热流密度传感器,Heat Flux Sensor, 是用来探测发热体向温度递减方向热量散发能力的一种专用传感器。它是一种基于热电堆(塞贝克效应)工作的换能器,用于直接测量单位面积上的热传递速率,单位为W/m²。当热量通过传感器时,其内部的特定的热电堆结构会产生与热流大小呈现某种复杂关系的电压信号。
该传感器具备自发电、响应迅速、对被测环境扰动小等特点。其主要功能包括:量化各种热交换(传导、对流、辐射)、实时监控热损耗、评估绝热效果及验证热管理系统等。产品可设计为超薄或柔性,广泛覆盖从建筑能耗、生物医学,电动汽车热管理到航空航天发动机及爆炸场测试等严苛场景。
通常其也被称之为热流传感器,热流板, 热通量板, 热流计,热流仪,热通量测量仪,热流计传感器,热导传感器,热流密度计,热通量传感器,热流探测计, 热流测量计,Heat Flow Sensor, Heat Flux Meter, Heat Flow Meter等。
1. 核心测量:精准测量表面接收或通过表面的能量通量,单位为[W/m²]。
2. 全传热方式覆盖:可测量传导、辐射、对流传热三种方式的热通量,其中对流和传导热通量通过热量流经传感器测量,辐射热通量通过带黑色吸收体的传感器(将辐射能转换为传导能)测量。
3. 多场景适配:可满足常规测量、火灾火焰研究、高温、腐蚀性环境、曲面等多种应用场景的测量需求。
• 气象与农业:用于土壤热平衡与太阳辐射测量,为农业生产和气象监测提供精准数据支持。
• 建筑物理:用于墙体热阻评估(R值)、“绿色建筑”认证相关测量,助力建筑节能与绿色建筑验收。
• 工业自动化与能源:应用于炉衬磨损监测、锅炉效率控制、核反应堆安全监测,保障工业生产安全与高效运行。
• 医学研究:集成于穿戴式设备,用于生物识别指标监测,为医学研究和健康监测提供技术支撑。
• 汽车制造与航空航天:适用于电动汽车(EV)电池热管理、发动机保护、卫星隔热罩相关热通量测量,保障设备运行安全与稳定性。
• 太阳能: 在太阳能发电领域, 它是反馈当地当时太阳能发电能力的一个重要检测手段
该热流传感器在精确热测量领域树立了新标准,可集成到最严苛的测量系统中,既提供标准解决方案,也支持根据客户具体需求开发定制化配置。
一、光伏组件性能评估(PV Modules Performance Assessment)
1)工厂标准化测试:依据 IEC 60904 标准,在标准测试条件(STC)下批量检测光伏组件发电效率、温度热损耗;
2)户外实地工况测试:在真实光照、温度环境长期监测光伏板表面热通量,分析温升对转换效率的负面影响;
3)电站运维监测:定位组件过热、散热缺陷,延长光伏系统使用寿命。
二、太阳能资源勘测评估(Solar energy resource assessment)
1)光伏电站选址:实地采集区域太阳辐射全年通量数据,测算年均可发电量,作为电站布局、支架倾角设计依据;
2)分布式光伏、户用光伏前期资源测算。
三、全域太阳辐射精准测量(Solar Radiation Measurements / Accurate Solar Radiation Measurements)
1) 太阳辐射是光伏发电的能量来源,热流传感器可捕捉全波段太阳辐射通量,配套监测环境干扰因素:
2) 环境干扰校正:修正风力、雨雪、沙尘积灰带来的辐射测量误差;
3) 周期性校准:建议每半年重新校准传感器,保障长期测量精度;
4) 光谱效应、数据处理配套配套测量分析,为气象、光伏科研提供原始辐射数据。

四、科研与基础传热测量
1) 通用热传递实验:各类材料、流体、器件的传导 / 辐射 / 对流热通量定量测试;
2) 人体、动物代谢热流测试(热人体模型实验);
3) CFD 热仿真数据校验:采集真实表面热流数据,校核流体热仿真模拟结果。
五、建筑物理 & 节能领域
1) 建筑围护保温性能检测:测量墙体、屋顶、门窗热流,计算传热系数 U 值,识别热桥漏热点;
2) 绿色建筑能耗审计、被动房节能认证检测;
3) 新型保温板材隔热性能评估。

六、岩土 / 地热工程(Geotechnics)
1) 土壤、冻土地热通量长期监测;
2) 地源热泵换热效率实地测试;
3) 地下管道、基坑围岩热传导监测。
七、防火、材料燃烧测试(Fire- and flammability testing)
1) 建筑材料、内饰、板材阻燃性能标准测试;
2) 森林火灾、全尺寸建筑火场热辐射通量科研;
3) 火焰传播、燃烧热流定量测量。

八、工业 & 新能源整车热管理
1) 新能源汽车整车、电池包热通量检测,评估座舱隔热、电池散热方案;
2) 工业锅炉、蒸汽水冷壁热流监测,判断管壁结垢,指导吹灰维护;
3) 催化裂化设备热损耗监测;
4) 各类工业炉、燃烧器火焰热流标定。
我们提供的热流密度传感器, 各标准品,其形状分为圆形和正方形。
• 圆形直径分别为,9/16/24/30, 单位mm
• 正方形边长分别为:7/12/17/22, 单位mm
• 同时可根据客户需求提供可选尺寸(大小及厚度)以及定制化性能参数,适配不同使用场景的需求。
简单公式为P=U/[Si x F(T)], 其中选取Si=Se, 即灵敏度时, 可获取P为热流密度, 单位W/m2. 当Si选取Si=Sa, 即积分灵敏度时, 可获取P为热流, 其单位为W。其中F(T)为温度变化的依赖因子, 见规格表中数据Temperature Dependence
1。 安装介质
为获得可靠的测量数据,HTD03热通量传感器必须使用合适的安装介质进行固定。理想的安装介质应具备高导热性和低厚度特性。推荐使用三种类型:胶带、导热膏和导热胶。具体选择需根据测量场景确定。
胶带:适用于操作简单、快速安装且热耦合要求较低的场景。清洁待测表面后,将胶带贴于传感器背面,施加轻柔压力使其牢固粘附。可添加导热膏(详见下节)以增强与表面的热耦合效果。
导热膏:在需要通过压力固定HTD03热通量传感器的应用中推荐使用。该材料能有效适应表面不平整度并形成强效热耦合。清洁待测表面后,在传感器背面涂抹薄层导热膏,随后将传感器压紧于表面;必要时可用胶带固定传感器与电缆连接处。
导热胶:适用于需要额外机械稳定性的应用场景。与膏体类似,其能产生强烈的热耦合效应并适应表面不均匀性。清洁待测表面,在传感器背面涂抹一层薄薄的热熔胶。随后将传感器压贴于表面,并按照胶水固化说明操作。
2。 安装介质去除方法
如需清除各类安装介质,请参阅相应制造商提供的使用手册;若无相关说明,请联系供应商。可使用异丙醇或乙醇作为清洁剂,但必须避免使用酸类或碱性物质以免损坏传感器。用浸湿的布轻轻擦拭表面以清除安装介质残留物。
3。安装方式
该传感器可响应三种传热方式:传导、对流和辐射。HTD03热通量传感器已针对导热通量测量进行全面校准,其导热校准功能可确保在以下两种测量场景中获得高精度数据。