CN218157642U - 一种测量石墨烯ptc散热器件表面发射率和温度场的*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测量石墨烯PTC散热器件表面发射率和温度场的***，包括：热电偶(6)、温度采集仪、红外热像仪(3)以及计算机(1)；温度采集仪包括数据采集板卡(5)以及温度采集仪主机(4)；所述热电偶与数据采集板卡相连，用于测量石墨烯PTC散热器件表面某一位置的温度，数据采集板卡用于采集温度数据并将温度数值传输给温度采集仪主机；红外热像仪用于测量拍摄所述沉积石墨烯的PTC散热器件表面温度，并且红外热像仪与计算机连接，计算机中安装有常规的红外热像仪测量软件，用于控制红外热像仪和处理红外热像仪测量的信息。本***测试流程简单，易于操作，尤其适用于对测量物体无二次破坏及实时测量要求较高的测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及红外测表面发射率和温度场技术领域，特别是涉及一种利用红外热像仪测量石墨烯PTC(正温度系数)散热器件表面发射率和温度场的***。
背景技术
红外温度测量对于关键部件的故障预警或传热分析研究有着至关重要的作用,而物体表面发射率是决定红外辐射测温的精度的关键参数。获取物体表面发射率的手段之一是将物体切片进行实验测量，该方法具有一定破坏性，在实际应用中具有一定局限性。此外，发射率并非常量,它会随着温度、波长、测量角度、表面成分及状态呈现不同的规律，因此在实际工程应用中需要进行现场测量。中国专利CN202010042031.9公布了一种增材制造中红外热像仪发射率在线标定方法，但该方法视觉图像采集装置和红外热像仪两种图像采集装置，且对红外热像仪采集的红外图像需要进行尺寸还原，将处理后的相应视觉图像与视觉图像采集装置拍摄的视觉图像对比调整得到物体表面发射率，其测量装置及测量过程均较为复杂。此外，物体表面石墨烯沉积技术较为成熟，而沉积效果主要依靠光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析及X射线衍射等图像类、图谱类设备进行表征，沉积效果表征较为单一。
因此，需要新的技术方法，以至少部分解决现有技术中存在的不足。
实用新型内容
研究表明，石墨烯PTC散热器件的散热效果与石墨烯沉积效果相关，由此石墨烯层的沉积质量和效果可以通过石墨烯PTC散热器件的散热效果来表征。同时，石墨烯PTC散热器件的散热效果可以通过石墨烯PTC散热器件表面发射率和温度场来确定。
由此，本实用新型旨在提供一种测量石墨烯PTC散热器件表面发射率和温度场的***，包括：热电偶(6)、温度采集仪、红外热像仪(3)以及计算机 (1)；
其中，温度采集仪包括数据采集板卡(5)以及温度采集仪主机(4)；所述热电偶(6)与数据采集板卡(5)相连，用于测量石墨烯PTC散热器件表面某一位置的温度，数据采集板卡(5)用于采集温度数据并将温度数值传输给温度采集仪主机(4)；
红外热像仪(3)用于测量拍摄所述石墨烯PTC散热器件表面温度，并且红外热像仪(3)与计算机(1)连接，计算机(1)中安装有常规的红外热像仪测量软件，用于控制红外热像仪(3)和处理红外热像仪(3)测量的信息。
根据本实用新型的实施方案，其中所述热电偶(6)的测量温度范围为室温至260℃。
根据本实用新型的实施方案，其中所述测量石墨烯PTC散热器件表面发射率和温度场的***还包括石墨烯PTC散热器件(7)，所述热电偶设置于所述石墨烯PTC散热器件表面。
根据本实用新型的实施方案，其中所述热电偶采用高温胶粘贴的方式固定在所述石墨烯PTC散热器件表面。
根据本实用新型的实施方案，其中所述红外热像仪的测温范围为-40℃～ 600℃。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)与对测试物体进行切片实验测量发射率不同，本实用新型以热电偶测量某一位置处物体表面实际温度为参照对目标物体表面发射率进行标定，拓宽了原有实际应用领域，尤其可以满足实时测量要求；
(2)本实用新型无需对测试物体进行多种形式的图像拍摄及图像处理，无需对测试物体进行切片，简化了测试流程及测试装置，实现低成本、快速、简便、准确的现场测量；
(3)本实用新型通过实时现场测量PTC散热器件表面的发射率可以判断PTC 散热器件表面石墨烯沉积的效果，增加石墨烯沉积效果的表征参数。
根据下文结合附图对本实用新型具体实施示例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施示例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。本实用新型的目标及特征考虑到如下结合附图的描述将更加明显，附图中：
图1为根据实用新型实施方案的测量石墨烯PTC散热器件表面发射率和温度场的***结构示意图；
图2为根据实用新型实施方案的利用红外热像仪测量石墨烯PTC散热器件表面发射率和温度场的方法的流程示意图；以及
图3为根据实用新型实施方案的测量石墨烯PTC散热器件表面发射率和温度场的现场实测数据分析示意图。
图中：1为计算机，2为数据线，3为红外热像仪，4为温度采集仪主机，5 为数据采集板卡，6为热电偶，7为石墨烯PTC散热器件。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，但并不用来限制本实用新型的保护范围。
图1为根据实用新型实施方案的测量石墨烯PTC散热器件表面发射率和温度场的***结构示意图，如图所示，实施方案的相统可以包括计算机1，计算机1 与红外热像仪3之间通过数据线2相连接，红外热像仪3用于测量石墨烯PTC 散热器件7表面发射率和温度场，热电偶6一侧与沉积石墨烯PTC散热器件7 表面相连接，另一侧与数据采集板卡5相连接，数据采集板卡5设置于温度采集仪主机4上，热电偶6用于测量石墨烯PTC散热器件7表面某一位置处的温度。
下面参考图2和图3，详细说明本实用新型的***测量石墨烯PTC散热器件表面发射率和温度场。
采用高温胶将热电偶6一端与石墨烯PTC散热器件7表面某一位置相连接，测得处于工作状态时沉积石墨烯的PTC散热器件7的瞬时温度值，即第一温度值，热电偶6另一端与数据采集板卡5相连接并将实时采集第一温度数值存储于温度采集仪主机4中；与此同时，使用红外热像仪3拍摄石墨烯的PTC散热器件7表面温度，并在温度云图上选取与热电偶6测点紧密相邻点为温度观测点，其所对应的瞬时温度值为第二温度值；由于最初石墨烯PTC散热器件7表面发射率无法确定，故需要先对红外热像仪3所用测量软件(这样的测量软件为常规软件，例如福禄克热成像软件等)中的材料发射率数值进行估值设置，此时得到温度云图上对应测点温度值为第三温度值；而后以第一温度值为参考基准对比此发射率下第三温度值是否与第一温度值基本相同(例如误差在预定值，例如±0.6％以内)，如若基本相同，此时所对应的发射率即为石墨烯的PTC 散热器件7表面的全局平均发射率；如若不同(超出预定值)则需要重新确定第一温度值并调整红外热像仪3所用测量软件中的材料发射率数值得到相应的第三温度值，直至对比第一、第三温度值基本相同才能得到沉积石墨烯的PTC散热器件表面的全局平均发射率；将最终得到的沉积石墨烯的PTC散热器件表面的全局平均发射率输入红外热像仪3所用测量软件，之后进行拍摄即可得到所述沉积石墨烯的PTC散热器件表面温度场云图。
以上通过具体的实施例对本实用新型进行了说明，但本实用新型并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本实用新型做各种修改、等同替换、变化等等，这些变换只要未背离本实用新型的精神，都应在本实用新型的保护范围之内。此外，以上多处所述的“一个实施例”表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分结合在一个实施例中。
Claims (5)
1.一种测量石墨烯PTC散热器件表面发射率和温度场的***，其特征在于，包括：热电偶(6)、温度采集仪、红外热像仪(3)以及计算机(1)；
其中，温度采集仪包括数据采集板卡(5)以及温度采集仪主机(4)；所述热电偶(6)与数据采集板卡(5)相连，用于测量石墨烯PTC散热器件表面某一位置的温度，数据采集板卡(5)用于采集温度数据并将温度数值传输给温度采集仪主机(4)；
红外热像仪(3)用于测量拍摄所述石墨烯PTC散热器件表面温度，并且红外热像仪(3)与计算机(1)连接，计算机(1)中安装有红外热像仪测量软件，用于控制红外热像仪(3)和处理红外热像仪(3)测量的信息。
2.根据权利要求1所述的一种测量石墨烯PTC散热器件表面发射率和温度场的***，其特征在于，所述热电偶(6)的测量温度范围为室温至260℃。
3.根据权利要求1所述的一种测量石墨烯PTC散热器件表面发射率和温度场的***，其特征在于，还包括石墨烯PTC散热器件(7)，所述热电偶设置于所述石墨烯PTC散热器件表面。
4.根据权利要求3所述的一种测量石墨烯PTC散热器件表面发射率和温度场的***，其特征在于，所述热电偶采用高温胶粘贴的方式固定在所述石墨烯PTC散热器件表面。
5.根据权利要求1所述的一种测量石墨烯PTC散热器件表面发射率和温度场的***，其特征在于，所述红外热像仪的测温范围为-40℃～600℃。
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