用于檢測溫控?zé)嵯嘧儾牧蟽?chǔ)熱能力的儀器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于檢測溫控?zé)嵯嘧儾牧蟽?chǔ)熱能力的儀器，屬于檢測儀器領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]溫控?zé)嵯嘧儾牧嫌址Q作熱儲(chǔ)能材料，相變材料在其物相變化過程中，可以吸收環(huán)境的熱(冷)量，并在需要時(shí)向環(huán)境放出熱(冷)量，利用相變潛熱進(jìn)行能量的貯存和應(yīng)用，從而達(dá)到控制周圍環(huán)境溫度的目的。日常生活中最常見的熱相變材料是水和黏土。但傳統(tǒng)熱相變材料無法滿足大部分使用要求，因此市場出現(xiàn)了大量的熱相變材料。如無機(jī)物類:堿及堿土金屬的齒化物、硝酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽及醋酸鹽；有機(jī)物類:高級脂肪烴、醇、羧酸及鹽類、某些聚合物等。溫控?zé)嵯嘧儾牧暇哂惺褂梅奖?，管理維修簡單，節(jié)能效率顯著，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，在各領(lǐng)域得到大規(guī)模的廣泛應(yīng)用:建筑領(lǐng)域(如建筑保溫層，建筑玻璃，壁紙)、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域(如塑料大棚，固沙種草，各種農(nóng)業(yè)肥料)、功能服裝領(lǐng)域(如煉鋼專用服，宇航服，野外訓(xùn)練服，高寒地區(qū)野外勘探，采油專用服)及其它領(lǐng)域(如各種坐墊，太陽能存儲(chǔ)，廢熱存儲(chǔ)，廢冷存儲(chǔ)等)。
[0003]雖然熱相變材料在日常生活和工農(nóng)業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但熱相變材料儲(chǔ)熱能力的測試仍然存在諸多問題。目前國內(nèi)乃至國際上都沒有一個(gè)專門直觀測定熱相變材料熱物性能的試驗(yàn)方法，常用差示掃描量熱儀(DSC)作為測試設(shè)備。該設(shè)備雖然能夠測試相關(guān)材料的熔融、結(jié)晶行為，玻璃化轉(zhuǎn)變、氧化穩(wěn)定性、動(dòng)力學(xué)、純度、比熱等參數(shù)，但也只是應(yīng)用于塑料、橡膠、纖維、粘合劑、涂料、有機(jī)化合物、無機(jī)化合物、藥物、食品、電子、汽車飛機(jī)等各個(gè)行業(yè)中，并沒有直接測定溫控相變材料儲(chǔ)熱性能的先例，且也有好多缺點(diǎn):首先，測試程序非常復(fù)雜，不能直接給出普通用戶需要的結(jié)果；第二，測試儀器也非常昂貴(常用的差熱分析儀售價(jià)都在50萬人民幣以上)，術(shù)語(熱相變和焓變)普通用戶難以理解，使得用戶很難自己判斷所購買熱相變材料保溫性能的好壞；第三，市場所售熱相變材料的品種繁多，使得目前常用的設(shè)備不能完全滿足(如已加工成型的熱相變材料，液體材料，黏土保溫層等)，或者不能更加貼近實(shí)際的測試，所得結(jié)果對實(shí)際應(yīng)用幫助不大；第四，目前所有熱相變材料熱物性測試設(shè)備不能同時(shí)檢測材料的透濕性，造成測試成本的增加。
[0004]有科研工作者提出了溫度曲線法表征溫控?zé)嵯嘧儾牧系臒嵛镄?，雖然將理論高度降低了，能夠被廣大普通用戶接受，但測試儀器仍然使用DSC。能夠簡單明了的直接讀取溫度曲線的測試儀器仍然沒有商業(yè)化的產(chǎn)品。
[0005]本實(shí)用新型針對目前市場的需求，開發(fā)出能夠簡單易操作的溫控?zé)嵯嘧儾牧蟽?chǔ)熱能力(熱物性)檢測儀，該設(shè)備不僅能夠測試DSC能夠測試的粉末狀物質(zhì)，而且對已成型的各種大塊狀固體材料，已成型易碎材料及液體材料均可得到其溫度曲線，因此應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是根據(jù)溫度曲線法表征溫控?zé)嵯嘧儾牧系臒嵛镄缘奶攸c(diǎn)，提供一種操作方便、性能穩(wěn)定及數(shù)據(jù)直觀可信的用于溫控檢測熱相變材料儲(chǔ)熱能力的儀器。
[0007]本實(shí)用新型用于溫控檢測熱相變材料儲(chǔ)熱能力的儀器，包括長方形箱體，箱體內(nèi)由上至下依次劃分為:自動(dòng)控制面板、檢測區(qū)、試樣區(qū)、人工氣候區(qū)、溫濕度控制區(qū)，且各區(qū)域間相互連通；其中，溫濕度控制區(qū)內(nèi)安裝有溫濕度控制器；人工氣候區(qū)內(nèi)安裝有溫濕度探頭傳感器I ;樣品區(qū)內(nèi)通過支架安裝有超導(dǎo)熱銅網(wǎng)夾或者銅盤；檢測區(qū)內(nèi)安裝有裝有溫濕度探頭傳感器II ;自動(dòng)控制面板上設(shè)置有電源系統(tǒng)及開關(guān)、人工溫變區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)以及檢測區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)。
[0008]溫濕度控制器包括冷卻壓縮機(jī)、加熱裝置及水蒸氣調(diào)控器，以調(diào)整人工氣候區(qū)的溫度及濕度。
[0009]在人工氣候區(qū)和檢測區(qū)的內(nèi)壁設(shè)置有絕熱層I和絕熱層II，使其不予外界發(fā)生熱、濕交換，以確保檢測的準(zhǔn)確性。
[0010]在人工氣候區(qū)內(nèi)下部設(shè)置有風(fēng)扇，以實(shí)現(xiàn)溫度和濕度在該區(qū)域內(nèi)均勻分布。
[0011]在人工氣候區(qū)內(nèi)設(shè)置有溫變調(diào)節(jié)管，以輔助調(diào)節(jié)人工氣候區(qū)內(nèi)的溫度。
[0012]在檢測區(qū)及人工氣候區(qū)分別設(shè)置有開門，以便于放置測試樣品及操作。
[0013]該儀器的測試原理:測試材料放入試樣區(qū)后，根據(jù)需要通過人工氣候區(qū)的溫濕度控制器調(diào)節(jié)該區(qū)域的溫濕度，待達(dá)到檢測所要求后進(jìn)行即時(shí)檢測:觀察并記錄檢測區(qū)內(nèi)溫濕度監(jiān)測探頭II的溫度及濕度變化，并繪制溫濕度變化曲線；通過該曲線即可得到測試產(chǎn)品(溫控?zé)嵯嘧儾牧?的儲(chǔ)熱性(溫度變化情況)及透濕性(濕度變化情況)，從而實(shí)現(xiàn)對熱相變材料儲(chǔ)熱能力(儲(chǔ)熱性及透濕性)的檢測。
[0014]本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有的優(yōu)勢:
[0015]1、本實(shí)用新型能夠在不破壞廣品完整性的如提下，方便、快捷、真實(shí)、準(zhǔn)確的反應(yīng)出熱相變材料成型產(chǎn)品整體的溫度調(diào)節(jié)能力，避免了目前通過DSC無法直接檢測熱相變材料制備的產(chǎn)品整體的熱物性的問題，通過對塑料大棚保溫棉被的儲(chǔ)熱能力試、固沙結(jié)皮的保溫透濕性以及建筑保溫材料儲(chǔ)熱性能等的測試應(yīng)用，取得了很好的效果；
[0016]2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，低成本；檢測方法簡單，直觀，能夠簡單明了的通過監(jiān)控系統(tǒng)直接讀取溫濕度曲線；
[0017]3、本實(shí)用新型適用于任何熱相變材料(包括固體、液體)熱物性的測試，適合廣大普通終端用戶(生產(chǎn)加工企業(yè))檢測產(chǎn)品質(zhì)量和性能。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的的各功能區(qū)域劃分圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]參照圖1、2，一種用于溫控檢測熱相變材料儲(chǔ)熱能力的儀器，包括長方形箱體(50X 50X 120cm，壁厚3cm ;外殼用耐候性強(qiáng)的高強(qiáng)度聚丙稀塑膠材料制成)，箱體內(nèi)由上至下依次分割為:自動(dòng)控制面板1、檢測區(qū)2、試樣區(qū)3、人工氣候區(qū)4、溫濕度控制區(qū)5，且各區(qū)域間相互連通。其中，溫濕度控制區(qū)5內(nèi)安裝有溫濕度控制器16(包括冷卻壓縮機(jī)、加熱裝置、水蒸氣調(diào)控器)。人工氣候區(qū)4內(nèi)安裝有溫濕度監(jiān)測探頭I 12和溫變調(diào)節(jié)管13，其下部設(shè)置有風(fēng)扇15。樣品區(qū)3內(nèi)通過支架安裝有超導(dǎo)熱銅網(wǎng)夾或者銅盤(銅網(wǎng)夾用于固定大型固體材料，銅盤用于放置液體或者易碎固體材料);檢測區(qū)2內(nèi)安裝有溫濕度監(jiān)測探頭II 9。在自動(dòng)控制面板I上設(shè)置有電源系統(tǒng)及開關(guān)7、人工溫變區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)6 (包含溫濕度顯示儀表，用于監(jiān)測人工氣候區(qū)4的實(shí)際溫度及濕度情況，該系統(tǒng)內(nèi)也用于設(shè)置溫濕度控制區(qū)5溫度及濕度條件)以及檢測區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)8 (包含檢測區(qū)實(shí)際溫濕度數(shù)值顯示儀表，用于讀取人工氣候區(qū)4設(shè)定溫濕度經(jīng)過熱相變材料后對溫濕度的調(diào)控情況)。
[0021]為了確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，在人工氣候區(qū)4和檢測區(qū)2的內(nèi)壁分別設(shè)置有絕熱層I 14和絕熱層II 10，以保證其不予外界發(fā)生熱、濕交換。
[0022]為了便于操作，在檢測區(qū)2及人工氣候區(qū)4分別設(shè)置有開門。
[0023]檢測時(shí)，測試材料放入試樣區(qū)；溫濕度控制器根據(jù)檢測要求調(diào)整人工氣候區(qū)的溫度及濕度，待達(dá)到檢測所要求后(溫濕度監(jiān)測探頭I實(shí)時(shí)檢測該區(qū)域的溫濕度并顯示數(shù)據(jù))進(jìn)行即時(shí)檢測；溫濕度監(jiān)測探頭II檢測經(jīng)過儲(chǔ)熱材料后的檢測區(qū)內(nèi)的溫濕度并顯示數(shù)據(jù)，同時(shí)繪制測試區(qū)域內(nèi)測試時(shí)間與溫濕變化關(guān)系的曲線，通過該曲線即可表征該材料的儲(chǔ)熱能力及透濕性強(qiáng)弱。
[0024]儀器性能指標(biāo):1、溫度可調(diào)范圍-25°C ~100°C，溫度控制精度±0.1°C，溫度探測精度±0.10C ；2.濕度可調(diào)范圍10%~90%，濕度控制精度±1%RH，濕度探測精度±1%RH。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于溫控檢測熱相變材料儲(chǔ)熱能力的儀器，包括箱體，箱體內(nèi)由上至下依次分割為:自動(dòng)控制面板(1)、檢測區(qū)(2)、試樣區(qū)(3)、人工氣候區(qū)(4)、溫濕度控制區(qū)(5)，且各區(qū)域間相互連通；其中，溫濕度控制區(qū)(5)內(nèi)安裝有溫濕度控制器(16);人工氣候區(qū)(4)內(nèi)安裝有溫濕度監(jiān)測探頭I (12);樣品區(qū)(3)內(nèi)通過支架安裝有超導(dǎo)熱銅網(wǎng)夾或者銅盤；檢測區(qū)(2)內(nèi)安裝有溫濕度監(jiān)測探頭II (9);自動(dòng)控制面板(I)上設(shè)置有電源系統(tǒng)及開關(guān)(7)、人工溫變區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)(6)以及檢測區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)(8)。
2.如權(quán)利要求1所述用于溫控檢測熱相變材料儲(chǔ)熱能力的儀器，其特征在于:在人工氣候區(qū)(4)和檢測區(qū)(2)的內(nèi)壁分別設(shè)置有絕熱層I (14)和絕熱層II (10)。
3.如權(quán)利要求1所述用于溫控檢測熱相變材料儲(chǔ)熱能力的儀器，其特征在于:溫濕度控制器(16)包括冷卻壓縮機(jī)、加熱裝置、水蒸氣調(diào)控器。
4.如權(quán)利要求1所述用于溫控檢測熱相變材料儲(chǔ)熱能力的儀器，其特征在于:在人工氣候區(qū)(4)內(nèi)設(shè)置有溫變調(diào)節(jié)管(13)。
5.如權(quán)利要求1所述用于溫控檢測熱相變材料儲(chǔ)熱能力的儀器，其特征在于:在人工氣候區(qū)(4)內(nèi)下部設(shè)置有風(fēng)扇(15)。
6.如權(quán)利要求1所述用于溫控檢測熱相變材料儲(chǔ)熱能力的儀器，其特征在于:在檢測區(qū)(2 )及人工氣候區(qū)(4 )分別設(shè)置有開門。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于檢測溫控?zé)嵯嘧儾牧蟽?chǔ)熱能力的儀器，包括箱體，箱體內(nèi)由上至下依次分割為：自動(dòng)控制面板、檢測區(qū)、試樣區(qū)、人工氣候區(qū)、溫濕度控制區(qū)；其中溫濕度控制區(qū)內(nèi)安裝有溫濕度控制器，人工氣候區(qū)及檢測區(qū)內(nèi)分別安裝有溫濕度監(jiān)測探頭。檢測時(shí)根據(jù)需要通過人工氣候區(qū)的溫濕度控制器以調(diào)節(jié)該區(qū)域的溫濕度，待達(dá)到檢測所要求的溫濕度后進(jìn)行檢測，并記錄檢測區(qū)內(nèi)溫濕度監(jiān)測探頭的溫度和濕度變化，并繪制溫濕變化曲線，通過溫濕變化曲線即可得到測試產(chǎn)品的儲(chǔ)熱性及透氣性，從而實(shí)現(xiàn)對熱相變材料儲(chǔ)熱能力的檢測。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，低成本；檢測方法簡單，能夠通過監(jiān)控系統(tǒng)直接讀取溫濕度，適用于任何熱相變材料熱物性的測試。
【IPC分類】G01N15-08, G01N25-20
【公開號】CN204556549
【申請?zhí)枴緾N201520252645
【發(fā)明人】張哲 , 王挺, 朱桂蘭, 武子博, 武玉鋼
【申請人】蘭州康華環(huán)保科技有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月24日