分子级高真空紫金管.ppt

分子级高真空紫金管产品知识介绍,主讲：王开龙,一、制造真空管主要生产流程二、各工序基础知识三、全玻璃真空太阳集热管基础知识四、太阳光谱选择性吸收膜系制备与测评,制造真空管主要生产流程,工艺流程图,电 熔 炉,太标新建的2座27m玻璃电熔炉为行业最大，全过程从配料、加料、布料、玻璃熔化、成型、自动数据采集、自动调整都采用世界先进的DCS计算机管理及监控系统，从而大大提高了产品质量，降低了产品能耗，更环保、更安全。,玻璃熔制过程分为五个阶段,（1）硅酸盐形成：硅酸盐生成反应在很大程度上是固体状态下进行的。配合料各组分在加热过程中经过一系列的物理变化和化学变化，大部分气态产物从配合料中逸出，在这一阶段结束时，配合料变成由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物。制造普通钠钙硅酸盐玻璃时，硅酸盐形成800-900基本结束。,（2）玻璃的形成：烧结物连续加热时即开始熔融，易熔的低共熔混合物首先开始熔化，在熔化的同时发生硅酸盐和剩余二氧化硅的互熔，到这一阶段结束时，烧结物变成了玻璃熔融体，再没有未起反应的配合料颗粒，但此时玻璃液中还有大量气泡、条纹。熔制普通玻璃时，玻璃的形成在1200-1250完成。,(3)澄清:玻璃液继续加热，其黏度降低，并从中放出气态混杂物，即进行去除可见气泡的过程。熔制普通玻璃时，澄清在1400-1500结束，这时玻璃液黏度102dpas。,(4)均化：玻璃液长时间处于高温下，由于扩散作用，其化学组成逐渐趋向均一，使玻璃中条纹和结石消除到允许限度，达到均一体。玻璃液是否均一，可由测定不同部位玻璃的折射率或密度的一致程度来鉴定。熔制普通玻璃时，均化可在低于澄清的温度下完成。,（5）冷却过程：经澄清均化后将玻璃液的温度降低至1350-1420，以便于使玻璃液具有成形所必需的黏度103-105dpas.玻璃熔制的各个阶段是相互联系和影响的。在实际熔制过程中，常常是同时进行或交错进行的，这主要决定于熔制的工艺制度和玻璃熔窑结构的特点。它们之间的关系可以用下图表示。在玻璃熔制过程中存在着固相、液相和气相，各相之间相互作用，由此而构成极为复杂的相转化和相平衡关系。,熔制玻璃的目的是在高温下使多种固相的配合料转变为均匀的玻璃液相，是一个从固相向液相转化过程，并与气相相互作用下消除可见气泡的过程，为此必须研究诸相的相互作用。,玻璃管的成型,拉管模式采用的是简化维洛法水平拉制成型玻璃管的直径为：30-70玻璃生产的过程：,毛坯管的物理性能检测,毛坯管用原材料检验标准,1、毛坯管原材料由以下6种材料组成：石英砂、硼砂、硼酸、氢氧化铝、氯化钠、碎玻璃2原料质量标准2.1精制石英砂a)成份：SiO299.3%Fe2O30.03%b)粒度：全部通过60目 60-140目80%200目以下5%。c)外观：一般为白色 d)水分0.5%2.2硼砂,五水硼砂a)成份：B2O347%Na2O21%Fe2O30.005%b)外观：一般为白色结晶体2.3 硼酸 a)成份：B2O356%Fe2O30.01%b)外观：一般为白色鳞片状晶体2.4氯化钠a)成份：NaCl95%Fe2O30.05%b)粒度：20目5%c)外观：一般为白色结晶2.5氢氧化铝a)成份：Al2O362%Fe2O30.03%b)外观：一般为白色结晶粉末,玻璃退火原理,玻璃没有固定的熔点，从高温冷却下来，它要经过一个温度区域，在这区域内玻璃由典型的液态转变成脆性的固体物质，这一温度区域成为转变温度区域。这个区域上的上限温度成为软化温度Ts(=107.6dpas)，下限为转变温度Tg(=1013.4dpas。在Tg以下的温度范围内玻璃中的质点仍能进行位移，可以消除玻璃中的热应力和结构的不均匀性。由于此时的黏度值已相当大，以致其外形的改变几乎测不出来，因此称这一区域为玻璃的退火区域，其黏度范围值为1013-1017dpas，所有玻璃退火区域的温度与黏度有关。,玻璃及其制品在高温成形过程中，因其冷却条件的不平衡，不可避免地在制品 中产生永久应力。这种应力的存在，将导致玻璃制品强度的降低甚至破裂。为了减小和消除玻璃的永久应力和提高玻璃的光学均匀性，要将玻璃放置在退火炉中某一温度下保持足够长的时间后再以缓慢的速度冷却下来，以便不再产生超过允许范围的永久应力和暂时应力，这一过程我们就称为玻璃的退火。,玻璃退火制度制定,玻璃的退火制度与制品的种类、现状大小、应力的允许值以及退火炉炉内温度分布等情况有关。目前多数采用线性退火制度，即采用较高的退火温度，随后按应力的允许值要求恒速降温至快冷降温阶段，所有从开始降温到快冷降温阶段的范围内退火曲线是一条直线。,退火工艺分为四个阶段：加热阶段、慢冷阶段、保温阶段、快冷阶段1、加热阶段：按不同的生产工艺，有的玻璃制品成形后直接进入退火炉进行退火称为一次退火，有的制品在冷却后再加热而后进行退火称为二次退火，所有这一阶段对所有制品而言并不是必要的。2、慢冷阶段：为了使玻璃制品在冷却后不再产生永久应力或仅产生微小的永久应力，因此在次阶段要缓慢冷却，防止过大的温差。,3、保温阶段：将玻璃制品加热到退火温度进行保温，使制品各部分的温度均匀，应力可以消除，故称为保温（均热）阶段。在这阶段中首先要确定退火温度，其次是保温时间。一般比退火上限温度低20-30作为退火温度。4、快冷阶段：在玻璃的应变点以下玻璃冷却时只产生暂时应力，只要它不超过玻璃的极限强度，可以使冷却速度加快些以缩短整个退火进程，降低燃料消耗，提高生产率。根据各种不同制品的要求，按各阶段的退火常数进行计算加以修正和调整，以拟定较合理的退火工艺制度，如对热膨胀系数低的玻璃制品可将各阶段的速率提高2倍，而对热膨胀系数高的玻璃制品则酌情降低50%。,全 玻 璃 真 空 太 阳 集 热 管基本知识：,水嘴/挡风圈热损15,水箱热损30,真空管热损55,真空管是太阳能热水器的核心部件，好比人的心脏！,结 构 示 意 图：,罩玻璃管 内玻璃管 卡子 吸气剂 真空夹层 选择性吸收涂层 吸气膜,具有良好的化学稳定性，抗酸碱水能力强；适合房顶风吹日晒、酸雨等恶劣的工作环境线膨胀系数小（3.310-6K 1），具有良好的热稳定性，耐近100温差的冷热冲击不破碎；（线膨胀系数定义：固体物质温度每升高1摄氏度时，长度方向上发生的变化与其在0摄氏度时长度方向发生变化的比值）具有良好的光学性能，透光率 0.89；集热效 率更高。具有良好的机械性能。抗25mm冰雹的冲击不损坏。,集热管各部分作用：,1、内管、外管材料：高硼硅 3.3 作用：构成真空管的主体材料,我们现用抗机械冲击及摆锤撞击式的方法：（钢球直径为30mm）抗机械冲击：（47毛管）：112g（钢球）9.8（m/s2）500mm（高度）=0.82J；（58毛管）：112g（钢球）9.8（m/s2）500mm（高度）=0.87J；摆锤撞击式：以200支毛坯管进行摆锤撞击，95%以上2.5焦耳撞击能量的方为合格。,2、卡子：材料：不锈钢；作用：支撑内管自由端 固定吸气剂3、吸气剂：材料：不锈钢钢环、铁柄及药粉组成，药粉成分有Ba、Al、Ni。作用：消除排气后的残余气体。类型：蒸散型吸气剂吸气剂主要分为蒸散型和非蒸散型，非蒸散型主要应用在电视机显像管等方面。4、真空夹层：由内外管组成，作用：具有保温隔热作用；真空度要求：国标GB：P 5.0E10-2Pa，企标QB：P 5.0E10-4Pa。真空夹层指的是：内外玻璃管之间处于低气压时的夹层，当夹层内气体压强足够低时，气体的导热可以忽略不计。真正的“真空”不存在。,其中各层的主要功能由外至内为：1）减反层为保护膜、增透膜；2）吸收层为光热转换场所；3）底金属层为红外高反射层，即将内管内部的介质所辐射出来的热量反射回去。,干涉膜层与渐变膜层反射曲线对比,膜系区别：在太阳能行业里选择性吸收涂层有渐变膜和干涉膜两种膜系；大部分厂家使用是渐变膜，太标公司采用的是澳籍华人章期初博士的干涉膜专利。渐变膜的层次较多，层与层之间的互相干扰较大，每一个膜层的厚度及离子填充度都难以调整到最佳状态，金属离子的含量较高，实际上发射比也比较高。干涉膜的层次较少，层与层之间的互相干扰小，每一个膜层的厚度及离子填充度可以调整到最佳状态，两个吸收层形成两个吸收波谷分别处于太阳光的主要能量集中波段处，即其吸收率可以达到理想状态，金离子含量较低，发射比也比较低。干涉膜的。所以，吸收率较高，而发射比较小。,吸气膜：是由吸气剂在800 以上温度下蒸散得到的产物。al+ia+il,作用：维持真空管的真空夹层真空度，保证真空管真空寿命，保温效果更好。,毛管领料:尺寸的长短直接影响到后工序配套，必须要求尺寸合格这是加工的最基础要求，检查毛管本身缺陷。,玻璃本身缺陷：结石:玻璃中含有的固体杂质。节瘤:玻璃中含有的与玻璃主体成份有差异的玻璃体。气线:玻璃融炼过程中产生的气泡,在玻璃成型时拉伸形成的。,内、外管加工步骤：,注意：1）在内外管开始加工时要先调整尺寸并填写首件检验记录，防止批量尺寸不合格品转下。2）工艺员、品管员抽检尺寸及圆头厚薄，发现不合格及时调整。,不管是内管还是外管在退火完毕都要检测应力，应力的合格是保障真空管质量的保障。,预热灯头要打开,火焰颜色为黄色,作用:为管口预热防止管口温度未经过渡急速上升造成管炸裂。燎口质量影响因素:燎口灯头位置 燎口灯头火焰 压缩空气大小。隐患:外管内壁水汽自互检不到位流入下序,会为发乌带来隐患,内壁水汽若存放时间长会造成内壁脏的不合格品。内管内壁水汽自互检不到位流入下序,进入镀膜室为脱膜 烧膜带来隐患。燎口欠:内管燎口欠转入下序,会划伤清洗线小车上的护套,使管烘干效果不好,为脱膜 烧膜带来隐患.燎口欠的管子在运输传送过程中易破损和划伤员工,要注意做好自互检及时通知圆底机操作者。,拉封要求:拉封处的各灯头火焰为蓝色。注意事项:各灯头火焰要依据圆底机的公转 自转速度进行调节,避免出现拉不下来或未拉封前已烧熔管口下垂无法拉料,造成废品。圆底要求:圆底质量:外观清洁 壁厚要均匀(1.1-1.3mm)圆底平滑 无气泡、不歪头 无圆头变形，无牙印,无砂眼等。注意事项:圆头壁厚要均匀(1.1-1.3mm)内管测量圆头最薄处,外管测量圆头直径15mm处.圆头太厚应力不易去除,出现环炸.外管圆头厚揪料多,熔烧时间长,会影响产量。圆头厚度薄外管容易尾漏，内管易顶破也会出现排气抽炸管现象。,圆头变形(头大 头偏 带棱)产生因素:1、圆第机灯头位置靠里.2、模具偏(底座偏)3、圆底机支杆弯曲.4、圆底机左右轮不协调.牙印产生原因:1、模具被扎坏2、圆底处压缩空气太大.3、拉封处灯头火大余料粘到圆头上(出现大牙印）圆底厚度影响因素:1、圆底处灯头火焰.2、圆底处灯头位置.,作业、安全、环境注意事项1.整个操作过程中必须戴线手套2.点火时先开天然气，后开氧气。关火时先关氧气，后关天然气3.及时清扫周围碎玻璃4.调火操作时应戴防护眼镜，以防灼伤眼睛。5.拾管员工要注意尺寸测量 管口 圆头质量 及时反馈.6.严格做好首件检验：尺寸测量，圆头厚度，首件管要敲破测试圆头厚度防止批量事故发生。,玻璃是熔融、冷却、固化的非结晶无机物，在生产过程中，经受激烈的、不均匀的温度变化时，将产生热应力。这种热应力能降低制品的强度和热稳定性。高温成形或热加工制品，若不经退火令其自然冷却，很可能在成形后的冷却、存放以及机械加工的过程中自行破裂。退火，就是消除或减小玻璃中热应力至允许值的热 处理过程，称为去应力退火。,玻璃的热处理,玻璃中的应力一般可分为三类：热应力、结构应力和机械应力。玻璃中由于存在温度差而产生的应力，称为玻璃的热应力，按其存在的特点分为：暂时应力和永久应力。玻璃的退火温度点（56010）、软化点（82010）、工作点（126020）,1、应力产生的原因：在玻璃快速冷却过程中，由于在玻璃内外之间存在着温差梯度，即当外部开始凝固时，内部还处于液体，随着温度的下降，玻璃体自外向内逐步冷却凝固，完全冷却后，当内外温度完全一致时，内外结构出现微观不均匀，内外结构不均匀性的存在，造成内部的分子力不平衡，所以，玻璃体内部存在着的永久应力，一般统称应力。应力的存在，如果玻璃受到外力（外力来源包含打击力、天气变化、温度变化等），外力与应力的合力容易超过玻璃本身的强度，就容易破裂。,2、应力是怎样去除的答：在接近玻璃的软化点范围的温度范围内，保持一段时间，在玻璃内部分子力的作用下，内部结构会缓慢调整，最终达到平衡，均匀一致。即内部不再存在不平衡的永久应力。,内、外管退火严格执行作业指导书要求：内管：570-750 内管：25-60r/min温度:转速:外管：550-700 外管：25-90r/min退火雷区：内外管应力10min/次 注意事项：1、内管退火员工拾管时带干净的线手套，手不得碰触管口内100mm防止脱膜。2、内管退火员工认真做好自互检，尺寸、管口、圆头质量。,尾管切割：要求:长度L1:130135mm，两端断面平齐，无裂纹。操作:尾管一端靠在固定刀架定位板上，在固定玻璃刀上划一痕迹，在痕迹处用酒精湿一下，手在痕迹另一端折断,不得硬折,防止划伤手。,1、火花检漏计原理：火花检漏器能将其附近的空气电离成导电离子，如果玻璃有空隙，则火花检漏器与铁丝（或卡子等）之间就形成了通路，产生明亮的电火花。,接尾管完毕必须支支检漏才可下转进行退火，以保证排气封离质量用2mm的钢丝检测排气孔 用火花检漏计逐支检漏,2、接尾管不合格项类型及带来的隐患：2.1孔径:23mm,抽真空速度与孔径大小成正比,孔径越大抽真空速度越快，但封离时容易封漏；孔径2 mm影响排气抽气速率，同样的保温时间和温度孔径小的可能抽不到要求真空度。2.2壁厚:壁厚不匀为后序封离出现内缩不合格品带来隐患.2.3生料:因为尾管或外管其中之一未烧熔,使两者未熔接为一体.影响:生料上排气台会出现抽炸 炸管 尾漏 漏气等隐患.2.4气泡:产生原因1）余料未揪干净.2）外管或尾管熔烧时间过长烧得过熔.3）尾管不干净或存放时间过长.2.5腰长:为封离尖长带来隐患.；腰短：封离枪火焰靠近圆头,受热不均匀圆头出现起皮 炸纹.,内管、外管装卡步骤：,内管清洗：清洗液刷洗、去离子水冲淋到位，烘干工位结束后，内外壁无水汽，目视明亮清洁、无污渍、无油迹、无附着物。卡子片烘干，干净，无污迹焊接处无虚焊、脱焊。卡子弹性不足或形状不正的拣出。用两手挤压吸气剂罐看是否有保护气体，吸气剂无少粉、油污等现象。卡子片焊接成正十字状，目视四角长短一致，无虚焊、脱焊。吸气剂药粉环与卡子交叉处面相对，距离24mm。,内外管进行装配示意图:,互检内容：目测膜层颜色上下无明显差异，无阴阳面，无划膜管子，颜色以蓝紫、紫蓝为主色；外管目视明亮清洁、无污渍、无油迹、无粘附物；卡子四脚放正；玻璃管无破损；长度合格。自检内容：管口部分内管比外管长大于3mm-5mm且卡子卡住内管圆头，无划膜、无丝绸布屑、卡子歪等现象。内管划膜长度不超过30mm（管身与卡子之间，不超过1/4圆周）；卡子四脚正，相临两脚长度相差最大5mm；内、外管之间无异物、无明显弯曲。,封口封口设备采用目前最先进的电脑控制，产品的一致性和稳定性更可靠，且做到了封接过程无人值守，避免了人为因素造成的产品缺陷，工艺独树一帜。1、封口：主要是将内、外管熔封在一起，然后退火，太标使用的是36工位卧式封口机。,封口机有哪几部分组成：箱体支架传动装置夹具装置管路打气装置2 操作步骤：检查设备内外管定位贴工号开吹气装置开关开机点火熔封退火抽水气检漏上悬挂线转序3常见封口缺陷：3.1封口外翻：支撑杆弯曲。封口时没有将口的外面抹平。内外管本身弯曲。退火炉温度过高。隐患：真空管不能装入水箱口3.2管口带花：支杆弯曲。卡子长期使用无弹性。封口时外管烧的过多。隐患：影响外观,3.3偏口：支撑杆弯曲。夹具晃动内外管不同心。卡爪不一样长。内管本身弯曲。退火炉温度过高，转速慢。隐患：真空管不能装入水箱口3.4内缩：压缩空气压力大。火焰集中，氧气量大。封口时抹板下压。隐患：真空管不能装入水箱口3.5析晶：原材料问题。封口时烧的过熔。3.6 口厚：压缩空气压力大 用火烧时间过长隐患：影响真空管管口质量,封口后的真空管自检合格后放至封口退火炉进行退火，应力检测每十分钟一次；退火完毕应力合格转至全自动排气线。1、退火炉的组成：炉体。传动链。灯火装置。管路。支架。电机。2、封口流程：调火、开机互检放管自检应力转序自检灯工设备用火安全操作：开气时先开天然气，在开氧气，关气反之，开关氧气时不能过急，预防管道堵塞而导致碰火。,排气工艺,太标全部采用目前世界尖端技术的高真空复合分子泵自动连续排气线，开创了复合分子泵从科研运用到工业化生产大规模运用的历史先河，目前行业内所用的油扩散泵单台耗电量为2kw。而复合分子泵仅耗电0.18kw,节能90%，复合分子泵比油扩散泵真空度高一个数量级，油扩散泵少量产品只能达10-3Pa，并有少量返油污染产品现象，而复合分子泵转速每分钟高达两万四仟转，全部产品真空度都能达到10-4Pa，且没有污染。从而保证了真空管品质实现了真正意义上的长久高真度，是目前其它普通真空管无法媲美的。,全自动排气线是一条集真空排气、退火、吸气剂除气于一体的全自动生产线，设备采用连续传输、立式退火排气的工作方式，有圆型机械回转主体、隧道式烘箱、天然气加热系统、线体传输、排气台车、实时监控、主控制中心等组成。控制系统采用集中控制，有完善的检测报警系统，可实现复合分子泵缺水、短相，真空系统漏气，排气温度，退火温度的自动检测、报警，并能实现相应的在线保护。此生产线具有世界领先水平，配备24小时全程工艺监控体系，采用无线传输方式实现对生产工艺参数的实时监控，排除了人为因素对生产流程的影响，日产真空管20000支，真空度高于国标二个数量级，相当于100倍。企标高于行业标准一个数量级，相当于10倍。,全自动排气线线组成：排气台车传动装置烘箱 燃气加热系统水循环冷却系统气路系统监控系统七大部分组成；其中烘箱区域共分升温区、高温区、退火区、保温区、降温区五大区，每个区域设定的温度不一样。2加工步骤：开机装管预抽、精抽升温高温退火区高温区降温封离检漏转入暂存时效处理 排气台车组成：真空抽气系统 真空测量系统 电气控制系统 信号监测系统 循环水系统 支架,排气台监控,24小时对排气工艺的各项技术指标进行微机监控。保证了生产质量排气自动线封离真空度P9.8E10-4pa。温度42010，时间605分钟。封离长度10mm（从15mm开始计算）无明显内吸、无起皮、不明显歪头（偏中 1.5mm）、无余料、无析晶、无裂纹、无尾漏。,选择性吸收膜系的热稳定性,真空烘烤对膜系性能的影响为了保证全玻璃真空集热管的真空寿命达到10年左右，需要对玻璃外管的内壁，内玻璃管的外壁（包括膜系）进行真空烘烤去气处理。在这个过程中，膜系处于420，保温1个小时。制备出来的选择性吸收膜系在真空中烘烤处理之后，有的膜系性能变差，有的几乎不变，有的有很大的提高。,通过高频设备将吸气剂中的钡进行蒸散的过程称之为高频烤消。经过800高温瞬间蒸散，起蒸时间掌握在5-7秒，总蒸时间掌握在11-13秒。若温度过高，起蒸快了，钡膜难以形成蜂窝状结构，同时，会使铝也蒸散出来，覆盖在钡膜上，大大降低了吸气膜的作用；温度过低，起蒸慢了，生产效率降低，同时，钡膜也形不成蜂窝状结构，也大大降低了吸气膜的作用。在吸气剂中，依靠铝和镍的放热反应来提高钡的蒸散速度来得到更加疏松的沉积钡膜。,高频烤消,采用目前具有世界先进水平的全自动在线二次监测，包装、自动码垛线，产品从开箱、飞线打标，装箱称重，在线检测、封箱、码堆及出栈，全部由计算机监控管理，避免了不合格品的流入，保证了入库产品的零缺陷，物流的自动化。,全自动在线检测线、包装线,太阳光谱选择性吸收膜系制备与测评,真空集热管的吸热体是用磁控溅射沉积的电介质-金属选择性吸收膜系（如ALN-AL），这种吸收膜系有高的吸收比和低的发射率，而且溅射沉积没有污染，又适合工业化批量生产。,磁控溅射镀膜概况,磁控溅射是七十年代发展起来的一种新型溅射技术。磁控溅射镀膜，具有高速、低温、低损伤等优点。高速是指沉积速率快；低温和低损伤是指基片的温升低、损伤小。,八室太阳能集热管镀膜生产线平面布置图,磁控溅射镀膜工作原理,电子在电场作用下，加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞。若电子具有足够的能量（约为30eV）时，则电离出Ar+并产生电子。电子飞向基片，Ar+在电场作用下加速飞向阴极（溅射靶）并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。,在溅射粒子中，中性的靶原子（或分子）沉积在基片上形成薄膜；二次电子e1在加速飞向基片时受磁场B的洛仑兹力作用，以图中e2和e3那样的摆线和螺旋线的复合形式在靶表面做圆周运动。该电子的运动路径不仅很长，而且被电磁场束缚在靠近靶表面的等离子体区域内。,随着碰撞次数的增加，电子e1的能量逐渐降低，同时e1逐步远离靶面。低能电子e1将如图中e3那样沿着磁力线来回振荡，待电子能量将耗尽时，在电场E的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的能量很低，传给基片的能量很小，使基片升温较低。在磁极轴线处电场与磁场平行，电子e2将直接飞向基片。但是，在磁控溅射装置中，磁极轴线处离子密度很低，所以e2类电子很少，对基片温升作用不大。,磁控溅射镀膜综述,磁控溅射的基本原理就是以磁场改变电子运动方向，束缚和延长电子的运动路径，提高电子的电离几率和有效利用了电子的能量。因此，在形成高密度等离子体的异常辉光放电中，正离子对靶材轰击所引起的靶材溅射更加有效，同时受正交电磁场的束缚的电子只能在其能量将要耗尽时才能沉积在基片上。这就是磁控溅射具有“低温”、“高速”两大特点的机理。,复合吸收膜系结构,为了从结构上保证由复合材料薄膜构成的膜系具有优异的性能，膜系应该由三部分组成；最底部的红外高反射膜（如Cu、AL等）、吸收层（1层或多层膜构成）、减反射层（1层或2层），如图所示。,真空管光热性能参数测评,空晒所谓空晒就是以空气为介质在一定的太阳辐照度直射下观察介质温度变化及最高平衡温度。空晒性能反应了真空管的高温性能。闷晒所谓闷晒是以水为介质，在管内处静态时让其处于所要求的太阳辐照度下进行照射。闷晒性能是用来评价真空管低温特性的参量。真空管内介质温度升高35所需的太阳辐照量H（MJ/）,平均热损系数在全玻璃真空集热管中，平均热损系数定义为：在无辐照热源的条件下，管内充满的热水的平均温度与平均环境温度每相差1时，经吸热体单位表面积散失的热流量。平均热损系数是评价真空集热管保温性能的参量。,测试项目：空晒性能参数Y（m2/Kw）闷晒太阳曝辐量H（MJ/m2）平均热损系数ULT（W/（m2）测量仪器：美国惠普34970A数据采集仪 PT100铂电阻,实验室真空管性能测试,测试依据国标GB/T 170492005空晒性能参数Y测试（m2/Kw）测试条件：太阳辐照度G800W/,风速不大于4m/s。测试装置：全玻璃真空太阳集热管南北向平行放置,中心间距为75mm,其中心与漫反射平板的间距为70mm。漫反射平板为漫反射比不小于0.60的押花铝平板。全玻璃真空太阳集热管内以空气为传热工质,测温点置于中部。开口端放置保温帽，帽顶部有厚50mm的聚氨酯硬泡沫。,实验室真空管性能测试（一）,空晒性能参数Y测试（一）测试步骤：在太阳辐照度G800W/，并趋于稳定，15min内太阳辐照度变化不大于30 W/的条件下，每隔5min记录一次太阳辐照度，共记四次，四次平均值为测试期间的太阳辐照度；同时记录四次空晒温度，四次的平均值为全玻璃真空太阳集热管的空晒温度ts，同时取四次环境温度数据，其平均值为测试时的环境温度ta。计算全玻璃真空太阳集热管的空晒性能参数Y：,实验室真空管性能测试（二）,国标Y190 m2/Kw，企标Y190 m2/Kw,闷晒太阳曝辐量H（MJ/m2）测试装置（同空晒性能参数）。测试步骤：全玻璃真空太阳集热管内水的温度低于环境温度,在太阳辐照度G800W/时，当水温不低于环境温度时记录全玻璃真空太阳集热管内水温升高35时所需的太阳曝辅量H。计算全玻璃真空太阳集热管闷晒太阳曝辐量H：,实验室真空管性能测试（三）,国标58 H4.7 MJ/m2、47 H3.7 MJ/m2，企标58 H4.6 MJ/m2、47 H3.6 MJ/m2,平均热损系数ULT（W/（m2）定义：在无太阳辐照的条件下，全玻璃真空太阳集热管充满热水后，不断散热，水温下降。平均热损系数是全玻璃真空太阳集热管内的平均水温与平均环境温度相差1时，吸热体单位表面积散失的功率。测试步骤：先用90以上的热水注入全玻璃真空太阳集热管进行预热，2min后，倒掉预热水，在注入大于90的热水，自然降温至三测点平均水温为80时第一次记录水温数据t1，再每隔30min记录水温t2和t3，总测试时间为1h，共取三次数据，在相同的时间分别记录三次环境温度数据ta1，ta2，ta3。,实验室真空管性能测试（四）,国标ULT 0.85 W/（m2）企标ULT 0.80 W/（m2）,耐热冲击试验：将全玻璃真空太阳集热管插入不高于0冰水混合体中，插入深度不小于100mm，停留1分钟，立即插入90以上热水，停留1分钟，再立即插入不高于0冰水混合体中，停留1分钟，如此反复三遍；应无损坏。耐压强试验：将全玻璃真太阳集热管内注满水后，将水压均匀增至0.6MPa保持1分钟，应无损坏。抗机械冲击：全玻璃真空太阳集热管应能承受直径为30mm的钢球，于高度450mm处自由落下，垂直撞击集热管中部而无损坏。,实验室真空管性能测试（五）,吸收比光谱模拟：用发光二极管点亮时的光谱模拟太阳光谱，近似于分光光度计的分光效果。第一点BlueLed，波长中心450nm。第二点GreenLed,中心波长在520nm。第三点RedLed,中心波长在650nm。第四点IRLed，中心波长在900nm。第五点用卤素灯光模拟中远红外区太阳能光谱。,在线快速测量仪测试原理（一）,吸收比光路：二极管光源点亮时发出的光照射到膜层上反射后，在积分球内壁经过多次反射，照射到探测器上。,在线快速测量仪测试原理（二）,发射比探测器：热敏红外探测器，内装若干热敏电阻、可发出毫伏（mv）信号。温度设定：探测器温度控制在70。测试原理：探测器接收标样和样品在70时的红外辐射光谱，转换为电压信号，传输给 控制系统进行数据处理。,在线快速测量仪测试原理（三）,制作铝镜标准样若干片。送一片到中国计量科学研究院测试300nm25um的太阳光谱反射数据。实验室分光光度计使用本批标样进行测试。用分光光度计测试的样片定期校正在线快速测量仪。,膜层测量精度保证,吸收比测量仪器：UV3101型 UVVISNIR分光光度计、积分球附件。波长范围：300nm2600nm，波长间隔2.0nm。吸收比计算（一）：用标准铝镜作为镜反射标准，测得样品反射为：太阳吸收比为：,实验室膜层性能测试（一）,吸收比计算（二）国标GB/T 170491997中给出半球太阳光谱辐射的100个等能量间隔的相应波长。对AM1.5在波长300nm2600nm，可近似认为太阳光能量占全波长范围的总的太阳辐射能量的0.985则：,实验室膜层性能测试（二）,发射比测试：发射比测量仪器：TJ27030型 红外分光光度计、镜反射光学附件。波长范围：2.5um25um，波长间隔0.25um。发射比计算（一）：处于热力学平衡状态下的物体的吸收比等于其发射比，则：,实验室膜层性能测试（三）,谢谢聆听！,