用于矿物粉体材料隔热效果评价装置制造方法
【专利摘要】本实用新型用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，涉及一般的物理装置，包括两个尺寸结构完全相同的样品测试仪、温度巡检测试仪、大保温箱、两个尺寸结构完全相同的小保温箱和计算机，其中，样品测试仪包括温度控制仪、控制温度传感器、测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器、测试样品槽上端护板、加热器件、测试样品安放槽和测试样品槽底座；温度巡检测试仪包括用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器、多路温度电压转换器和信号转化器件构成，克服了现有技术的评价结果受到温度、气压、空气流动和涂料配方等因素的影响和测试数据的稳定性和重复性等很难保证的缺陷。
【专利说明】用于矿物粉体材料隔热效果评价装置
【技术领域】
[0001]本实用新型的技术方案涉及一般的物理装置，具体地说是用于矿物粉体材料隔热效果评价装置。
【背景技术】
[0002]大量的统计资料证明，以采暖和空调为主的建筑能耗约占全社会能耗总量的30?40%。如果能够改善建筑物的气密性，隔绝墙壁、门窗对能量的传递，就能够在保证相同室内温度的条件下减少空调的启动频率和运行时间以及冬季供热的热量损耗。最常用的隔热方法就是利用保温隔热材料代替传统的材料来降低建筑能耗，提高能源的利用效率。因此，保温隔热材料及其使用方法是建筑节能的物质基础。
[0003]我国的节能建筑多采用隔热材料作为保温层，阻挡热量的传递，即通过由聚苯发泡等低导热系数的材料制成的隔热层，形成一个温度梯度，减缓热通过传导形式的传递，从而起到隔热保温的效果。目前，建筑隔热材料通用的方法是在墙体外包裹一层聚苯乙烯泡沫板和玻璃纤维网格布，外加钢丝网和锚固钉，再在其外部涂刮约6_厚的水泥砂浆，然后进行外部涂装。这就是所谓的外墙保温隔热体系(ETIC)。该体系其体系施工繁琐，造价高，不适宜异形复杂构造的施工，并且整个体系中存在大量的EPS板缝，形成了许多“热桥”，很难进一步提高体系的节能效果，而且一旦热量通过表面传入内部，热能将被隔热材料所吸收，还会被“困陷”在其中，造成温度的升高，降低材料的隔热效果。基于矿物粉体材料作为主要添加物所得的保温材料由于具有阻燃性好、成本低和隔热效果好等优势，逐渐成为目前国内外的研究热点。因此，矿物粉体材料的隔热性能评价装置的研究，对于上述保温材料的开发具有十分重要的意义。
[0004]对于矿物粉体材料的测定方法和评价装置，目前尚处于研制开发阶段，还没有建立统一的国家标准或权威的国际通行标准。通常的评价方法主要有以下3种:
[0005](I)将矿物粉体材料添加到涂料中，参照1976年美国军标，选用相同功能仪器自制装置，建立隔热涂料隔热性能测试系统，并与标准涂料作对比测试，来间接的评价矿物粉体材料的隔热效果。(2)利用热线法测试粉体材料的导热系数，评价粉体材料的隔热效果。(3)将矿物粉体材料添加到涂料中，借用一些具有开放体系的互相类似的隔热效果评价标准和装置间接评价矿物粉体材料的隔热效果，实施时在大多数开放体系中固定一个热源，例如恒温水浴、红外灯或日光灯，待测样品板放在与热源一定距离的狭缝上，通过感温元件如热电阻、热电偶或者红外测温仪来测定建筑材料测试板正反两面的温差，以此间接评价矿物粉体材料隔热效果。
[0006]上述的评价矿物粉体材料隔热效果的方法及装置都存在的缺陷是，上述的(I)和
(3)两种方法，非常容易受到温度、气压、空气流动和涂料配方等因素等影响，重现性与可靠性不好；第(2)种方法中由于热线法为瞬态测量方法，测试数据的稳定性和重复性等很难保证。实用新型内容
[0007]本实用新型所要解决的技术问题是:提供用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，其测试主体由两个尺寸结构完全相同的小保温箱体和分别放置在这两个小保温箱体上端的两个尺寸结构完全相同的样品测试仪构成，又用一个大保温箱固定了测试环境，因而克服了现有技术的评价结果受到温度、气压、空气流动和涂料配方等因素的影响和测试数据的稳定性和重复性等很难保证的缺陷。
[0008]本实用新型解决该技术问题所采用的技术方案是:用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，包括两个尺寸结构完全相同的样品测试仪、温度巡检测试仪、大保温箱、两个尺寸结构完全相同的小保温箱和计算机；其中，样品测试仪包括温度控制仪、控制温度传感器、测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器、测试样品槽上端护板、加热器件、测试样品安放槽和测试样品槽底座；温度巡检测试仪包括用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器、多路温度电压转换器和信号转化器件构成；上述各个构成部件的安置和连接方式是这样的:两个尺寸结构完全相同的小保温箱并排安置在大保温箱中，温度巡检测试仪的盒体安放在大保温箱的顶部中间位置，两个尺寸结构完全相同的样品测试仪分别安置在两个小保温箱的箱体上端中间位置，由导热性好的金属做的测试样品槽底座及测试样品槽上端护板用螺栓a连接在小保温箱的双层保温材料制成小保温箱体的侧壁箱体上，加热器件位于测试样品槽上端护板之下，用螺栓b连接在测试样品槽上端护板上，控制温度传感器安置在测试样品槽上端护板上，加热器件与测试样品槽底座之间的空间为测试样品安放槽，加热器件、温度控制仪和控制温度传感器之间顺序通过连接导线连接之后，再用导线连接到安置在大保温箱箱体上面的加热控制开关上，两个用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器分别穿过小保温箱的左右两个侧壁安置在小保温箱的左右两个侧壁中部位置上，测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器共六个，其中三个测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器安置在测试样品槽上端护板上壁，另外三个测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器安置在测试样品安放槽的下壁，多路温度电压转换器和信号转化器安置在温度巡检测试仪的盒体内部，温度巡检测试仪的盒体多路温度电压转换器用连接导线穿过大保温箱的箱体和小保温箱的箱体相对靠内的一侧壁上开有的直径为20?30mm的圆形开口或者直接分别与上述用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器和各个分置的测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器相连接，并且连接温度巡检测试仪的盒体上安置的温度巡检测试仪开关，计算机与温度巡检测试仪盒体内部的多路温度电压转换器和信号转化器之间用导线连接。
[0009]上述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，所述小保温箱的箱体的尺寸为(400 ?600) X (400 ?600) X (600 ?800)mm3。
[0010]上述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，所述测试样品安放槽的尺寸为(150 ?350) X (150 ?350) X (15 ?35)mm3。
[0011]上述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，所述大保温箱和小保温箱的箱体中所用的隔热材料为聚氨酯泡沫板或者聚苯泡沫板，其导热系数< 0.025ff/(m.k)。
[0012]在上述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，所述加热器件为红外加热器件。
[0013]在上述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，所述用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器和测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器均采用热电阻或热电偶。
[0014]在上述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，所述用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器和测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器采用的热电阻是钼电阻PtlO或钼电阻PtlOO。
[0015]在上述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，所述用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器和测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器采用的热电偶是铜-康铜热电偶或铜-考铜热电偶。
[0016]在上述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，所述多路温度电压转换器为多路信号巡检仪。
[0017]在上述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，所述信号转化器采用RS-232RS-485Converter。
[0018]在上述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，所述计算机中含带有支持测量和采用的编程方法为Labview的数据分析软件系统。
[0019]上述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，其中所涉及到的部件、元器件和计算机及其中含带的数据分析软件系统均是本【技术领域】的普通技术人员能够制作或通过市售得到的。
[0020]本实用新型的有益效果是:与现有技术相比，本实用新型的实质性特点和进步是:
[0021](I)本实用新型用于矿物粉体材料隔热效果评价装置中用大保温箱使测试过程受环境因素的影响减低，提高了测试效果的精确性；
[0022](2)本实用新型用于矿物粉体材料隔热效果评价装置中测试主体由两个尺寸结构完全相同的小保温箱体和分别放置在两个小保温箱体上端的两个尺寸结构完全相同的样品测试仪构成，保证了评价装置的评价结果的直观性以及样品测试环境的稳定性；
[0023](3)本实用新型用于矿物粉体材料隔热效果评价装置中样品测试仪位于小保温箱体上端中间位置，由导热性好的金属做底座及上端护板，用螺栓连接在小保温箱体上，加热器件位于上端护板下，用螺栓连接在上端护板上，加热器件、温度控制仪和控制温度传感器之间通过导线连接之后，再用从箱体背面出来的导线连接到大保温箱(6)箱体上面的加热控制开关两端，有效地减小了现有装置采用在开放体系中固定一个热源，例如恒温水浴、红外灯或日光灯，所带来的评价结果误差。
[0024]( 4 )本实用新型用于矿物粉体材料隔热效果评价装置中的同时测试两个尺寸结构完全相同的小保温箱体上端样品测试仪上下壁面温度和小保温箱体内部的空气温度，利用含带有支持测量和采用的编程方法为Labview的数据分析软件系统的计算机，通过温度随时间变化的曲线直接显示出矿物粉体材料样品所带来的温度差等数值，进而对其隔热效果作出评价，既直观快捷，又清晰准确。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0026]图1为本实用新型的正视剖面示意图。
[0027]图2为本实用新型的样品测试仪构成示意图。[0028]图3为本实用新型的温度巡检测试仪盒体内部的构成示意图。
[0029]图中，1.温度控制仪，2.样品测试仪，3.加热控制开关，4.温度巡检测试仪，5.温度巡检测试仪开关，6.大保温箱，7.小保温箱，8.用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器，9.螺栓a，10.螺栓b，ll.控制温度传感器，12.连接导线，13.用于测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器，14.测试样品槽上端护板，15.加热器件，16.双层保温材料制成小保温箱体的侧壁，17.测试样品安放槽，18.测试样品槽底座，19.多路温度电压转换器，20.信号转化器，21.计算机。
【具体实施方式】
[0030]图1所示实施例表明，用于矿物粉体材料隔热效果评价装置中的温度巡检测试仪的主体构成是:包括两个尺寸结构完全相同的样品测试仪(2)、温度巡检测试仪(4)、大保温箱(6)、两个尺寸结构完全相同的小保温箱(7)和计算机(21)，其中样品测试仪(2)包括温度控制仪(I);上述各个构成部件的安置和连接方式是这样的:两个尺寸结构完全相同的小保温箱(7)并排安置在大保温箱(6)中，温度巡检测试仪(4)的盒体安放在大保温箱(6)的顶部中间位置，两个尺寸结构完全相同的样品测试仪(2)分别安置在两个小保温箱(7)的箱体上端中间位置，大保温箱(6)箱体上面安置有加热控制开关(3)，巡检测试仪(4)的盒体上安置有温度巡检测试仪开关(5)，两个用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器(8)分别穿过小保温箱(7)的左右两个侧壁安置在小保温箱(7)的左右两个侧壁中部位置上，计算机(21)与温度巡检测试仪(4 )连接。
[0031]图2所显示的用于矿物粉体材料隔热效果评价装置中的样品测试仪(2)的构成是:其中由导热性好的金属做的测试样品槽底座(18)及测试样品槽上端护板(14)用螺栓a
(9)连接在双层保温材料制成小保温箱体的侧壁(16)箱体上，三个测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器(13)安置在测试样品槽上端护板(14)上壁，另三个测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器(13)安置在测试样品安放槽(17)下壁，加热器件(15)位于测试样品槽上端护板(14)之下，用螺栓b (10)连接在测试样品槽上端护板(14)上，加热器件(15)与测试样品槽底座(18)之间的空间为测试样品安放槽(17)，控制温度传感器(11)安置在测试样品槽上端护板(14)上，由加热器件(15)和控制温度传感器(11)之间通过连接导线(12)连接。温度控制仪(I)也属于样品测试仪(2)的构成部分，只是图2中未加显示。
[0032]图3所示实施例表明，用于矿物粉体材料隔热效果评价装置中的温度巡检测试仪盒体内部的构成为多路温度电压转换器(19)和信号转化器(20)，连接导线(12)从温度巡检测试仪盒体向外延伸。
[0033]实施例1
[0034]用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，包括两个尺寸结构完全相同的样品测试仪
(2)、温度巡检测试仪(4)、大保温箱(6)、两个尺寸结构完全相同的小保温箱(7)和计算机
(21);其中，样品测试仪(2)包括温度控制仪(I)、控制温度传感器(11)、测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器(13)、测试样品槽上端护板(14)、加热器件(15)、测试样品安放槽(17)和测试样品槽底座(18);温度巡检测试仪(4)包括用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器(8)、多路温度电压转换器(19)和信号转化器件(20)构成；上述各个构成部件的安置和连接方式是这样的:两个尺寸结构完全相同的小保温箱(7)并排安置在大保温箱(6)中，温度巡检测试仪(4)的盒体安放在大保温箱(6)的顶部中间位置，两个尺寸结构完全相同的样品测试仪(2)分别安置在两个小保温箱(7)的箱体上端中间位置，由导热性好的金属做的测试样品槽底座(18)及测试样品槽上端护板(14)用螺栓a (9)连接在小保温箱(7)的双层保温材料制成小保温箱体的侧壁(16)箱体上，加热器件(15)位于测试样品槽上端护板(14)之下，用螺栓b (10)连接在测试样品槽上端护板(14)上，控制温度传感器(11)安置在上端护板(14)上，加热器件(15)与测试样品槽底座(18)之间的空间为测试样品安放槽(17)，由加热器件(15)、温度控制仪(I)和控制温度传感器(11)之间顺序通过连接导线(12)连接之后，再用导线连接到安置在大保温箱(6)箱体上面的加热控制开关(3)上，两个用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器(8)分别穿过小保温箱(7)的左右两个侧壁安置在小保温箱(7)的左右两个侧壁中部位置上，测试样品安放槽(17)上下壁面温度的温度传感器(13)共六个，其中三个测试样品安放槽(17)上下壁面温度的温度传感器(13)安置在测试样品槽上端护板(14)上壁，另外三个测试样品安放槽
(17)上下壁面温度的温度传感器(13)安置在测试样品安放槽(17)的下壁，多路温度电压转换器(19)和信号转化器(20)安置在温度巡检测试仪(4)的盒体内部，温度巡检测试仪
(4)的盒体多路温度电压转换器(19)用连接导线(12)穿过大保温箱(6)的箱体和小保温箱(7)的箱体相对靠内的一侧壁上开有的直径为20mm的圆形开口与上述用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器(8)和各个分置的测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器(13)相连接，并且连接温度巡检测试仪(4)的盒体上安置的温度巡检测试仪开关
(5)，计算机(21)与温度巡检测试仪(4)盒体内部的多路温度电压转换器(19)和信号转化器(20)之间用导线连接。本实施例中，小保温箱(7)的箱体的尺寸为400 X 400 X 600mm3,测试样品安放槽(17 )的尺寸为150 X 150 X 15mm3，大保温箱(6 )和小保温箱(7 )的箱体中所用的隔热材料为聚氨酯泡沫板或者聚苯泡沫板，其导热系数< 0.025W/(m *k)，加热器件(15)为红外加热器件，用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器(8)和测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器(13)均采用钼电阻PtlO热电阻，多路温度电压转换器(19)为多路信号巡检仪信号转化器(20)采用RS-232RS-485Converter，计算机(21)中含带有支持测量和采用的编程方法为Labview的数据分析软件系统。
[0035]实施例2
[0036]除温度巡检测试仪(4)的盒体多路温度电压转换器(19)用连接导线(12)穿过大保温箱(6)的箱体和小保温箱(7)的箱体相对靠内的一侧壁上开有的直径为25mm的圆形开口分别与上述用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器(8)和各个分置的测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器(13)相连接，小保温箱(7)的箱体的尺寸为500 X 500 X 700mm3,测试样品安放槽(17)的尺寸为250 X 250 X 25mm3，用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器(8)和测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器(13)均采用钼电阻PtlOO热电阻之外，其他同实施例1。
[0037]实施例3
[0038]除温度巡检测试仪(4)的盒体多路温度电压转换器(19)用连接导线(12)穿过大保温箱(6)的箱体和小保温箱(7)的箱体相对靠内的一侧壁上开有的直径为30mm的圆形开口分别与上述用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器(8)和各个分置的测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器(13)相连接，小保温箱(7)的箱体的尺寸为600 X 600 X 800mm3,测试样品安放槽(17)的尺寸为350 X 350 X 35mm3，用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器(8)和测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器(13)均采用铜-康铜热电偶之外，其他同实施例1。
[0039]实施例4
[0040]除温度巡检测试仪(4)的盒体多路温度电压转换器(19)用连接导线(12)直接分别与上述用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器(8)和各个分置的测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器(13)相连接，小保温箱(7)的箱体的尺寸为600 X 600 X 800mm3,测试样品安放槽(17)的尺寸为350 X 350 X 35mm3，用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器(8)和测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器(13)均采用铜-考铜热电偶之外，其他同实施例1。
[0041]上述实施例中所涉及到的部件、元器件和计算机及其中含带的数据分析软件系统均是本【技术领域】的普通技术人员能够制作或通过市售得到的。
【权利要求】
1.用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，其特征在于:包括两个尺寸结构完全相同的样品测试仪、温度巡检测试仪、大保温箱、两个尺寸结构完全相同的小保温箱和计算机；其中，样品测试仪包括温度控制仪、控制温度传感器、测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器、测试样品槽上端护板、加热器件、测试样品安放槽和测试样品槽底座；温度巡检测试仪包括用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器、多路温度电压转换器和信号转化器件构成；上述各个构成部件的安置和连接方式是这样的:两个尺寸结构完全相同的小保温箱并排安置在大保温箱中，温度巡检测试仪的盒体安放在大保温箱的顶部中间位置，两个尺寸结构完全相同的样品测试仪分别安置在两个小保温箱的箱体上端中间位置，由导热性好的金属做的测试样品槽底座及测试样品槽上端护板用螺栓a连接在小保温箱的双层保温材料制成小保温箱体的侧壁箱体上，加热器件位于测试样品槽上端护板之下，用螺栓b连接在测试样品槽上端护板上，控制温度传感器安置在测试样品槽上端护板上，加热器件与测试样品槽底座之间的空间为测试样品安放槽，加热器件、温度控制仪和控制温度传感器之间顺序通过连接导线连接之后，再用导线连接到安置在大保温箱箱体上面的加热控制开关上，两个用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器分别穿过小保温箱的左右两个侧壁安置在小保温箱的左右两个侧壁中部位置上，测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器共六个，其中三个测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器安置在测试样品槽上端护板上壁，另外三个测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器安置在测试样品安放槽的下壁，多路温度电压转换器和信号转化器安置在温度巡检测试仪的盒体内部，温度巡检测试仪的盒体多路温度电压转换器用连接导线穿过大保温箱的箱体和小保温箱的箱体相对靠内的一侧壁上开有的直径为20?30mm的圆形开口或者直接分别与上述用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器和各个分置的测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器相连接，并且连接温度巡检测试仪的盒体上安置的温度巡检测试仪开关，计算机与温度巡检测试仪盒体内部的多路温度电压转换器和信号转化器之间用导线连接。
2.根据权利要求1所述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，其特征在于:所述小保温箱的箱体的尺寸为(400?600) X (400?600) X (600?800)mm3。
3.根据权利要求1所述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，其特征在于:所述测试样品安放槽的尺寸为(150?350) X (150?350) X (15?35)mm3。
4.根据权利要求1所述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，其特征在于:所述大保温箱和小保温箱的箱体中所用的隔热材料为聚氨酯泡沫板或者聚苯泡沫板，其导热系数(0.025W/ (m.k)。
5.根据权利要求1所述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，其特征在于:所述加热器件为红外加热器件。
6.根据权利要求1所述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，其特征在于:所述用于测试小保温箱体内部的空气温度的温度传感器和测试样品安放槽上下壁面温度的温度传感器均采用热电阻或热电偶。
7.根据权利要求1所述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，其特征在于:所述多路温度电压转换器为多路信号巡检仪。
8.根据权利要求1所述用于矿物粉体材料隔热效果评价装置，其特征在于:所述信号转化器采用 RS-232 RS-485 Converter。
【文档编号】G01N25/00GK203672806SQ201320804974
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】王菲, 梁金生, 汤庆国, 刘海凤 申请人:河北工业大学