CN104677935A - 一种温湿度及气体组分氛围可控型涂料隔热效果测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种温湿度及气体组分氛围可控型涂料隔热效果测试装置，该装置在现有的密封式涂料隔热效果测试装置基础上增加了控温除湿模块、气体组分调控模块和气流计，控温除湿模块包括设在密封箱体内部的温湿度计和控温除湿装置，气体组分调控模块包括气罐、空气泵和二氧化碳浓度检测仪，二氧化碳浓度检测仪设在密封箱体内部，气罐和空气泵设在密封箱体外部，气罐通过气管依次与空气泵和密封箱体连接，气罐内装有保护气体，气流计设在恒温机构上样板附近。本发明可以提供温湿度及气体组分氛围可控的测试环境，能有效控制空气湿度、气流和二氧化碳对测试结果的影响，精度高，可靠性强，可同时对比不同隔热涂料的隔热降温性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料隔热效果测试装置，具体涉及一种温湿度及气体组分氛围可控型涂料隔热效果测试装置。
背景技术
在我国，建筑能耗占总能源消耗的30%左右，比同一气候带的发达国家高出两三倍。夏热冬冷地区夏季温度高，将室内温度降低1℃所需能耗是将温度升高1℃所需能耗的4倍。建筑节能成为提高社会能源利用效率的首要任务。针对建筑节能的问题，我国制定了相关规定，要求到2020年我国建筑节能达到65%。建筑节能材料中隔热涂料因经济、环保和节能效果好等优点而日益受到人们的青睐。
近年来，对反射隔热涂料的研究越来越多，其中，隔热温差是评价涂料的技术指标之一。但是由于测试装置不统一，数据可重现性差，不同设备之间测得结果无法进行对比。JG/T235—2008提出了隔热温差测试装置和方法，但环境对测试结果影响很大，而且室内温湿度难以控制并保持稳定。
中国专利201220747652.8公开了一种反射隔热涂料温差测试装置，它的特点是利用一个密闭结构的环境模拟棚来测试涂料的隔热温差，该方法未考虑密闭结构中水蒸气浓度的温室效应对测试过程的影响，水蒸气的温室效应达80%~95%，如果使用相同设备和方法在湿度不一样的气体氛围下进行测试，气体氛围将会由于吸收红外线的不同而造成测试气体氛围温度的差异，导致样品升温测试的平衡温度不一致，最终使结果很难重现，而且如果空气对流强度大的话，会对样品表面起到冷却作用，使测试温度出现下降点，另外，空气中的二氧化碳气体也能产生温室效应，对测试过程产生干扰，虽然这些温室气体含量不高，但当处于一个密闭的空间中，温室气体的作用效果仍会比较明显。
发明内容
本发明的目的是提供一种温湿度及气体组分氛围可控型涂料隔热效果测试装置，该装置可以提供温湿度及气体组分氛围可控的测试环境，能有效控制空气湿度、气流和二氧化碳对测试结果的影响，该装置精度高，可靠性强。
本发明的技术方案是：
一种温湿度及气体组分氛围可控型涂料隔热效果测试装置，包括密封箱体和安装在密封箱体内部的加热模块、恒温机构、样板和数据采集模块，加热模块用于模拟高温环境，恒温机构用于模拟室温环境，样板用于涂抹测试涂料，样板的底面固定在恒温机构上，数据采集模块用于采集样板上下两面的温度数据；该装置还设有控温除湿模块、气体组分调控模块和气流计；所述的控温除湿模块包括设在密封箱体内部的温湿度计和控温除湿装置；所述的气体组分调控模块包括气罐、空气泵和二氧化碳浓度检测仪，二氧化碳浓度检测仪设在密封箱体内部，气罐和空气泵设在密封箱体外部，气罐通过气管依次与空气泵和密封箱体连接，气罐内装有保护气体；气流计设在恒温机构上样板附近。
按上述的方案，所述的样板通过紧固机构固定在恒温机构上，所述的紧固机构包括连接体、螺栓和弹簧，连接体底部通过螺栓可调节的固定在恒温机构上，弹簧的一端固定在连接体上部，弹簧的另一端竖直的指向样板并与样板的顶面接触，弹簧处于压缩状态。
按上述的方案，所述的控温除湿装置为空气调节器。
按上述的方案，所述的空气泵为设有加热丝的抽风扇。
按上述的方案，所述气罐内的保护气体为氮气。
按上述的方案，所述的加热模块包括红外线加热灯、排气扇和风扇，红外线加热灯和排气扇设在密封箱体顶部，风扇设在密封箱体侧面。
按上述的方案，进一步地，所述的红外线加热灯功率可调，其波长范围为780nm~1500nm。
按上述的方案，所述的数据采集模块包括第一温度传感器、第二温度传感器和数据记录仪，第一温度传感器与样板的顶面接触，第二温度传感器与样板的底面接触，第一温度传感器和第二温度传感器通过数据线与数据记录仪连接，数据记录仪设在密封箱体外部。
按上述的方案，进一步地，所述密封箱体内部设有第三温度传感器，第三温度传感器位于样板的上方，第一、第二、第三温度传感器在一个直线上，所述直线垂直于样板。
本发明的有益效果是：
1）控温除湿模块通过温湿度计得到密封箱体内部的温度和湿度数据，然后按照测试要求通过控温除湿装置对密封箱体内部的温度和湿度进行调节，气体组分调控模块通过二氧化碳浓度检测仪得到密封箱体内部的二氧化碳浓度数据，然后按照测试要求通过空气泵向密封箱体内泵入保护气体，调整二氧化碳浓度，气流计设在样板附近用以检测样板附近的对流情况，判断对流是否太大从而对样板有冷却效果，本发明可以提供温湿度及气体组分氛围可控的测试环境，能有效控制空气湿度、气流和二氧化碳对测试结果的影响，该装置精度高，可靠性强，可同时对比不同隔热涂料的隔热降温性能。
2）紧固机构可以将样板固定在恒温机构上，用弹簧压紧样板对样板的损伤较小。
3）第三温度传感器用以测量红外线加热灯照射下空气的温度，三个温度传感器在同一直线上可表现出温度梯度，便于数据分析。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明中恒温机构、紧固机构、样板和温度传感器之间的结构示意图。
图3是图2中A处的放大示意图。
图中：1-红外线加热灯；2-排气扇；3-风扇；4-控温除湿装置；5-温湿度计；6-样板；7-数据记录仪；8-数据线；9-恒温机构；10-密封箱体；11-二氧化碳浓度检测仪；12-气流计；13-气管；14-空气泵；15-气罐；16-第一温度传感器；17-第三温度传感器；18-升降装置；19-连接体；20-螺栓；21-弹簧；22-第二温度传感器。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，一种温湿度及气体组分氛围可控型涂料隔热效果测试装置，包括密封箱体10（密封箱体10由玻璃或有机玻璃制成，密封箱体10上设有可以开关的门用于取放样板6，整个箱体测试时处于密封状态，使测试过程不受外界环境影响，保证每次测试都处于同样的环境）和安装在密封箱体10内部的加热模块、恒温机构9、样板6和数据采集模块，加热模块用于模拟高温环境，恒温机构9用于模拟室温环境，样板6用于涂抹测试涂料，样板6的底面固定在恒温机构9上，数据采集模块用于采集样板6上下两面的温度数据。
如图1所示，一种温湿度及气体组分氛围可控型涂料隔热效果测试装置还设有控温除湿模块、气体组分调控模块和气流计12；所述的控温除湿模块包括设在密封箱体10内部的温湿度计5和控温除湿装置4；所述的气体组分调控模块包括气罐15、空气泵14和二氧化碳浓度检测仪11，二氧化碳浓度检测仪11设在密封箱体10内部，气罐15和空气泵14设在密封箱体10外部，气罐15通过气管13依次与空气泵14和密封箱体10连接，气罐15内装有保护气体；气流计12设在恒温机构9上样板6附近。
本发明在现有的密封式涂料隔热效果测试装置上增加了控温除湿模块、气体组分调控模块和气流计12；控温除湿模块通过温湿度计5得到密封箱体10内部的温度和湿度数据，然后按照测试要求通过控温除湿装置4对密封箱体10内部的温度和湿度进行调节；气体组分调控模块通过二氧化碳浓度检测仪11得到密封箱体10内部的二氧化碳浓度数据，然后按照测试要求通过空气泵14向密封箱体10内泵入保护气体，调整二氧化碳浓度；气流计12设在样板6附近用以检测样板6附近的对流情况，判断对流是否太大从而对样板6有冷却效果；本发明可以提供温湿度及气体组分氛围可控的测试环境，能有效控制空气湿度、气流和二氧化碳对测试结果的影响，该装置精度高，可靠性强，可同时对比不同隔热涂料的隔热降温性能。
在本发明中，所述的控温除湿装置4为空气调节器；所述的空气泵14为设有加热丝的抽风扇3，当室外温度较低时，空气泵14就可对抽送的气体进行加热，以免保护气体降低密封箱内的温度；所述气罐15内的保护气体为氮气，氮气清洁、安全、易得，不会产生温室效应。
如图1所示，在本发明中，所述的加热模块包括红外线加热灯1、排气扇2和风扇3，红外线加热灯1和排气扇2设在密封箱体10顶部，风扇3设在密封箱体10侧面。红外线加热灯1用于模拟太阳光照，提升箱内温度，同时通过调节功率可以模拟昼夜更替，观察测试样品应用效果；排气扇2用于排气通风，当排气扇2停止工作，样板6进行温度采集时，可以将排气扇2密封处理（用盖子或其它遮蔽物将排气扇2出口挡住）；风扇3用于增加空气对流。所述的红外线加热灯1功率可调，其波长范围为780nm~1500nm。
如图1和图2所示，在本发明中，所述的数据采集模块包括第一温度传感器16、第二温度传感器22和数据记录仪7，第一温度传感器16与样板6的顶面接触（第一传感器16位于样板6顶面的中心），第二温度传感器22与样板6的底面接触（第二传感器22位于样板6底面的中心），第一温度传感器16和第二温度传感器22通过数据线8与数据记录仪7连接，数据记录仪7设在密封箱体10外部。第一温度传感器16和第二温度传感器22固定在升降装置18上，在升降装置18的调整下，可以确保第一温度传感器16与样板6底面接触，第二温度传感器22与样板6顶面接触。
如图2和图3所示，在本发明中，所述的样板6通过紧固机构固定在恒温机构9上，所述的紧固机构包括连接体19、螺栓20和弹簧21，连接体19底部通过螺栓20可调节的固定在恒温机构9上，弹簧21的一端固定在连接体19上部，弹簧21的另一端竖直的指向样板6并与样板6的顶面接触，弹簧21处于压缩状态。紧固机构可以将样板6固定在恒温机构9上，用弹簧21压紧样板6对样板6的损伤较小。
如图1所示，在本发明中，所述密封箱体10内部设有第三温度传感器17，第三温度传感器17位于样板6的上方，第一、第二、第三温度传感器17在一个直线上，所述直线垂直于样板6。第三温度传感器17用以测量红外线加热灯1照射下空气的温度，三个温度传感器在同一直线上可表现出温度梯度，便于数据分析。
本发明的工作步骤是：
1）选取涂膜均匀，成膜效果好的样板6，打开密封箱门，把样板6（一个或数个，样板6数量根据实际测试要求而定）放在恒温机构9上方，把样板6跟温度传感器接触好，调节紧固机构固定样板6，关闭箱门。
2）先观察温湿度表，通过开启加热模块和控温除湿模块把密封箱内调为温度（23±2）℃，相对湿度为0%；打开排气扇2，同时开启空气泵14，往箱内输送氮气，直到二氧化碳浓度检测仪11读数为零，待其环境稳定后关闭所有开关。
3）开启红外线加热灯1，保证数据记录仪7开始记录的起始温度一致，观察气流计12的读数，确保每次测试时都一样，待温度基本保持平稳不变时停止记录数据，关闭数据记录仪7和红外线加热灯1开关；打开风扇3和排气扇2快速降低密封箱内温度，以便快速继续测量下批样品；数据记录仪7记录的有温度随时间变化的数据和红外线加热灯1瞬时功率的数据，可以设置取点间隔时间。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种温湿度及气体组分氛围可控型涂料隔热效果测试装置，包括密封箱体和安装在密封箱体内部的加热模块、恒温机构、样板和数据采集模块，加热模块用于模拟高温环境，恒温机构用于模拟室温环境，样板用于涂抹测试涂料，样板的底面固定在恒温机构上，数据采集模块用于采集样板上下两面的温度数据，其特征在于：该装置还设有控温除湿模块、气体组分调控模块和气流计；所述的控温除湿模块包括设在密封箱体内部的温湿度计和控温除湿装置；所述的气体组分调控模块包括气罐、空气泵和二氧化碳浓度检测仪，二氧化碳浓度检测仪设在密封箱体内部，气罐和空气泵设在密封箱体外部，气罐通过气管依次与空气泵和密封箱体连接，气罐内装有保护气体；气流计设在恒温机构上样板附近。
2.如权利要求1所述的一种温湿度及气体组分氛围可控型涂料隔热效果测试装置，其特征在于：所述的样板通过紧固机构固定在恒温机构上，所述的紧固机构包括连接体、螺栓和弹簧，连接体底部通过螺栓可调节的固定在恒温机构上，弹簧的一端固定在连接体上部，弹簧的另一端竖直的指向样板并与样板的顶面接触，弹簧处于压缩状态。
3.如权利要求1所述的一种温湿度及气体组分氛围可控型涂料隔热效果测试装置，其特征在于：所述的控温除湿装置为空气调节器。
4.如权利要求1所述的一种温湿度及气体组分氛围可控型涂料隔热效果测试装置，其特征在于：所述的空气泵为设有加热丝的抽风扇。
5.如权利要求1所述的一种温湿度及气体组分氛围可控型涂料隔热效果测试装置，其特征在于：所述气罐内的保护气体为氮气。
6.如权利要求1所述的一种温湿度及气体组分氛围可控型涂料隔热效果测试装置，其特征在于：所述的加热模块包括红外线加热灯、排气扇和风扇，红外线加热灯和排气扇设在密封箱体顶部，风扇设在密封箱体侧面。
7.如权利要求6所述的一种温湿度及气体组分氛围可控型涂料隔热效果测试装置，其特征在于：所述的红外线加热灯功率可调，其波长范围为780nm~1500nm。
8.如权利要求1所述的一种温湿度及气体组分氛围可控型涂料隔热效果测试装置，其特征在于：所述的数据采集模块包括第一温度传感器、第二温度传感器和数据记录仪，第一温度传感器与样板的顶面接触，第二温度传感器与样板的底面接触，第一温度传感器和第二温度传感器通过数据线与数据记录仪连接，数据记录仪设在密封箱体外部。
9.如权利要求8所述的一种温湿度及气体组分氛围可控型涂料隔热效果测试装置，其特征在于：所述密封箱体内部设有第三温度传感器，第三温度传感器位于样板的上方，第一、第二、第三温度传感器在一个直线上，所述直线垂直于样板。
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|---|---|---|---|---|
| CN108871970A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-23 | 芜湖青悠静谧环保科技有限公司 | 一种高分子板用多功能测试装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104677935B (zh) | 2018-01-12 |
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