| 저자 | 작성일 | 버전 | 문서 번호 |
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| 제라드 맥 그라 나간 박사 | 10 7월 2014 | V1 | CC11 – 00034 |
개요
이 보고서는 속이 빈 적외선 발열체와 일반 적외선 발열체 사이의 방출 열유속 차이를 측정합니다. 특히 흥미로운 것은 방출 된 적외선 출력에 대한 요소 후면에 배치 된 반사경의 효과입니다.
방법
두 가지 유형의 발열체가 FTE650W 및 FFEH600W를 테스트했습니다. 이들은 Herschel에 배치되고 3D 적외선 열유속 매핑 루틴을 사용하여 분석되었습니다. 이 자동화 시스템에서 적외선 센서는 테스트중인 히터 요소 앞의 미리 결정된 좌표 그리드 시스템 주위로 로봇 방식으로 안내됩니다. 이 센서는 설계 최대 열유속 수준이 2.3 W / cm2 인 Schmidt-Boelter Thermopile 열유속 변환기이며 0.4 ~ 10 마이크로 미터 대역에서 적외선 (IR)을 측정합니다. 그런 다음 각 지점에서 기록 된 입사 복사 열유속을 저장하고 사후 처리하여 적외선 열유속 방출을 3D로 표현합니다. 좌표계는 가열 요소 앞의 500mm 입방 격자입니다 (그림 1 참조). 로봇은 x 및 z 방향의 구불 구불 한 경로를 따라 25mm 씩 센서를 이동하고 가열 요소는 증가하는 슬라이드 캐리지에 장착됩니다. y 방향을 따라 100mm 단계로
결과
리플렉터가 있거나없는 FTE 650W
우선, 표준 알루미늄 도금 강철 RAS650 리플렉터가있는 표준 FTE1W를 500mm 입방 격자를 통해 Herschel에서 측정했습니다. 결과는 그림 2에 표시됩니다. 100mm 거리에서 Herschel 열 플럭스 센서는 히터에서 방출 된 48.4W 입력 에너지의 650 %를 측정합니다. 이는 약 314.7W입니다. 히터에서 100mm로 기록 된 최대 열유속은 0.69 W / cm2이고 열유속 프로파일은 수평 방향에서 반 타원형이고 수직에서 반원형입니다.
다음으로 반사기를 후면에서 제거하고 테스트를 반복했습니다. 검출 된 방사선의 측정 된 백분율은도 48.4에 도시 된 바와 같이 34.4 %에서 3 %로 감소되었다. 이것은 반사기를 사용하여 방사 된 열 출력의 약 29 %의 하락입니다. 피크 열유속도 0.69 W / cm2에서 0.37 W / cm2로 급격히 감소했습니다.
반사경 유무에 따른 FFEH 600W
그런 다음 FFEH 600W 유형의 중공 요소로 동일한 테스트를 수행했으며 그 결과는 그림 4에 나와 있습니다. 입력 전원은 FTE50W에 의해 수신 된 것보다 650W 적습니다.
전력 소비 감소에도 불구하고, FFEH는 52.3mm에서 100 %를 반환하는 적외선 출력의 더 큰 효능을 제공했습니다. 이는 313.7W가 표준 FTE600W 요소보다 1W 낮은 FFEH650W의 전면에서 적외선 방출로 감지되었음을 의미합니다. FTE0.77W의 경우 2 W / cm0.69와 반대로 최대 열유속도 2 W / cm650로 상승한 반면 수평 3D 열유속은 반 타원형으로 유지되었습니다. 그러나 수직 프로파일은 반원형이 아니라보다 높은 타원 형태로이 높은 피크 열유속 값을 설명하는 데 도움이됩니다. 따라서 FFEH 600W는 FTE 650W 소자와 거의 동일한 출력을 제공하며 좁은 타원형 열 플럭스 프로파일로 인해 더 높은 피크 열 플럭스를 제공합니다.
리플렉터를 후면에서 제거하고 그림 5에서 볼 수 있듯이 테스트에서 100mm에서 FFEH 요소의 성능이 52.3 %에서 45.3 %로 감소했습니다. . 이것은 반사기가 FTE 요소에서 제거 될 때 보이는 14 % 감소만큼 심각하지는 않았습니다. 따라서 반사기가없는 중공 요소는 반사기가없는 FTE 요소와 같은 정도로 고통받지 않을 것이다.
그림 5에 표시된 바와 같이 3D 열 플럭스는 프로파일에서 반 타원형으로 남았습니다. 그러나 0.77 W / cm2에서 0.62 W / cm2로 떨어지는 최고 열 플럭스 값으로 표시된 것처럼 적외선 출력이 약했습니다.
결론
FTE 또는 FFEH 소자를 반사판없이 작동하면 순방향으로 방출되는 방사선이 줄어 듭니다. 피크 열유속도 감소합니다.
중공 요소가 반사기없이 사용되는 경우, 반사기없이 FTE 요소를 사용하는 것과 같은 정도로 성능 저하를 겪지 않을 것이다.
FFEH 600W는 FTE 650W 요소와 거의 동일한 적외선 출력을 제공하며 좁은 타원형 열 플럭스 프로파일로 인해 더 높은 피크 열 플럭스를 제공합니다.
주의 사항
센서를 배향시키는 본 방법으로 인해, 여기에 인용 된 바와 같이 히터로부터 검출 된 방사선의 백분율은 실제로 그들의 실제 효율보다 낮다. 그러나 연속적인 비교로서 테스트는 매우 유효합니다.
이 테스트는 단일 요소에 대해 수행되었으며 여러 요소가 배열에 사용되면 방사 특성이 변경됩니다. 그럼에도 불구하고 결과는 암시 적이다.
