[实用新型]太阳辐射下的材料升温功率测量系统

说明书

本申请提出一种太阳辐射下的材料升温功率测量系统。该测量系统包括：装置盒、控制器、冷却器、温度探测器、载物平台、通讯接口、透光薄膜；装置盒的顶部设置有镂空开口，内靠近顶部的镂空开口附近设置载物平台，载物平台用于放置待测测量升温材料；透光薄膜覆盖装置盒顶部的镂空开口处；温度探测器设置为若干个，其中至少一个分布于装置盒外部，用于检测环境温度；至少一个分布于装置盒内部，用于检测盒内部形成密闭空间的温度；冷却器设于装置盒侧壁；温度探测器及冷却器通过线缆与通讯接口连接，通讯接口与控制器之间通过有线或者无线方式进行数据交换。此测量方式下的升温功率代表材料在实际系统使用时的功率。

技术领域

本申请属于光电测量技术领域，具体涉及太阳辐射下材料升温功率的测量系统。

背景技术

被动热调节由于其零能耗能力，近年来受到越来越多的关注，有望缓解当前化石能源和全球变暖的危机。热调节，包括寒冷天气下的加热和炎热环境下的冷却，对于提高人体热舒适性至关重要，甚至对人类在极冷或极热环境中的生存至关重要。一方面，有许多偏远地区环境恶劣，如南极和北极、青藏高原、高纬度地区、沙漠和热带雨林，在这些地区，人口稀少的地区没有电力和化石资源。人类活动，包括探险和科学考察，往往需要在这些地区长期居住，需要供暖的保障。另一方面，在海水淡化和海水提盐中，供热环节起到了十分重要的作用，但同时也消耗了大量的能源。因此，开发用于热调节的无能量被动式制冷和供暖受到了学术界和工业界的广泛关注。然而，对于不同材料的升温功率测量并没有一种确切的方案与仪器。

目前，已有类金属材料和仿生多层结构(BMS)等多种在太阳光照射下可以产生温升的材料。对于光热材料而言，性能评估主要由光学吸收率表征，缺乏转换能量层面的表征手段。其中，温度升高幅度是材料性能的一种表达方式，但是不同太阳照度和气候条件下，升温幅度不同，因此不利于光热材料性能的横向评估比较；而升温功率则能够更加客观反映材料的升温性能、有利于横向比较和标准化测量。另一方面，相当部分光热材料在吸收太阳波段光辐照的同时，具有在中红外波段产生红外辐射的特征，即太阳辐射加热和红外辐射散热协同作用的物理现象。因此，如何分别定量表征太阳辐射下的升温性能和红外散热性能，具有重要的科学研究价值和工程意义。

基于此，有必要设计一种辐射升温功率的测量系统，用以衡量材料升温的性能指标。

实用新型内容

为解决上述存在的问题，本申请提出一种太阳辐射下材料升温功率的测量系统，该测量系统解决了升温材料在太阳辐射下的升温功率测量，以及现有测量系统适应性不强，无法满足多种材料测量等问题，

为实现上述的目的，本申请采用如下技术方案：

太阳辐射下的材料升温功率测量系统，包括：装置盒、控制器、冷却器、温度探测器、载物平台、通讯接口、透光薄膜；

装置盒顶部设置有镂空开口，装置盒内靠近顶部的镂空开口附近设置载物平台，载物平台用于放置待测测量升温材料；

透光薄膜覆盖于装置盒顶部的镂空开口处，用于使装置盒内部形成密闭空间；

温度探测器设置为若干个，其中至少一个分布于装置盒外部，用于检测环境温度；至少一个分布于装置盒内部，用于检测盒内部形成密闭空间的温度；

冷却器设置于装置盒侧壁，用于调节装置盒内部的温度；

温度探测器及冷却器通过线缆与通讯接口连接，通讯接口与控制器之间通过有线或者无线方式进行数据交换。