维方向上的热流，所述热流源包括，

主加热片，其层叠于所述热流传感器上，

第一测温铜片，其层叠于所述主加热片上，所述第一测温铜片侧面打孔以放置测量主加热片温度的第一铂电阻，

中心隔热块，其层叠于所述第一测温铜片上，中心隔热块为框架结构，

第二测温铜片，其层叠于所述中心隔热块上，所述第二测温铜片侧面打孔以放置测量保护加热片温度的第二铂电阻以及其下端设有用于穿过主加热片导线的容纳槽，