專利名稱：混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置，屬物理中通過應(yīng)用熱方法測 試材料的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱擴(kuò)散率(或稱熱擴(kuò)散系數(shù))是材料的一種熱物理性質(zhì)，表示材料被加熱或冷卻 時(shí)，其內(nèi)部溫度趨于一致的能力，由公式〃=2/>c表示，式中α表示材料的熱擴(kuò)散率，2 表示導(dǎo)熱系數(shù)，P表示密度，c表示熱容。熱擴(kuò)散率越大，表示物體內(nèi)部溫度趨于一致的能 力越強(qiáng)，同時(shí)熱擴(kuò)散率也是材料傳播溫度變化能力大小的指標(biāo)，因而有導(dǎo)溫系數(shù)之稱。目前一種制式測定混凝土熱擴(kuò)散率的方法是把混凝土制作成某種對(duì)稱形狀的試 件，先使混凝土試件形成溫度分布一致的同溫體，再在混凝土試件的表面施加并保持與原 有溫度具有一定溫度差的恒溫環(huán)境，使得被測混凝土試件內(nèi)部在熱交換(熱擴(kuò)散)過程中形 成穩(wěn)定的溫度梯度場分布和溫度變化，并測得試件中心溫度隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。最后用根 據(jù)物理學(xué)的物體熱傳導(dǎo)定理推得的熱擴(kuò)散率(導(dǎo)溫系數(shù))與試件中心溫度差隨時(shí)間變化的 關(guān)系式計(jì)算獲得熱擴(kuò)散率。最早的應(yīng)用這種制式測定方法的混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置需要大量的水，因此后 來為節(jié)約用水和實(shí)現(xiàn)測定試驗(yàn)的自動(dòng)化，產(chǎn)生了采用循環(huán)水的試驗(yàn)裝置。但這種試驗(yàn)裝置 必然有熱恒溫水系統(tǒng)和冷恒溫水系統(tǒng)存在，由此也產(chǎn)生不少問題，如能耗較大等。最近由申請(qǐng)人提出了一種在常溫下完成等溫體試件的制作，再在熱恒溫系統(tǒng)中測 定混凝土熱擴(kuò)散率的新方法，而據(jù)此產(chǎn)生的試驗(yàn)裝置可以放棄冷恒溫水系統(tǒng)。這種混凝土 熱擴(kuò)散率測定裝置，包括有試驗(yàn)桶、恒溫循環(huán)水槽，試驗(yàn)桶內(nèi)有放置被測混凝土試件的試件 架，恒溫循環(huán)水槽下部有水泵通過管道連接到試驗(yàn)桶頂部，試驗(yàn)桶下部有出水口經(jīng)水泵輸 送或自流到恒溫循環(huán)水槽的上部。雖然這種新的混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置只有一個(gè)熱恒溫水槽，但該水槽占用了裝 置的較大空間，同時(shí)由于水槽增加了裝置循環(huán)水的總?cè)莘e，耗費(fèi)了很多熱能和水而造成不 必要的浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述不足，本實(shí)用新型就是要提供一種不需要熱恒溫水槽的混凝土熱擴(kuò)散率 測定裝置。本實(shí)用新型提供的混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置，由溫度測控系統(tǒng)、試驗(yàn)桶和循環(huán)水 管路構(gòu)成，試驗(yàn)桶內(nèi)有試件架，循環(huán)水管路上安裝有水泵；所說循環(huán)水管路連接在試驗(yàn)桶底 部和試驗(yàn)桶頂部之間，并和試驗(yàn)桶構(gòu)成測定裝置的循環(huán)水系統(tǒng)，在循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)安裝有電 熱裝置和溫度傳感器，溫度傳感器及電熱裝置連接在溫度測控系統(tǒng)中。本實(shí)用新型提供的混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置，通過溫度傳感器測定循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi) 的水溫，溫度測控系統(tǒng)以反饋的的信號(hào)控制電熱裝置是否通電或調(diào)節(jié)電熱裝置的加熱功在恒溫要求范圍內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型完全摒棄了試驗(yàn) 桶以外的所有裝水容器，有以下優(yōu)點(diǎn)一是由于省去了循環(huán)水槽，減小試驗(yàn)裝置的體積和重 量，從而簡化了裝置構(gòu)成、降低制造成本和運(yùn)輸成本。二是將試驗(yàn)用水量節(jié)減到最小。三是 由于水量小從而試驗(yàn)開始階段的水升溫時(shí)間短、升溫耗能少，試驗(yàn)過程中維持水溫的耗能 少。本實(shí)用新型提供的混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置，所說循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)安裝溫度傳感器 是在試驗(yàn)桶的循環(huán)水進(jìn)出口處各安裝一個(gè)溫度傳感器，以通過綜合循環(huán)水進(jìn)出口的溫度變 化情況，使對(duì)電熱裝置的工作控制更精確，同時(shí)還可以此兩處水溫的平均值估算試驗(yàn)桶內(nèi) 的水溫，還能測算到被測混凝土試件的熱擴(kuò)散實(shí)時(shí)熱交換功率。所說循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)安裝溫度傳感器是在試驗(yàn)桶內(nèi)安裝一個(gè)溫度傳感器，以反映更 接近真實(shí)的試驗(yàn)桶內(nèi)的水溫，同樣可以使對(duì)電熱裝置的工作控制更精確。本實(shí)用新型提供的混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置，所說循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)安裝電熱裝置是 在循環(huán)水管路中。所說循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)安裝電熱裝置是在試驗(yàn)桶中水流相對(duì)試件的下游安裝。本實(shí)用新型提供的混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置，還安裝有液位控制裝置，液位控制 裝置包括試驗(yàn)桶上端經(jīng)電磁閥連接的進(jìn)水管和循環(huán)水系統(tǒng)中安裝的液位傳感器。所說試驗(yàn)桶和循環(huán)水管路外設(shè)置有保溫材料，以減小循環(huán)水系統(tǒng)的溫度波動(dòng)和熱 能損耗，以利準(zhǔn)確控制恒溫溫度。所說試驗(yàn)桶循環(huán)水出口處安裝有過濾網(wǎng)，以防試驗(yàn)桶中試件可能脫落的碎屑進(jìn)入 循環(huán)水管路而損及管路上安裝的各種設(shè)施。

附圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1-試驗(yàn)桶，2-布水管，3-溫 度傳感器，4-試件，5-溫度傳感器，6-循環(huán)水管路，7-水泵，8-液位傳感器，9-電熱裝置， 10-溫度傳感器，11-電磁閥，12-進(jìn)水管。
具體實(shí)施方式
如附圖所示，有一混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置，應(yīng)用先常溫制作等溫體試件，再以熱 恒溫水環(huán)境中取得測定數(shù)據(jù)的試驗(yàn)方法。該裝置有一試驗(yàn)桶1，桶底有試件架以安放試件 4，試件內(nèi)預(yù)埋有溫度傳感器3。所說試驗(yàn)桶上部有布水管2，底部有出水孔，布水管與出水 孔之間有循環(huán)水管路6連接。在循環(huán)水管路中連接有水泵7，還在循環(huán)水管路兩端各安裝有 溫度傳感器5、10，在試驗(yàn)桶上出口與水泵之間的循環(huán)水管路中安裝有電熱裝置9。試件中 的溫度傳感器和循環(huán)水管路溫度傳感器連接在溫度測控系統(tǒng)中的測定模塊中，循環(huán)水管路 中的兩個(gè)溫度傳感器及電熱裝置連接在溫度測控系統(tǒng)中的控制模塊中。溫度測控系統(tǒng)的計(jì) 算機(jī)中另外還設(shè)置了一個(gè)液位控制模塊，在循環(huán)水管路近試驗(yàn)桶底一端上安裝一液位傳感 器8，在試驗(yàn)桶上端安裝一進(jìn)水管12，進(jìn)水管上安裝有電磁閥11，液位傳感器及電磁閥連接 在液位控制模塊中。上述還可以在試驗(yàn)桶內(nèi)再安裝一溫度傳感器，也僅在試驗(yàn)桶內(nèi)安裝一溫度傳感器 作為溫度控制的信息源，以準(zhǔn)確測定試件環(huán)境溫度，而液位傳感器也可以安裝在試驗(yàn)桶內(nèi)或另外引出液位測定管。
權(quán)利要求1.一種混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置，由溫度測控系統(tǒng)、試驗(yàn)桶和循環(huán)水管路構(gòu)成，試驗(yàn)桶 內(nèi)有試件架，循環(huán)水管路上安裝有水泵；其特征是所說循環(huán)水管路連接在試驗(yàn)桶底部和試 驗(yàn)桶頂部之間，并和試驗(yàn)桶構(gòu)成測定裝置的循環(huán)水系統(tǒng)，在循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)安裝有電熱裝置 和溫度傳感器，溫度傳感器及電熱裝置連接在溫度測控系統(tǒng)中。
2.如權(quán)利要求1所述的混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置，其特征是所說循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)安裝溫 度傳感器是在試驗(yàn)桶的循環(huán)水進(jìn)出口處各安裝一個(gè)溫度傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置，其特征是所說循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)安裝溫 度傳感器是在試驗(yàn)桶內(nèi)安裝一個(gè)溫度傳感器。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置，其特征是還安裝有液位控 制裝置，液位控制裝置包括試驗(yàn)桶上端經(jīng)電磁閥連接的進(jìn)水管和循環(huán)水系統(tǒng)中安裝的液位 傳感器。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置，其特征是所說循環(huán)水系統(tǒng) 內(nèi)安裝電熱裝置是在循環(huán)水管路中。
6.如權(quán)利要求5所述的混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置，其特征是還安裝有液位控制裝置， 液位控制裝置包括試驗(yàn)桶上端經(jīng)電磁閥連接的進(jìn)水管和循環(huán)水系統(tǒng)中安裝的液位傳感器。
7.如權(quán)利要求1或2或3所述的混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置，其特征是所說循環(huán)水系統(tǒng) 內(nèi)安裝電熱裝置是在試驗(yàn)桶中水流相對(duì)試件的下游安裝。
8.如權(quán)利要求7所述的混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置，其特征是還安裝有液位控制裝置， 液位控制裝置包括試驗(yàn)桶上端經(jīng)電磁閥連接的進(jìn)水管和循環(huán)水系統(tǒng)中安裝的液位傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型提供的混凝土熱擴(kuò)散率測定裝置，由溫度測控系統(tǒng)、試驗(yàn)桶和循環(huán)水管路構(gòu)成，試驗(yàn)桶內(nèi)有試件架，循環(huán)水管路[6]上安裝有水泵[7]；所說循環(huán)水管路連接在試驗(yàn)桶底部和試驗(yàn)桶頂部之間，并和試驗(yàn)桶[1]構(gòu)成測定裝置的循環(huán)水系統(tǒng)，在循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)安裝有電熱裝置[9]和溫度傳感器[5、10]，溫度傳感器及電熱裝置連接在溫度測控系統(tǒng)中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型完全摒棄了試驗(yàn)桶以外的所有裝水容器，有以下優(yōu)點(diǎn)一是由于省去了循環(huán)水槽，減小試驗(yàn)裝置的體積和重量，從而簡化了裝置構(gòu)成、降低制造成本和運(yùn)輸成本。二是將試驗(yàn)用水量節(jié)減到最小。三是由于水量小從而試驗(yàn)開始階段的水升溫時(shí)間短、升溫耗能少，試驗(yàn)過程中維持水溫的耗能少。
文檔編號(hào)G01N25/18GK201892669SQ201020645880
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者周岳年, 諸華豐, 邱偉明 申請(qǐng)人:舟山市博遠(yuǎn)科技開發(fā)有限公司