德国TQS盒式石英加热器由中空石英管、电阻丝、金属外壳组成，而陶瓷红外线辐射器紧张构造是陶瓷体，内部埋有电阻丝，两者同为发热原件，但是在构造上存在很大差异。
表示在性能上，显而易见的是，TQS盒式石英加热用具有更快的相应速率，可快速升温、降温。
除此之外，在能耗上两者是否存在差别，我们通过实验解释。

为此，我们制作支架用于固定须要比对测试的加热器，并通过检测材料的表面温度分布、最高温度等，间接比对两款加热器的性能差异。
实验过程会利用红外线测温枪、红外线热成像仪等丈量设备，并会利用专业软件对测试结果进行剖析。

2 实验思路与事理：

进行比对测试时，确保测试目标有相同的、稳定的输入功率是条件条件，因此本实验会利用调压器对加热器的输入功率进行调节，确保加热器在统一的输入功率下运行。
电气线路图如图2-1所示。

图2-1. 线路事理图

本实验利用的受热材料（A3办公用纸）长宽远大于厚度，模型为“无限大平壁”，因此，辐射加热过程中，可以认为温度沿材料高度与宽度两个方向的变革率很小，而只沿厚度方向发生变革，即可近似看作一维导热问题。
因此在红外辐射加热过程中，通过丈量材料背部的温度分布，可直接反响材料正面的温度分布情形，进而间接解释加热器对材料的辐射效率和均匀性问题。

3 实验仪器

3.1 实验装置

实验装置及丈量仪器如图4-1所示。
图中加热器已固定在支架上，个中左边为国产陶瓷红外线加热器，右边为TQS盒式石英加热器。

图3-1. 实验装置示意图

3.2 实验物料及仪器

表3-1. 实验物料

测试工具

TQS盒式石英加热器

FS 750 230V

1

国产陶瓷加热器

实心弧形加热器 650W 220V/230V

1

掌握系统

掌握电箱

计时器

1

可控硅电压调度器（ZKG-64）

2

实验支架

不锈钢金属支架

不锈钢金属支架

1

丈量工具

福禄克万用表

FLUKE 289

1

热成像仪

TestBoy TV295-384

1

4 实验步骤

1）调试：分别调节可控硅电压调度器，确保两个加热用具有同样的输入功率，为500W；校准数显仪表、温控器，确保丈量准确。

2）将待测材料放置在间隔加热器10cm位置，并确保加热器表面与材料表面平行，计时并开始通电加热，从加热60s开始，每隔30秒，利用热成像仪拍摄材料背部温度。

7）拿开受热材料，使加热对着空气加热10分钟，使加热器恒温。

8）将待测材料放置在间隔加热器10cm位置，加热1分钟后利用热成像仪拍摄材料背部温度。

9）减少加热间隔，将材料放置在间隔加热器4cm的位置，利用热成像仪拍摄材料背部温度。

10）调节加热器的输入功率，使受热材料表面温度均匀，分别记录两个加热器的输入功率。

11）实验完毕，断开电源，整顿现场。

5 实验征象及数据

通电后加热器升温阶段，TQS盒式石英加热器迅速升温，反响到受热材料上，可见材料具有更高的加热温度。

图5-1.升温阶段受热材料表面温度情形（右侧区域为TQS加热器）

图5-1.升温阶段受热材料表面温度情形（右侧区域为TQS加热器）

实际生产过程中，加热器处于恒温状态时，才会投入生产物料。
因此，我们使加热器恒温10分钟后，再将受热材料放置到加热器正面，利用热成像仪拍摄到材料的背部温度如图5-2。

图5-2.材料间隔加热器表面100mm，材料热成像图（右侧区域为TQS加热器）

由图可知，TQS盒式石英加热器正对的材料区域，温度更高，最高温度达168.5℃，均匀温度为155.2℃。
这两个温度数值，均比国产陶瓷加热器的更高，解释TQS加热用具有更高的辐射加热效率。

由于两个加热器间隔较近，可能存在相互滋扰的问题。
因此我们减少材料到加热器表面的间隔，使材料更集中受热，得到的结果如下图。

图5-3.材料间隔加热器表面40mm，材料热成像图（右侧区域为TQS加热器）

显而易见，当减少加热间隔，加热热量更集中，与之相应的，正对TQS加热器区域的材料，温度更高。

加热后，TQS盒式石英加热器加热的区域，可见材料有明显的烧焦痕迹。

图5-4.材料加激情亲切况

通过可控硅电压调度器，调节加热器的输入功率；通过热成像仪器不雅观测，使受热材料温度均匀。
当材料正对加热器中央位置，温度约为160℃时，TQS石英盒式加热器的输入功率为：2.6A×180.50V=469.3W，国产陶瓷加热器的输入功率为：2.6A×203.2V=528.32W，差59.02W。

图5-5.调节加热器温度使材料温度均匀

6 实验结论

通过上述实验测试，我们得出以下结论：

1） 在同等功率输入的条件下，德国TQS盒式石英加热器的升温速率更高；

2） 在同等功率输入的条件下，当加热器恒温时，对A3办公用纸的加热过程中，TQS盒式石英加热用具有更高的加热效率，材料的表面温度更高，与国产陶瓷红外线加热器比较，均匀温度的温差约为6℃；

3） 减少材料到加热器表面的间隔，在输入功率不变的条件下，材料受热温度更高；

4） 在受热材料间隔加热器间隔10cm的条件下，当加热到材料表面中央区域温度为160℃时，TQS盒式石英加热器的加热功率为469.3W，国产陶瓷加热器的加热功率为528.32W，可见在相同加热条件下，TQS盒式石英加热器比国产陶瓷加热器更节能，节能11.17%。

解释：以上实验测试的干系数据信息为永固电热实验室测试结果，仅供参考，不作为法律的阐明和担保。