專利名稱：混凝土熱擴散率測定裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種混凝土熱擴散率測定裝置。
背景技術：
目前公開的混凝土熱擴散率的測定方法有兩種，分別是由中華人民共和國水利行業標準《水工混凝土試驗規程》(SL352-2006)規定的測定方法(簡稱為SL352法)和由公開號為CN101915776的中國發明專利申請“混凝土熱擴散率的測定方法及試驗裝置”公開并載入中華人民共和國建筑行業產品標準《混凝土熱物理參數測定儀》(JG/T329-2011)的測定方法(簡稱為BYR法)。它們分別是在同溫體試件外營造一個溫度更低或更高的恒溫水環境，使同溫體試件自中心向表面形成一個穩定的正向或逆向的熱擴散過程，從而通過對該熱擴散過程中試件中心的溫度差-時間關系的測定并對測定結果進行處理后計算出熱擴散率。所說同溫體試件是將試件置于某一環境溫度下經熱擴散的作用使其中心溫度與表面溫度(與其所處環境溫度相同)趨同時形成的，此時其中心溫度和表面溫度接近，并分別是試件中溫度場分布的兩個極限值。測定時試件所處的環境水溫所要控制達到的恒溫溫度稱作熱擴散環境溫度，同溫體試件的溫度與熱擴散環境溫度的差值為該測定的初始溫差。為配合所提供的測定方法，發明專利申請CN101915776還提出了相應的測定裝置，該“測定裝置中有試驗桶、恒溫循環水槽和溫度測控系統，其中同溫體試件制裝置是其中介質溫度為30°C以下的腔室或水槽；恒溫循環水槽是為實現測定環境的熱恒溫循環水槽，試驗桶與熱恒溫循環水槽之間通過水管和水泵連接成水循環系統；所說溫度測控系統包括水循環系統中安裝的測定環境溫度傳感器和與電加熱器、測定環境溫度傳感器電信號連接的恒溫控制電路，還包括試件中心埋設的溫度傳感器與試件中心溫度傳感器電信號連接的溫度-時間記錄裝置。”發明專利申請CN101915776所公開的方法和裝置的主要優點是克服傳統測定方法(SL352方法)因高溫同溫體試件在較低溫度的恒溫環境溫度進行熱擴散測定而所要采用的恒溫循環水的測定裝置的實現受制于制冷方式對恒溫熱擴散溫度的誤差控制所存在的諸多不足以實現節能、節水、省時、提高測量精度和降低成本等目標。研究表明，在不同恒溫溫度下的熱擴散過程中，混凝土的熱擴散率有所不同。同時，在一定溫度范圍內(10°C 70°C)的熱擴散過程中熱擴散率與溫度可呈現較好的線性關系。因此對于需要獲得較高精度的熱擴散率時，就需要在不同恒溫溫度下、多次進行熱擴散過程的測定以獲得混凝土應用溫度段(通常為10°C 70°C )的熱擴散率特性，如在 15°C、30°C、45°C、60V 4個溫度點、每個溫度點重復進行3次測定。但由于現有兩種測定方法，即SL352法和BYR法都要求被測試件保持足夠大的起止溫差，即同溫體試件的溫度和測定時恒溫環境的溫度之間的差值要足夠大，以保證測定結果的準確性。這是因為，溫差θ的誤差Δ θ所引起的被測混凝土的熱擴散率的相對誤差Δ α/α為
權利要求
1.一種混凝土熱擴散率測定裝置，測定裝置中有試驗桶、恒溫循環水供給裝置、溫度測控與運行控制系統；所說試驗桶是放置被測試件并使試件表面形成循環水包裹的恒溫熱擴散環境的容器；所說恒溫循環水供給裝置是向試驗桶提供測試過程所需的恒溫循環水的裝置，安裝有電致熱交換裝置和循環水驅動裝置，恒溫循環水供給裝置連接有溫度測控與運行控制系統；所說的溫度測控與運行控制系統是包括埋設在試件中心的溫度傳感器、設置于試驗桶中的環境水溫傳感器、溫度-時間記錄裝置、與電致熱交換裝置連接的溫度控制裝置和與循環水驅動裝置連接的水循環控制裝置構成的計算機控制系統，其中各傳感器為系統的數據輸入裝置，溫度-時間記錄裝置為系統的存儲器的一部分，溫度控制裝置、水循環控制裝置為系統的執行機構，計算機控制系統中還有人工數據輸入裝置用以人工輸入預定的恒溫熱擴散環境溫度；其特征是所說恒溫循環水供給裝置中的電致熱交換裝置由大功率與小功率兩套電加器和一套小功率電制冷器組成，其中大功率電加熱器連接溫度控制裝置中的開關機構，其加熱功率大于在5min以內使循環水升溫至恒溫熱擴散環境溫度所需要的熱量；小功率電加熱器和小功率電制冷器連接溫度控制裝置中的功率控制機構，小功率電加熱器的最大加熱功率大于測定過程中試件最大吸熱功率、循環水對裝置及環境的熱交換的最大放熱功率之和，小功率電制冷器的最大制冷功率大于測定過程中循環水對裝置及環境的熱交換的最大放熱功率、循環水流動的動能轉換成熱能的放熱功率之和；恒溫循環水供給裝置對試驗桶內循環水的溫度控制誤差小于測定裝置的最小允許起始溫差的1%，開關機構的靈敏度在測定裝置的最小允許起始溫差的0. 3°C。
2.如權利要求1所述的混凝土熱擴散率測定裝置，其特征是大功率電加熱器是由多個小功率電加熱器組成的，溫度控制用的小功率電加熱器是其中之一。
3.如權利要求1所述的混凝土熱擴散率測定裝置，其特征是小功率電制冷器的蒸發管置于試驗桶內的同溫體試件下方。
4.如權利要求1或3所述的混凝土熱擴散率測定裝置，其特征是所說小功率電制冷器的最大功率為300W以下。
5.如權利要求1所述的混凝土熱擴散率測定裝置，其特征是工作狀態下所用恒溫循環水的總體積是試驗桶容積與標準試件體積之差的2倍以內。
6.如權利要求5所述的混凝土熱擴散率測定裝置，其特征是大功率電加熱器、小功率電加熱器是串聯的管道電熱器，小功率電制冷器的蒸發管覆蓋在管道電熱器管壁外，蒸發管外包裹絕熱層。
全文摘要
本發明提供的混凝土熱擴散率測定裝置，在恒溫循環水供給裝置中有大、小功率電加熱器[27]和小功率電制冷器[26]各一套，其中大功率電加熱器的加熱功率大于在5min以內使循環水升溫至恒溫熱擴散環境溫度所需要的熱量；小功率電加熱(制冷)器連接溫度控制裝置中的功率控制機構[F11、F21]；恒溫循環水供給裝置對環境水溫的控制誤差小于測定裝置的最小允許起始溫差的1％。與現有技術相比，本發明可以快速提升環境水溫而實現多溫段測定；可以在低于裝置環境溫度的熱擴散環境溫度點進行測定，實現全溫段測定。同時提高了環境水溫的控制精度，從而雖然縮小了起始溫差仍能達到測定標準所要求的測定誤差最小值。
文檔編號G01N25/20GK102288642SQ20111025156
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月29日 優先權日2011年8月29日
發明者周岳年, 王波, 諸華豐, 邱偉明, 魏軍 申請人:舟山市博遠科技開發有限公司