CN208334251U - 一种散热指数测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种散热指数测量装置，包括散热测试体、加热源和温度传感器，散热测试体具有散热表面积，加热源对散热测试体进行加热，温度传感器采用接触式或非接触式与散热测试体连接，以测量散热测试体的初始温度值和变化温度值，还包括控制单元、储存模块和时钟芯片，加热源、温度传感器、时钟芯片分别与控制单元信号连接，储存模块记录温度初始值和变化温度值，时钟芯片对温度初始值到变化温度值所对应的时间进行计时，控制单元根据散热测试体的热容量计算出该散热测试体在测量温度下单位面积单位时间所放出的热量，即为散热指数。本实用新型得到的散热指数可应用于线路导线的动态增容，具有测量方便、实时性好、效果显著、稳定性高的优点。

Description

一种散热指数测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，尤其涉及一种散热指数测量装置。

背景技术

随着用电负荷的增长，部分电网重载线路已成为明显的输电瓶颈，通过动态增容来挖掘现有线路的输电潜力，对缓解城市供电压力有重要意义。

目前导线最大允许载流量普遍采用稳态计算的，不适合计算动态负荷。而且导线载流量是在设计阶段确定的，由于导线传热环境的复杂性和不确定性，设计人员通常作最不利散热假设，以得到一个足够安全的电流值。在导线寿命周期内调度部门都将使用该值。这就造成了导线载流量普遍存在取值过于保守、误差较大的问题，不能充分发挥导线的输电能力。

现有技术是通过测量环境温度、日照、风速、湿度等较多参数间接计算推测导线的实时动态载流量，涉及传感器多，存在测量及预测偏差较大的不足。也有部分技术是测量导线的温度，或测量导线的张力等参数来推测导线的动态增容能力，涉及在导线上安装传感器，现场安装实施难度较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种散热指数测量装置，得到的散热指数可应用于线路导线的动态增容，具有测量方便、实时性好、效果显著、稳定性高、实施难度较低的优点。

本实用新型的技术方案如下：一种散热指数测量装置，包括一散热测试体、加热源和温度传感器，所述散热测试体具有散热表面积，所述加热源设置于所述散热测试体内或设置于所述散热测试体外对散热测试体进行加热，所述温度传感器采用接触式或非接触式与所述散热测试体连接，以测量所述散热测试体的初始温度值和变化温度值，还包括一控制单元、储存模块和时钟芯片，所述加热源、温度传感器、时钟芯片分别与所述控制单元信号连接，所述储存模块记录所述温度初始值和变化温度值，所述时钟芯片对所述温度初始值到变化温度值所对应的时间进行计时，所述控制单元根据所述散热测试体的热容量计算出该散热测试体在测量温度下单位面积单位时间所放出的热量，即为散热指数。

可选的，所述散热指数测量装置还包括一数据传输模块，所述数据传输模块与所述控制单元信号连接，用于传输数据到外部设备。

可选的，所述散热测试体为球体或圆柱体。

可选的，所述散热测试体的表面材质为金属或高分子材料。

可选的，所述散热测试体的内部材质为单一材质或复合材质，所述内部材质包括固体或液体，所述固体包括铝、铜、铁、银或镍，所述液体包括汞、水或油。

可选的，所述加热源包括有内置电阻发热丝加热、置于温箱内加热、包裹加热、循环介质加热或光波加热。

可选的，所述散热测试体通过一连接杆竖立设置。

可选的，所述加热源设置于连接杆的下部，其采用包裹加热，所述散热测试体与连接杆之间还设置有一转动轴，所述转动轴的上端与散热测试体连接，所述转动轴的下端与连接杆转动连接，所述散热测试体通过所述转动轴往所述加热源的方向转动并进入所述加热源的包裹圈内进行加热。

可选的，所述加热源设置于连接杆的下部，其采用所述循环介质加热，所述散热测试体包括空腔，所述空腔通过输入管和输出管与所述加热源联通，所述控制单元控制泵把加热源内部的热循环介质输送到所述散热测试体。

可选的，所述控制单元、储存模块、时钟芯片可用人工代替。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果在于：通过本实用新型，可测量出散热指数，基于该散热指数可应用于线路导线的动态增容，通过采用与被测线路导线相同的材质，从而通过得到的散热指数计算出被测线路导线在该环境下能够承受的最大载流量。测量方便、简单，且实时性好，具有效果显著、稳定性高、实施难度较低的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型的原理框图；

图3为本实用新型实施例二的结构示意图；

图4为本实用新型实施例三的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

实施例一

请参见图1、图2，本实施例提供一种散热指数测量装置，包括一散热测试体1、加热源2和温度传感器3，所述散热测试体1通过一连接杆4竖立设置，所述散热测试体1具有散热表面积，所述加热源2设置于所述散热测试体1内或设置于所述散热测试体1外对散热测试体1进行加热，所述温度传感器3采用接触式或非接触式与所述散热测试体1连接，以测量所述散热测试体1的初始温度值和变化温度值，还包括一控制单元5、储存模块6和时钟芯片7，所述加热源2、温度传感器3、时钟芯片7分别与所述控制单元5信号连接，所述储存模块6记录所述温度初始值和变化温度值，所述时钟芯片7对所述温度初始值到变化温度值所对应的时间进行计时，所述控制单元5根据所述散热测试体1的热容量计算出该散热测试体1在测量温度下单位面积单位时间所放出的热量，即为散热指数。

进一步地，所述散热指数测量装置还包括一数据传输模块8，所述数据传输模块8与所述控制单元5信号连接，用于传输数据到外部设备。

测量步骤：

a、测量所述散热测试体1的热容量C；

所述散热测试体1可选用球体或圆柱体，其质量可通过先测量体积再根据散热测试体的密度而计算得出；

b、通过加热源2将所述散热测试体1加热到一定温度T，该温度T作为初始温度；

所述加热源2包括有包括有内置电阻发热丝加热、置于温箱内加热、包裹加热、循环介质加热或光波加热，如图1所示，本实施为内置电阻发热丝加热；

c、测量一定时间内对应的变化温度值ΔT，以及对应的时间t，储存模块6记录所述温度初始值T和变化温度值ΔT，时钟芯片7对时间进行记录；

ΔT=初始温度-测量温度；

实施时，测量温度值可通过接触式测温方法进行测量，也可通过非接触式测温方法进行测量；

d、控制单元根据所述散热测试体1的热容量C计算所述散热测试体1在所述温度差内放出的热量值Q，Q=C*（ΔT）；

e、通过所述热量值Q计算与所述散热测试体1表面积s及所需时间t的比值K，K=Q/（s*t），所述比值K为所述散热测试体1在测量温度下单位面积单位时间所放出的热量，即散热指数；

其中，所述控制单元5、储存模块6、时钟芯片7可用人工代替。

本实施例得到的散热指数可应用于线路导线的动态增容，因普遍的输电线缆材质为铝，测量时，所述散热测试体1的表面材质同样选用为铝，当然，也可以选用铜或其它，散热测试体的内部材质可以为铝、铜、铁、银、汞、水或油。其动态增容的原理如下：基于所述散热指数K，根据被测线路导线的总面积S计算出所述被测输电线缆在测量温度下所产生的散热功率P，P=K*S；计算出所述被测线路导线在测量温度下的电阻值R，P=I^2*R，所述电流I即为所述被测线路导线在该温度环境下能够承受的最大载流量。实施时，所述温度初始值T要高于环境温度，较佳的，所述散热测试体1的测量温度为70度以上。

实施例二

请参见图3，本实施例提供一种散热指数测量装置，本实施例与实施例一不同之处在于，所述加热源2设置于连接杆4的下部，其采用所述包裹加热，散热测试体1与连接杆4之间设置有一转动轴9，转动轴9的上端与散热测试体1连接，转动轴9的下端与连接杆4转动连接，加热时，散热测试体1通过转动轴9往加热源2的方向转动并进入加热源2的包裹圈内进行加热。加热完后再通过转动轴9复位。

本实施例的原理与实施例一的相同，因此不再复述。

实施例三

请参见图4，本实施例提供一种散热指数测量装置，本实施例与实施例二不同之处在于，所述加热源2设置于连接杆4的下部，其采用所述循环介质加热，所述散热测试体1包括空腔10，所述空腔10通过输入管11和输出管12与所述加热源2联通，所述控制单元5控制泵13把加热源内部的热循环介质14输送到所述散热测试体1。

本实施例的原理与实施例一的相同，因此不再复述。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散热指数测量装置，其特征在于：包括一散热测试体、加热源和温度传感器，所述散热测试体具有散热表面积，所述加热源设置于所述散热测试体内或设置于所述散热测试体外对散热测试体进行加热，所述温度传感器采用接触式或非接触式与所述散热测试体连接，以测量所述散热测试体的初始温度值和变化温度值，还包括一控制单元、储存模块和时钟芯片，所述加热源、温度传感器、时钟芯片分别与所述控制单元信号连接，所述储存模块记录所述温度初始值和变化温度值，所述时钟芯片对所述温度初始值到变化温度值所对应的时间进行计时，所述控制单元根据所述散热测试体的热容量计算出该散热测试体在测量温度下单位面积单位时间所放出的热量，即为散热指数。

2.根据权利要求1所述的一种散热指数测量装置，其特征在于：所述散热指数测量装置还包括一数据传输模块，所述数据传输模块与所述控制单元信号连接，用于传输数据到外部设备。

3.根据权利要求1所述的一种散热指数测量装置，其特征在于：所述散热测试体为球体或圆柱体。

4.根据权利要求1或3所述的一种散热指数测量装置，其特征在于：所述散热测试体的表面材质为金属或高分子材料。

5.根据权利要求4所述的一种散热指数测量装置，其特征在于：所述散热测试体的内部材质为单一材质或复合材质，所述内部材质包括固体或液体，所述固体包括铝、铜、铁、银或镍，所述液体包括汞、水或油。

6.根据权利要求1所述的一种散热指数测量装置，其特征在于：所述加热源包括有内置电阻发热丝加热、置于温箱内加热、包裹加热、循环介质加热或光波加热。

7.根据权利要求1所述的一种散热指数测量装置，其特征在于：所述散热测试体通过一连接杆竖立设置。

8.根据权利要求7所述的一种散热指数测量装置，其特征在于：所述加热源设置于连接杆的下部，其采用包裹加热，所述散热测试体与连接杆之间还设置有一转动轴，所述转动轴的上端与散热测试体连接，所述转动轴的下端与连接杆转动连接，所述散热测试体通过所述转动轴往所述加热源的方向转动并进入所述加热源的包裹圈内进行加热。

9.根据权利要求7所述的一种散热指数测量装置，其特征在于：所述加热源设置于连接杆的下部，其采用循环介质加热，所述散热测试体包括空腔，所述空腔通过输入管和输出管与所述加热源联通，所述控制单元控制泵把加热源内部的热循环介质输送到所述散热测试体。

10.根据权利要求1所述的一种散热指数测量装置，其特征在于：所述控制单元、储存模块、时钟芯片可用人工代替。