| TEKIJÄ | PÄIVÄMÄÄRÄ LUOTU | VERSION | ASIAKIRJANUMERO |
|---|---|---|---|
| Tri Gerard McGranaghan | 10 heinäkuu 2014 | V1 | CC11 - 00034 |
esittely
Tässä raportissa mitataan onttojen ja tavallisten infrapuna-lämmityselementtien säteilylämpöerot. Erityisen mielenkiintoista on elementtien takaosaan sijoitetun heijastimen vaikutus emittoituun infrapunaulostuloon.
Menetelmä
Kaksi tyyppistä lämmityselementtiä testattiin FTE650W ja FFEH600W. Ne laitettiin Herscheliin ja analysoitiin 3D-infrapuna-lämpövuon kartoitusrutiinilla. Tässä automatisoidussa järjestelmässä infrapuna-anturia ohjataan robottisesti ennalta määritetyn koordinaattiverkkojärjestelmän ympärillä testattavan lämmittinelementin edessä. Anturi on Schmidt-Boelter Thermopile Heat Flux Transducer, jonka suunniteltu maksimilämpövirta on 2.3 W / cm2 ja mittaa infrapuna (IR) kaistalla 0.4-10 mikrometriä. Kussakin pisteessä rekisteröidyt saapuvat säteilylämpövuodot tallennetaan sitten ja prosessoidaan 3D-esityksen saamiseksi infrapunaisesta lämpövuonemissiosta. Koordinaattijärjestelmä on 500 mm: n kuutiollinen ruudukko lämmityselementin edessä, katso kuva 1. Robotti siirtää anturia 25 mm: n välein käärmepolkua kohti x- ja z-suunnissa, kun taas lämmityselementti on asennettu liukuvaunuun, joka kasvaa 100 mm: n askelin y-suuntaa pitkin.
tulokset
FTE 650W heijastimella tai ilman
Ensinnäkin, Herschelissä mitattiin standardi FTE650W vakioalumiinisella RAS1-heijastimella 500mm-kuutioristikon avulla. Tulokset on esitetty kuvassa 2. 100mm etäisyydellä Herschel-lämpövirta-anturi mittaa 48.4% lämmittimen lähettämästä 650W-tuloenergiasta, tämä tulee noin 314.7W. Lämmittimestä 100mm mitattu enimmäislämpövirta oli 0.69 W / cm2, kun taas lämpövirtausprofiilit ovat puolielliptisiä vaakasuunnassa ja puolipyöreitä pystysuunnassa.
Seuraavaksi heijastin poistettiin takaa ja testi toistettiin. Mitattu havaitun säteilyn prosenttimäärä väheni 48.4%: sta 34.4%: iin kuvan 3 mukaisesti. Tämä on pudotus noin 29% säteilyteholta heijastimen avulla. Huippulämpövirta laski myös voimakkaasti arvosta 0.69 W / cm2 arvoon 0.37 W / cm2.
FFEH 600W heijastimella ja ilman
Sama testi suoritettiin sitten onttoelementillä, tyyppiä FFEH 600W, jonka tulokset on esitetty kuvassa 4. Huomaa, että tuloteho on 50W pienempi kuin FTE650W.
Huolimatta virrankulutuksen vähenemisestä, FFEH antoi suuremman tehokkuuden infrapunaulostulossa, joka palauttaa 52.3% 100mm. Tämä tarkoitti, että 313.7W havaittiin infrapunapäästöinä FFEH600W: n etupinnalta, yksi watti alhaisempi kuin tavallinen FTE650W-elementti. Maksimilämpövirta nousi myös arvoon 0.77 W / cm2 verrattuna FTE0.69W: n 2 W / cm650, kun taas vaakasuora 3D-lämpövirta pysyi profiilissa puolielliptisenä. Pystyprofiili ei kuitenkaan ollut puolipyöreä, mutta selkeämmällä elliptisellä muodolla, joka auttaa ottamaan huomioon tämän korkeamman lämpövuon arvon. Siksi FFEH 600W antaa melkein saman tuotoksen kuin FTE 650W -elementti, ja myös suuremman huippulämpövirtauksen kapeamman elliptisen lämpövuon profiilinsa ansiosta.
Kun heijastin poistettiin takaa ja kuten voidaan nähdä kuvasta 5, testi toisti FFEH-elementin suorituskyvyn 100mm: ssä laskien 52.3%: sta 45.3%: iin, suorituskyvyn lasku 14%: iin siitä, kun heijastinta käytettiin. . Tämä ei ollut niin vakava kuin 29%: n pudotus, joka nähtiin, kun heijastin poistettiin FTE-elementistä. Siksi ontto elementti ilman heijastinta, se ei kärsi samassa määrin kuin FTE-elementti ilman heijastinta.
Kuten myös kuviossa 5 on osoitettu, 3D-lämpövirta pysyi profiilissa puoliellipsoidina. Infrapunaulostulossa se oli kuitenkin heikompaa, kuten osoittaa huippulämpövuon arvo, joka putoaa arvosta 0.77 W / cm2 arvoon 0.62 W / cm2.
Yhteenveto
Jos FTE- tai FFEH-elementtiä käytetään ilman heijastinta, eteenpäin suuntautuva säteily vähenee. Myös huippulämpövirta vähenee.
Jos onttoa elementtiä käytetään ilman heijastinta, sen suorituskyky ei heikkene samassa määrin kuin käytettäessä FTE-elementtiä ilman heijastinta.
FFEH 600W antaa melkein saman infrapunaulon kuin FTE 650W -elementti, ja myös suuremman huippulämpövirtauksen kapeamman elliptisen lämpövuon profiilinsa ansiosta.
Huomautuksia
Tämän anturin suuntausmenetelmän takia lämmittimistä havaittu säteilyn prosenttimäärä, joka tässä on mainittu, on tosiasiallisesti pienempi kuin niiden todellinen tehokkuus. Takaisin vertailuun testit ovat kuitenkin erittäin päteviä.
Nämä testit suoritettiin yksittäisillä elementeillä, ja säteilyominaisuudet muuttuvat, kun matriiseissa käytetään useita elementtejä. Tulokset ovat kuitenkin suuntaa-antavia.
