Gardon水冷式高热通量传感器
GG01 是一款水冷式热流传感器,可测量超高热流,量程可达1000000瓦每平方米。该传感器采用高导热铜及铜合金材质制成,为全金属一体化结构,可在多数传感器难以承受的热流工况下稳定工作。
可选配蓝宝石视窗,仅测量辐射热流,可屏蔽对流热流的干扰。GG01 内置K型热电偶,并提供多种专用测量量程可选。若需适配中低热流量程,可参考 SBG01 型号。
- 水冷式结构
- 高热流量程
- 内置集成热电偶
- 全金属外壳
规格
| 被测对象 | 热通量 |
|---|---|
| 测量单位 | 辐照度W/m² |
| 传感器技术 | Gardon |
| 额定冷却水流量 | >50 l/h(0.014 l/s) |
| 额定测量范围 | (250、500、1000)x 10³W/m² |
| 不同额定测量范围下的标称响应时间(63%) | : |
| – 250 x 10³ W/m² | 250 x 10⁻³ s |
| – 500 x 10³ W/m² | 200 x 10⁻³ s |
| – 1000 x 10³ W/m² | 100 x 10⁻³ s |
| 极限测量范围 | 额定测量范围的150% |
| 输出信号 | 直流电压 |
| 输出信号范围 | > 4 x 10⁻³ V 在额定测量范围内 |
| 光谱范围 | (0到50)x 10⁻⁶ m |
| 全视角 | 180° |
| 校准可追溯性 | ITS-90 |
| –管理体系认证 | ISO 9001 |
| –认证 | 未获得认可 |
| –校准方法 | 根据ISO 14934-3的二次校准方法 |
| 标准电缆长度 | 2m |
| 订单代码 | 标准版GG01-额定测量范围-电缆长度 |
| 选项 | –更长的电缆:5或10米 |
全新全金属结构设计
GG01 是一款新式戈登式热流计传感器,测量热流范围为 250000~1000000 瓦每平方米。传感器配备黑色吸热面并采用水冷结构,适用于强辐射热源的热流检测。
GG01 采用开放式感应探头,对对流热流同样具备感应能力,可捕捉常被忽略的对流热流分量。
这款戈登热流计的输出电压与入射热流呈线性比例关系,内置K型热电偶用于检测传感器本体温度。设备通常采用自来水循环冷却,即便环境空气与辐射热源温度达到1000摄氏度及以上,也能维持传感器本体处于相对适宜的工作温度。
GG01 分为三款型号,各自拥有不同的额定测量量程、灵敏度与响应时间。GG01-250、GG01-500、GG01-1000 的辐照量程分别为 250000、500000、1000000 瓦每平方米。传感器本体自带法兰结构,便于安装固定;其中 GG01-250 可选配蓝宝石透光窗口。
戈登热流计技术
GG01 采用高导热无氧铜与铜镍合金薄箔材质制作。这款全金属传感器以其发明者罗伯特·戈登命名,称作戈登热流计。该技术的优势在于能够适应极高的热流工况。
GG01 产品优势
- 可承受高热流工况
- 响应速度快
- 内置K型热电偶,用于检测本体温度
- 适用于高真空环境
- 配有专用保护端盖,便于运输与存放
生产与检测
Hukx 投入全新生产及检测设备,用于量产新一代戈登热流计。每台传感器均按额定量程完成标定测试,测试量程最高可达1000×10³瓦每平方米。所有GG01系列产品均通过测试,可承受10巴的冷却水工作压力。
可选配蓝宝石窗口
GG01-250 可加装选配款蓝宝石窗口(型号:GG01-250-SW)。配置该窗口后,仅可单独测量辐射热流,隔绝对流热流的干扰。
推荐应用场景
GG01 是高热流测量场景的优选传感器。
主要应用领域包括:
- 太阳能聚光装置
- 火焰科学研究
- 流化床设备
- 火箭发动机尾焰检测
耐火性能测试
BS EN 1634-1:2014+A1:2018 为欧洲标准,规定了门窗、卷帘组合构件以及可开启窗、建筑五金配件的耐火性能测试方法。该标准用于评定此类建筑构件的耐火能力,旨在抑制火势发展、控制火焰蔓延,并保障疏散通道安全畅通。
为保障测试数据精准可靠,Hukx 水冷式热流传感器被广泛应用于测试过程中的热负荷采集。本系列传感器专为极端火灾工况设计,可适配如下视频所示的测试环境。
视频来源:英国测试认证机构(UKTC)
配件
| 显示器输出 | 热通量、太阳辐射 |
|---|---|
| 输入 | 模拟电压 |
| 转换 | 按传感器灵敏度划分 |
| 显示定义 | 4位带符号的数字 |
| 显示器刷新率 | 1 s⁻¹ |
| 校准不确定度 | 0.1% |
| 温度依赖性 | <0.5%+3 x 10⁻⁶ V超出额定范围 |
| 采样率 | 2s⁻¹ |
| 额定输入范围 | 6.25至200 x 10⁻³V(可选) |
| A/D转换 | 16 bits |
| 存储测量定义 | 最小最大和平均存储间隔,转换为W/m² |
| 存储容量 | 3518次测量 |
| 存储间隔范围 | 2到65535秒(可选) |
| 与Hukx传感器型号的兼容性 | SR05-A1, HFP01, SBG01, HF03 |
| 电池类型 | 2 x AA |
| 内部电源电压 | 3 VDC |
| 电池寿命 | >50天(使用新电池) |
| 额定工作温度范围 | -10至+40°C |
| 与PC配合使用的系统要求 | Windows XP及更高版本 |
| 连接到PC | USB 1.1/2.0低速 |
| PC上的用户界面 | LI19软件 |
| IP防护等级 | IP40 |
| 传感器连接 | 2 x(带螺纹信号线夹的4mm香蕉母底盘插头) |
常见问题
如何测量热通量?
热流传感器以瓦每平方米为单位,测量入射表面或穿透表面的能量通量。
热流的来源主要包括:
- 热传导
- 热辐射
- 热对流
对流与传导传热均由温差产生。热量始终从热源流向受热端,由高温环境向低温环境传递。对流与传导热流,通过让热量流经传感器完成测量;辐射热流则采用带有黑色吸收面的热流传感器进行检测,吸收面可将辐射能转化为传导热能。
Hukx 成立于1993年,最初研发用于土壤及墙体热流检测的传感器。历经多年发展,陆续推出适配更多应用场景的专用传感器及成套监测系统。
Hukx 生产的热流传感器均针对不同应用场景的实际使用需求做适配优化,关键考量指标包括:
- 额定温度范围
- 额定热流范围
- 灵敏度
- 响应时间
- 耐化学腐蚀性能、安全规范要求
- 外形尺寸、结构形态及光谱特性
Hukx 在热流测量领域拥有成熟的行业积淀。我方编制了专业白皮书,简要阐述热流传感器的测量基础原理,同时给出通用使用注意事项,并介绍部分较为新颖的实际应用场景,欢迎查阅我方相关白皮书资料。
在使用热通量传感器进行测量时,什么重要?
时空代表性与均值采集
热流传感器仅能对特定点位进行测量,需评估该点位是否具备整体工况的代表性。条件允许时,优先选用尺寸适中的传感器,而非小型传感器,也可考虑多台传感器同步布设。热力过程通常具备较大时间常数,瞬时测量结果易产生偏差,建议采用均值采集,获取完整真实的工况数据。
光学特性
当热流传感器兼顾辐射测量时,需留意感应面颜色,必要时可对传感器表面做涂漆处理。需注意:光亮金属表面会反射红外光与可见光;各类涂层在可见光波段呈现不同色彩,但在远红外波段大多具备黑色吸收体特性。
传感器热阻
热流传感器会对局部原有热流分布产生扰动。为弱化该影响,应选用热阻偏低的传感器型号。
边缘效应
传感器会改变局部热量流向,边缘位置的扰动尤为明显。配置无源护边结构,即在传感核心外围设置非感应区域,可有效规避边缘效应带来的测量误差。
除此之外,还有多项关键性能参数需要考量,可查阅我方关于热流基础原理与应用的专业白皮书;也可参考《热流传感器安装指南》技术说明,获取安装技巧与实用实操建议。
如何测量建筑物的R值和U值?
建筑领域常采用热阻R值进行现场实测研究。也可测量其倒数参数:热导Λ值;或是包含环境空气边界层热阻的传热系数U值。
热阻R值的测量原理:同步对热通量$\Phi$与温差$\Delta T$做时间平均取值,在墙体两侧各布设一支温度传感器进行采集。
计算公式:R = ΔT/Φ
Hukx 提供多款传感器与测量系统,适用于建筑能量收支测算及建材热工特性检测。
HFP01 热流传感器与 TRSYS20 测量系统,广泛应用于建筑物理领域,可对墙体、窗户及各类建筑构件开展现场热工测试。
HFP01 热流传感器
HFP01 可依据 ISO 9869、ASTM C1046、ASTM 1155 标准,现场实测建筑围护结构热阻(R值)与传热系数(U值)。该传感器在土壤、墙体及建筑围护结构的热流检测中应用普及度很高。可测量被测结构内部或表面的热流密度,单位为瓦每平方米。如需更多详情,可查阅 HFP01 产品页面。
TRSYS20 热工测量系统
TRSYS20 是一款高精度现场测试系统,用于测定建筑围护结构的热阻R值、热导Λ值及传热系数U值。系统主要依照 ISO 9869、ASTM C1155 / C1046 规范开展检测。
整套系统配备高精度采集模块、两台 HFP01 热流传感器以及两组配对热电偶。双测点布局具备冗余校验作用,提升测量结果的可信度。依托热流传感器与温差测量的高精度性能,即便在墙体两侧温差很小的工况下,该系统仍可稳定持续采集,而同类系统往往难以正常工作。
应使用哪些传感器进行地表能量通量测量?
Hukx 生产一系列用于地表能量通量测量的传感器,全系产品运行稳定可靠。
这些工艺先进的传感器专为全球通量观测网络研发配套:
- NR01:四分量净辐射计,行业应用广泛
- HFP01 与 HFP01SC:用于测量土壤热通量
- STP01:可实现精准的温度廓线测量
- TP01:土壤导热系数主流测量传感器
Hukx 传感器可兼容市面上多数通用数据采集器型号,针对多款主流设备,我方提供示例程序与接线图纸可供查阅。
我在哪里可以找到完整的热通量测量系统?
Hukx 是热流测量领域的专业服务商,同时提供传感器整机与成套测量系统。
这类测量系统通常由测控主机,以及一支或多支传感器组成,可测量热流、温度、湿度等多项参数。典型案例包括:搭载 TCOM01 传感器的 TCOMSYS01 热力舒适度测量系统;集成两支 HFP01 热流传感器与两组配对热电偶的 TRSYS01 测量系统。
纯传感器产品可在此页面查看,成套完整测量系统将在独立页面展示。
若未找到所需产品,欢迎随时联系我们。
相关产品
| 被测对象 | 热通量 |
|---|---|
| 测量单位为SI | 辐照度W/m² |
| 传感器技术 | Gardon和Schmidt Boelter |
| 额定冷却水温度范围 | 10至30°C |
| 额定冷却水流量 | >10 l/h(0.003 l/s),优选30 l/h(0.01 l/s) |
| 光谱范围 | 0到50 x 10⁻⁶ m |
| 额定测量范围 | (5、10、20、50、100、200)x 10³W/m² |
| – 5, 10 x 10³ W/m² | < 450 x 10⁻³ s |
| – 20, 50 x 10³ W/m² | < 250 x 10⁻³ s |
| – 100, 200 x 10³ W/m² | < 200 x 10⁻³ s |
| 极限测量范围 | 额定测量范围的150% |
| 输出信号范围 | > 5 x 10⁻³ V 在额定测量范围内 |
| 黑色涂层发射率 | >0.90 |
| 校准可追溯性 | ITS-90 |
| –管理体系认证 | ISO 9001 |
| –认证 | 未获得认可 |
| –校准方法 | SBGC二次校准方法符合ISO 14934-3 |
| 标准电缆长度 | 2米 |
| 选项 | –更长的电缆(5、10或20米) |
| * | 有关更多信息,请参阅用户手册 |
| 测量对象 | 热通量 |
|---|---|
| 测量单位为SI | 辐照度W/m² |
| 传感器技术 | Gardon和Schmidt Boelter |
| 标准 | 根据ISO 5660和ASTM E1354,对锥形量热计中使用的所有规范和尺寸进行标准化 |
| 额定测量范围 | (10至100)x 10³W/m² |
| 极限测量范围 | 150 x 10³W/m² |
| 响应时间(63%) | <250 x 10⁻³ s |
| 输出信号 | 直流电压 |
| 输出信号范围 | > 12 x 10⁻³ V 在额定测量范围内 |
| 光谱范围 | 0到50 x 10⁻⁶ m |
| 全视场角 | 180° |
| 黑色涂层发射率 | >0.90 |
| 额定冷却水流量 | >10 l/h(0.003 l/s),优选30 l/h(0.01 l/s) |
| –管理体系认证 | ISO 9001 |
| –认证 | 未经认证 |
| –校准方法 | 根据ISO 14934-3的SBGC二次校准方法 |
| 标准电缆长度 | 2米 |
| 订单代码标准版本 | SBG04-100-02 |
| 被测变量 | 热通量、温度 |
|---|---|
| 国际单位制中的被测量量 | 热通量密度/辐照度,单位为W/m² |
| 热通量传感器 | 热电堆 |
| 温度传感器 | 热电偶 K型 |
| 灵敏度 | 9 x 10⁻⁹ V/(W/m²) |
| 校准溯源性 | 国际单位制 |
| 测量范围 | (0至800) x 10³ W/m² |
| 防护等级 | IP67 |
| 标准电缆长度 | : |
| – 低温延长线 | 3米 |
| 额定冷却水温度范围 | 10至30°C |
| 额定冷却水流量 | > 30升/小时(0.01升/秒),优选100升/小时(0.03升/秒) |
| 输出信号 | 直流电压 |
| 输出信号范围 | 在额定测量范围内为10 x 10⁻³ V |
| 光谱范围 | 0至50 x 10⁻⁶ 米 |
| 全视角角度 | 180° |
| 黑色涂层发射率 | 0.92(估计值) |
| 选项 | – 更长的电缆(请以米为单位,明确两种电缆类型的总长度) |
| 额定工作温度范围 | : |
| – 传感器和黑色涂层 | -30至+650°C |
| – 高温电缆 | -30至+900°C |
| – 低温延长电缆 | -30至+240°C |



