CN103822844A - 围护结构材料传湿性能测试装置和方法 - Google Patents

Abstract

围护结构材料传湿性能测试装置和方法，测试装置包括：测试舱、环境舱和测试件固定架，其中测试舱和环境舱位于测试件固定架的左右两侧；其中，测试舱和环境舱的舱内都分别设置有：空气处理箱，其中设置有加热器、循环风机、制冷装置以及带有电子天平的饱和盐溶液容器；通过多孔板与测试舱和环境舱内壁之间形成的静压箱；设置在静压箱多孔板的外侧的导轨和在导轨上可移动的导流板，导流板上设置有能覆盖多孔板的覆盖膜；以及设置在测试件表面附近的温度传感器、湿度传感器和风速传感器。利用本发明的测试装置能够对测试件两侧温湿度及风速分别调控，准确地测量测试件的传湿量，并且有效地反映出实际围护结构材料传湿性能。

Description

围护结构材料传湿性能测试装置和方法

技术领域

本发明涉及围护结构材料传湿性能测试装置和方法。

背景技术

目前，对围护结构材料（例如墙体材料、板材等）的传湿性能传统的测试方法有干燥剂法和水法，即将试样封装在带有干燥剂或蒸馏水的试验盘的开口上，装配后放入一受控的环境气氛中，定时称重以测定水蒸气通过试样的速度。但是，这两种方法都是针对少量试样进行的，而实际围护结构材料的厚度和面积都要远远大于这种实验所用试样尺寸，所以在使用传统方法进行传湿性能测试时，会有可能因试样尺寸与实际围护结构材料尺寸大小的差异，以及实际围护结构材料的两侧温湿度及风速并非与实验条件相同，而并不能很准确的反映出实际尺寸围护结构材料的传湿性能。目前，还有没有能够直接测试围护结构材料传湿量的实验装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种围护结构材料传湿性能测试装置和方法，能够克服现有技术的某个或某些缺陷。

根据本发明的围护结构材料传湿性能测试装置，包括：

测试舱、环境舱和测试件固定架，其中测试舱和环境舱位于测试件固定架的左右两侧；

其中，测试舱和环境舱的舱内都分别设置有：

空气处理箱，其中设置有加热器、循环风机、制冷装置以及带有电子天平的饱和盐溶液容器；

通过多孔板与测试舱和环境舱内壁之间形成的静压箱；

设置在静压箱多孔板的外侧的导轨和在导轨上可移动的导流板，导流板上设置有能覆盖多孔板的覆盖膜，其中空气处理箱的空气先流入静压箱，然后通过多孔板流到测试件表面；以及

设置在测试件表面附近的温度传感器、湿度传感器和风速传感器。

在本发明的一个具体实施例中，测试舱上还设置有压缩空气进口。

在本发明的一个优选实施例中，测试舱和环境舱底部都设置有滚轮。当测试舱与环境舱是分体的情况下，其中测试件固定架底部也设置有滚轮。

在本发明的另一个优选实施例中，其中测试件固定架通过卡扣结构与测试舱和环境舱连接，并且也通过卡扣结构来固定测试件。

在本发明的又一个优选实施例中，其中电子天平为带有通讯接口的天平，并通过通信模块与PLC相接，利用PLC实现对电子天平数据的定时采集。

在本发明的又一个具体实施例中，其中测试舱和环境舱都由内表面为不锈钢板的彩钢板制成。

采用上述装置来测试围护结构材料传湿性能的方法，包括步骤：

（1）根据测试要求的环境相对湿度，配置好足量的饱和盐溶液，放置于电子天平上；

（2）将测试件安装在测试件固定架中，在测试件表面布置若干温湿度、风速传感器；

（3）将舱室内设备设置完毕后，组装两舱室和测试件固定架，保证装置密闭良好；

（4）测试舱的压缩空气进口外接至压缩空气钢瓶，钢瓶出口有减压阀、压力表和流量计，根据测试需求调整测试舱压力；

（5）按照测试所需舱室温度选择是否开启加热器或制冷装置，开启循环风机，并按照测试需求调整导流板位置，控制风速大小；

（6）根据温湿度、风速传感器传递温湿度及风速大小，调整温湿度及风速至测试要求；

（7）数据采集、记录及处理。

利用本发明的测试装置能够对测试件两侧温湿度及风速分别调控，准确地测量测试件的传湿量，并且有效地反映出实际围护结构材料传湿性能。

附图说明

图1为根据本发明的围护结构材料传湿性能测试装置的整体示意图；以及

图2是根据本发明的围护结构材料传湿性能测试装置的外部卡扣安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的围护结构材料传湿性能测试装置和方法。

如图1和图2所示，该测试装置主要包括测试舱19、环境舱20以及测试件固定架13。其中测试舱19和环境舱20分别位于测试件固定件13的左右两侧。测试舱19和环境舱20可以是一体形成的整体舱，只是通过测试件固定件13分割成两个舱，在这种情况下，测试舱19和环境舱20上可以通过设置舱门来方便操作。测试舱19和环境舱20也可以是两个分别具有一端开口的分体舱，当组装时，各自的开口端分别与测试件固定架13进行密封连接。测试舱19和环境舱20底部都设置有滚轮18，当测试舱19与环境舱20是分体的情况下，其中测试件固定架13底部也设置有滚轮，从而方便进行组装。

测试舱19和环境舱20的外形一般为长方体，它们的都采用内表面为不锈钢板的彩钢板材料1（例如EPS彩钢板）制成，其保温层厚度在200-300mm之间，从而能够起到很好的保温作用。

如图2所示，测试件固定架13通过卡扣结构21与测试舱19和环境舱20连接，并且待测的围护结构材料即测试件14也通过卡扣结构21与测试件固定架13进行固定。

如图1所示，测试舱19和环境舱20的舱内都分别设置有空气处理箱7、静压箱2、导轨4和导流板5。空气处理箱7内设置有加热器8、循环风机9、制冷装置11以及带有电子天平的饱和盐溶液容器10。

静压箱2是通过多孔板3与测试舱19和环境舱20的上下内壁之间形成。在多孔板3的外侧设置有导轨4和在导轨4上可移动的导流板5，导流板5上设置有能覆盖多孔板3的覆盖膜（图中未示出）。空气处理箱7具有不锈钢壳体并具有密封功能，壳体的上下两端通过管路分别与上下静压箱2相连。在测试时，空气处理箱7中的空气先流入静压箱2，然后通过多孔板3均匀流到测试件14表面。可以通过导流板5在导轨4上的左右移动来改变覆盖膜覆盖多孔板3的面积，从而控制流向测试件14的风量。

电子天平为带有通讯接口的天平，通过通信模块与PLC（可编程逻辑控制器）相接，利用PLC实现对电子天平数据的定时采集。循环风机9可以采用带变频器的低噪声循环风机。制冷装置11可以采用风冷压缩冷凝机组，在这种情况下，风冷压缩冷凝机组的散热装置设置在测试舱19或环境舱20的舱外，蒸发器设置在空气处理箱7中。

测试舱19上还设置有压缩空气进口6，测试时压缩空气进口6外接至压缩空气钢瓶，钢瓶出口有减压阀、压力表和流量计，根据测试需求调整测试舱19舱内的压力。

测试舱19和环境舱20的舱内还分别设置有温度传感器15、湿度传感器16和风速传感器17，它们都设置在测试件14的表面附近。

下面再具体介绍一下利用本发明的测试装置来测试围护结构材料传湿性能的测试方法和测试原理。

根据本发明的测试装置的测试原理为：由于测试舱19和环境舱20都是不透湿的，当测试舱19和环境舱20存在相对湿度差时，水蒸气就会由湿度高的一侧通过待测测试件14向湿度低的一侧传递。高湿度侧的饱和盐溶液中的水分进入空气当中，空气被加湿，饱和盐溶液浓度不变；低湿度侧的饱和盐溶液吸收空气中的水分，空气被除湿，由于饱和盐溶液中有未溶盐，故浓度不变。所以在水蒸气传递的过程中，两侧舱室的空气相对湿度及饱和盐溶液浓度始终保持不变。当两饱和盐溶液的减少量和增加量相等时，即可认为传湿达到稳定，所以可认为饱和盐溶液的质量变化即为透过测试件14的水蒸气量。

湿流密度(WVT)：

式中：Δm——盐溶液质量变化，g；

Δt——时间，s；

Δm/Δt——直线的斜率，即湿流量，g/s；

A——测试件表面积，m²；

g——湿流密度，g/(m²·s)

质量变化值对时间作图，描出一根曲线，它趋于变成直线，直线的斜率即为湿流量。根据以上数据及测试件14的表面积计算出湿流密度。

具体操作步骤包括：

（1）根据测试要求的环境相对湿度，配置好足量的饱和盐溶液，放置于电子天平上；

（2）将测试件14安装在测试件固定架13中，在测试件14表面布置若干温湿度、风速传感器15、16、17；

（3）将舱室内设备设置完毕后，组装两舱室19、20和测试件固定架13，保证装置密闭良好；

（4）测试舱19的压缩空气进口6外接至压缩空气钢瓶，钢瓶出口有减压阀、压力表和流量计，根据测试需求调整测试舱压力；

（5）按照测试所需舱室温度选择是否开启加热器8或制冷装置10，开启循环风机9，并按照测试需求调整导流板5位置，控制风速大小；

（6）根据温湿度、风速传感器15、16、17传递温湿度及风速大小，调整温湿度及风速至测试要求；

（7）数据采集、记录及处理。

在上述步骤（1）中，饱和盐溶液可以采用例如NaCl、KCl、MgCl₂等无机盐溶液。采用饱和盐溶液可以精确地控制舱内的湿度。

在上述步骤（2）中，可以用防水发泡胶将测试件固定件13、测试件14以及测试舱19、环境舱20之间的接缝缝隙进行密封。

本领域技术人员应当理解，上述图示内容和实施例仅用来解释本发明而非用来对其作出任何限制。

Claims (8)

1.一种围护结构材料传湿性能测试装置，包括：

测试舱、环境舱和测试件固定架，其中测试舱和环境舱位于测试件固定架的左右两侧；

其中，测试舱和环境舱的舱内都分别设置有：

空气处理箱，其中设置有加热器、循环风机、制冷装置以及带有电子天平的饱和盐溶液容器；

通过多孔板与测试舱和环境舱内壁之间形成的静压箱；

设置在静压箱多孔板的外侧的导轨和在导轨上可移动的导流板，导流板上设置有能覆盖多孔板的覆盖膜，其中空气处理箱的空气先流入静压箱，然后通过多孔板流到测试件表面；以及

设置在测试件表面附近的温度传感器、湿度传感器和风速传感器。

2.根据权利要求1所述的围护结构材料传湿性能测试装置，测试舱上还设置有压缩空气进口。

3.根据权利要求1所述的围护结构材料传湿性能测试装置，测试舱和环境舱底部都设置有滚轮。

4.根据权利要求3所述的围护结构材料传湿性能测试装置，当测试舱与环境舱是分体的情况下，其中测试件固定架底部也设置有滚轮。

5.根据权利要求1所述的围护结构材料传湿性能测试装置，其中测试件固定架通过卡扣结构与测试舱和环境舱连接，并且也通过卡扣结构来固定测试件。

6.根据权利要求1所述的围护结构材料传湿性能测试装置，其中电子天平为带有通讯接口的天平，并通过通信模块与PLC相接，利用PLC实现对电子天平数据的定时采集。

7.根据权利要求1所述的围护结构材料传湿性能测试装置，其中测试舱和环境舱都由内表面为不锈钢板的彩钢板制成。

8.一种利用根据权利要求1-7之一所述的装置来测试围护结构材料传湿性能的方法，包括步骤：

（1）根据测试要求的环境相对湿度，配置好足量的饱和盐溶液，放置于电子天平上；

（2）将测试件安装在测试件固定架中，在测试件表面布置若干温湿度、风速传感器；

（3）将舱室内设备设置完毕后，组装两舱室和测试件固定架，保证装置密闭良好；

（4）测试舱的压缩空气进口外接至压缩空气钢瓶，钢瓶出口有减压阀、压力表和流量计，根据测试需求调整测试舱压力；

（5）按照测试所需舱室温度选择是否开启加热器或制冷装置，开启循环风机，并按照测试需求调整导流板位置，控制风速大小；

（6）根据温湿度、风速传感器传递温湿度及风速大小，调整温湿度及风速至测试要求；

（7）数据采集、记录及处理。

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