一、引言

热工计量涉及温度、热流、比热容、热导率、辐射强度等热物理参数的测量，是十大基础计量之一。它在能源管理、建筑节能、动力机械、航空航天等领域中具有广泛应用。随着“双碳”目标的推进，热工计量在节能减排、绿色制造等方面的重要性日益凸显。

二、热工计量的基本分类与测量方法

热工计量主要包括：

热传导测量：如热导率、热扩散率；

热流密度测量：用于热交换器、保温材料性能评估；

热辐射测量：如红外辐射强度、发射率；

热容量测量：如比热容、焓值；

瞬态传热过程测量：如热冲击、热循环测试。

测量方法包括：

稳态法；

瞬态热线法；

红外热像法；

差示扫描量热法（DSC）；

热重分析法（TGA）。

三、核心技术与系统组成

1. 热导率测量系统

如激光闪射法、热线法等，用于评估材料的导热性能，广泛用于新能源电池、建筑材料、电子散热器件等领域。

2. 热流计与热通量传感器

用于测量热交换器、保温层、墙体等结构的热损失，为节能改造提供依据。

3. 红外热成像与热分析系统

结合红外热像仪与图像处理算法，可实现对设备表面温度分布、热损耗区域的可视化分析。

四、典型应用场景

1. 新能源汽车电池热管理

电池包内部温度分布不均可能导致热失控，需通过热导率测量与热流分析优化冷却设计。

2. 建筑围护结构热工性能评估

通过对墙体、窗户、屋顶的热导率和热损失测量，制定节能改造方案，提升建筑能效等级。

3. 发动机与涡轮叶片热防护涂层检测

航空发动机高温部件需具备优异的隔热能力，热导率与热障涂层性能直接影响使用寿命。

五、挑战与未来发展方向

当前面临的挑战包括：

极端温度环境下测量难度大；

多维传热过程建模复杂；

测量精度与成本之间存在矛盾。

未来发展方向包括：

智能热工监测系统：实现远程诊断与自动预警；

新型热导率测量材料与技术：如纳米材料、相变材料；

AI辅助热场模拟与优化：提升热管理系统设计效率；

嵌入式微型热传感器网络：支持实时监测与反馈控制；

标准化热工数据库建设：推动测量结果互认与资源共享。