一种建筑材料检测用导热性能评估方法、装置及存储介质与流程

本发明涉及导热性能评估，尤其涉及一种建筑材料检测用导热性能评估方法、装置及存储介质。

背景技术：

1、随着我国导热材料行业的迅速发展以及人们对节能建筑的需求量增加，导热材料在隔热材料、保温材料等方面的需求也在增加。同时，电子产品的不断升级也对导热材料的导热性能提出了更高的要求。此外，环保意识的提高也使得导热材料市场越来越注重环保性能。未来的导热材料市场将更加注重研发高导热性能、环保性能和多功能性的材料，推动新材料和新技术的研发和应用。导热材料渗透率提升、国产导热材料崛起、市场需求变化为建筑行业的可持续发展提供了有力支撑。评估建筑材料的导热性能对提高建筑的节能性、环保性、舒适性和安全性具有重要意义，因此，在建筑设计过程中应当充分重视建筑材料的导热性能评估工作。

2、现有的系统通过测量材料两侧温度差来得到热传导系数，热传导系数是衡量材料导热性能的重要指标，常见的测量方法包括热板法、热板线法和热流计法，可以测试各种类型的材料，包括固体、液体和气体。

3、例如公告号为：cn117491422b的发明专利公告的一种铝合金材料高导热性能检测方法，包括：将需要检测的铝合金材料批次按照设定的厚度范围进行划分，得到各划分厚度范围内对应的铝合金材料批次，从各划分铝合金材料批次内随机筛选x个，且x≥6，作为当前各划分厚度范围内对应的铝合金材料检测批次，并设定不同的温度梯度；对各划分厚度范围的铝合金材料检测批次在不同温度梯度下的热量传导量进行检测，得到各划分厚度范围内铝合金材料检测批次的热传导评估指数；在进行热量传导量检测后，对各划分厚度范围的铝合金材料检测批次在不同温度梯度下的尺寸变化情况进行检测，并进行综合分析，得到各划分厚度范围内铝合金材料检测批次的热膨胀评估指数；基于各划分厚度范围内铝合金材料检测批次所对应的热传导评估指数和热膨胀评估指数，得到对应划分厚度范围内的导热性能评估指数；从各划分铝合金材料批次内再次随机筛选x个，作为当前各划分厚度范围内对应的铝合金材料检测批次，并重复步骤得到当前各划分厚度范围所对应铝合金材料批次的导热性能评估指数；将对应划分厚度范围在不同检测次数下的导热性能评估指数之间进行综合分析，得到性能等级评估指数；将各划分厚度范围铝合金材料所对应的性能等级评估指数之间进行综合分析，得到整体性能评估指数；基于得到的整体性能评估指数与预设的阈值之间进行比对，若整体性能评估指数小于预设的阈值，则分别将对应划分厚度范围的性能等级评估指数与对应参考阈值范围之间进行匹配，得到不同划分厚度范围对应铝合金材料批次的性能等级。

4、例如公告号为：cn108303443b的发明专利公告的一种薄片材料面向导热性能稳态测试方法，包括：对待测薄片以恒定功率持续加热，引起平面方向的热传导，在待测薄片达到热平衡后，测量并记录待测薄片表面温度分布；选择一个完全截断待测薄片中热传导的截面为测试截面，测试截面与待测薄片表面的交线为测试线；根据待测薄片表面温度场数据，计算测试线上各点沿法线方向的温度梯度并将其沿测试线进行线积分，然后乘以待测薄片的厚度，估计测试过程中通过测试截面的热流总功率，得到待测薄片材料面向导热系数。

5、但本技术在实现本技术实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

6、现有技术中，由于达到热平衡的条件不充分、实验装置和实验环境过于简单造成测量数据不准确，导致存在实验测量数据准确率低的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例通过提供一种建筑材料检测用导热性能评估方法、装置及存储介质，解决了现有技术中实验测量数据准确率低的问题，实现了实验测量数据准确率的提高。

2、本技术实施例提供了一种建筑材料检测用导热性能评估方法，包括以下步骤：获取建筑材料样品的基本参数；根据建筑材料样品的基本参数选择试样，并根据预设的基本参数要求对选择的试样进行筛选得到待评估试样；通过部署的温度传感器获取待评估试样的初始表面温度和末态表面温度；对采集的待评估试样的初始表面温度和末态表面温度进行处理和分析获取待评估试样的温差值，并结合对应的热传导路径长度、待评估试样的温差值以及垂直于热流方向的截面积获取待评估试样的第一导热性能指数，所述第一导热性能指数用于衡量待评估试样的导热性能的偏差程度；在待评估试样表面增加边界绝缘材料获取对比待评估试样，并结合温度传感器、加热源以及冷却源设置对比实验，获取第一空间导热性能偏差指数，所述第一空间导热性能偏差指数用于衡量对比待评估试样的导热性能的偏差程度；通过获取的第一导热性能指数和第一空间导热性能偏差指数得到综合导热性能指数，结合建筑材料样品的预设导热性能数据评估对应的导热性能，所述综合导热性能指数用于对建筑材料样品的预设导热性能数据进行修正。

3、进一步的，所述初始表面温度和末态表面温度的具体获取方法如下：在待评估试样的表面部署温度传感器，并通过温度传感器获取待评估试样的初始表面温度；将加热源和冷却源的温度设定为对应的预设初始温度后进行温差变化实验，实时监测待评估试样的表面温度变化情况；判断加热源和冷却源的温度是否达到预设平衡点，若达到预设平衡点，则将获取的待评估试样的表面温度记为末态表面温度，否则继续进行实验直至达到预设平衡点。

4、进一步的，所述获取待评估试样的第一导热性能指数的具体过程如下：根据待评估试样的初始表面温度和末态表面温度得到对应的温差值；通过游标卡尺测量待评估试样的长度、宽度以及热传导路径长度，并根据待评估试样的长度和宽度得到对应的垂直于热流方向的截面积；结合获取的温差值、垂直于热流方向的截面积和热传导路径长度得到待评估试样的第一导热性能指数。

5、进一步的，所述待评估试样的第一导热性能指数采用以下公式进行计算：

6、，

7、式中，表示第j个待评估试样的第一导热性能指数，，j表示待评估试样的编号，m表示待评估试样的总数量，是第j个待评估试样垂直于热流方向的截面积，表示第j个待评估试样的导热率，表示第j个待评估试样的温差值，表示第j个待评估试样的热传导路径长度，表示预设的热流量值，e表示自然常数。

8、进一步的，所述第一空间导热性能偏差指数的具体获取方法如下：通过温度传感器测量对比待评估试样在预设时间点的表面热力学温度，并通过密度计测量对比待评估试样的密度;通过热容量计测量对比待评估试样在对比实验的预设时间点的比热容；通过三维坐标测量仪测量对比待评估试样的空间位置坐标，结合获取的对比待评估试样的表面热力学温度、密度、比热容和热传导路径长度得到对比待评估试样的第一空间导热性能偏差指数。

9、进一步的，所述对比待评估试样的第一空间导热性能偏差指数采用以下公式进行计算：

10、，

11、式中，，g表示对比待评估试样的编号，h表示对比待评估试样的总数量，表示第g个对比待评估试样的第一空间导热性能偏差指数，表示为预设热源项，表示第g个对比待评估试样在第t个预设时间点的表面热力学温度，t表示预设时间点的编号，，r为预设时间点的总数量，表示第g个对比待评估试样的密度，表示第g个对比待评估试样在第t个时间点的比热容，表示第g个对比待评估试样在水平方向上的位置，表示第g个对比待评估试样在垂直方向上的位置，表示第g个对比待评估试样在深度方向上的位置。

12、进一步的，所述综合导热性能指数的具体获取方法如下：根据待评估试样的第一导热性能指数得到建筑材料样品的平均导热性能数据，所述平均导热性能数据表示待评估试样的第一导热性能指数的平均值；通过对比待评估试样的第一空间导热性能偏差指数得到建筑材料样品的平均空间导热性能数据，所述平均空间导热性能数据表示对比待评估试样的第一空间导热性能偏差的平均值；根据获取的平均导热性能数据和平均空间导热性能偏差指数获取建筑材料样品的综合导热性能指数。

13、本技术实施例提供了一种建筑材料导热性能评估装置，包括：参数获取模块、试样筛选模块、温度数据获取模块、导热性能偏差分析模块、对比实验模块和综合评估模块；所述参数获取模块：用于获取建筑材料样品的基本参数；所述试样筛选模块：用于根据建筑材料样品的基本参数选择试样，并根据预设的基本参数要求对选择的试样进行筛选得到待评估试样；所述温度数据获取模块：用于通过部署的温度传感器获取待评估试样的初始表面温度和末态表面温度，所述导热性能偏差分析模块：用于对采集的待评估试样的初始表面温度和末态表面温度进行处理和分析获取待评估试样的温差值，并结合对应的热传导路径长度、待评估试样的温差值以及垂直于热流方向的截面积获取待评估试样的第一导热性能指数，所述第一导热性能指数用于衡量待评估试样的导热性能的偏差程度；所述对比实验模块：用于在待评估试样表面增加边界绝缘材料获取对比待评估试样，并结合温度传感器、加热源以及冷却源设置对比实验，获取第一空间导热性能指数，所述第一空间导热性能偏差指数用于衡量对比待评估试样的导热性能的偏差程度；所述综合评估模块：用于通过获取的第一导热性能指数和第一空间导热性能偏差指数得到综合导热性能指数，结合建筑材料样品的预设导热性能数据评估对应的导热性能，所述综合导热性能指数用于对建筑材料样品的预设导热性能数据进行修正。

14、本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储程序，所述程序被处理器执行时实现一种建筑材料检测用导热性能评估方法。

15、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

16、1、通过获取建筑材料样品的基本参数，并在根据基本参数选择试样后筛选得到待评估试样，接着通过部署温度传感器获取待评估试样的初始表面温度和末态表面温度，接着通过增加边界绝缘材料进行对比评估并获取对比待评估试样的第一空间导热性能偏差指数，据此计算综合导热性能指数，最后结合预设导热性能数据评估对应的导热性能，从而实现了数值化评估实验测量数据的差异，进而实现了实验测量数据准确率的提高，有效解决了现有技术中实验测量数据准确率低的问题。

17、2、通过获取待评估试样的第一导热性能指数和对比待评估试样的第一空间导热性能偏差指数，并根据待评估试样的第一导热性能指数得到建筑材料样品的平均导热性能数据，通过对比待评估试样的第一空间导热性能偏差指数得到建筑材料样品的平均空间导热性能数据，最后再根据获取的平均导热性能数据和平均空间导热性能偏差指数获取建筑材料样品的综合导热性能指数，从而实现了评估建筑材料的导热能力的数值化，进而实现了建筑材料导热性能的更精确评估。

18、3、通过增加边界绝缘材料来进行对比评估获取对比待评估试样的第一空间导热性能偏差指数，根据获取的第一空间导热性能偏差指数衡量对比待评估试样的导热性能的偏差程度，从而实现评估建筑材料的导热性能偏差程度的数值化，进而实现了建筑材料的导热性能偏差程度的更精确评估。