CN106767474A - 非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪及测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪，包括上箱体、环境箱、工业相机和试件框，其特征是所述上箱体位于所述环境箱上部，所述上箱体与所述环境箱相粘合；所述上箱体下端开口，与所述环境箱相通；所述环境箱一侧开口，与所述试件框相配合；所述上箱体内安装有蒸发器和U形加热管；所述环境箱顶部安装有喷淋装置；所述喷淋装置的喷嘴对着试件框；所述环境箱上设有观察窗，观察窗与所述试件框相对；所述工业相机安装在所述观察窗上。本装置能人工模拟自然环境如高温、寒冷、雨水等气侯条件下的耐久性能的试验室检测，能对整而防护层进行观察，同时占地面积少、工作效率高，运行噪音低。

Description

非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪及测定方法

技术领域

本发明涉及一种热变形测定仪，尤其涉及一种外墙保温系统防护层的热变形测定仪及测定方法。

背景技术

外墙外保温系统由保温层、防护层、饰面层和固定材料(胶粘剂、锚固件等)构成并且适用于安装在外墙外表面的非承重保温构造总称。外墙外保温系统经耐候性试验后，不得出现饰面层起泡或剥落、防护层空鼓或脱落等破坏，不得产生渗水裂缝。针对当前建筑节能用外墙外保温系统长期在人工模拟自然环境如高温、寒冷、雨水等气侯条件下的耐久性能的试验室检测设备，现有的《外墙外保温工程技术规程》(JGJ 144-2004)中，在进行外墙外保温系统耐候性模拟试验时，要求每隔4次高温-淋水循环和每隔1次加热-冷冻循环后观察试验墙板是否出现裂缝、空鼓、脱落等劣化现象，而目前基本上都是采用肉眼和辅助设备(裂缝观测计、照相机)进行观察，观察结果受主观人为判断因素影响比较大，同时又由于规定的试验循环过程中不便于观测，导致很难精确观测到变形破坏现象(裂纹开裂、扩展)，使得外墙外保温系统饰面层的渐进性变形破坏很难量化分析，甚至影响外墙外保温系统耐候等级划分，从而影响了实验结果。

发明内容

为解决上述的情况，本发明提供一种非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪，能对所测定的防护层进行全场监测，并且能长期观测，预测防护层的寿命，并能准确监测出破坏点的发生。

本发明采用的技术方案如下：非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪，包括上箱体、环境箱、工业相机和试件框，其特征是上箱体位于环境箱上部，上箱体与环境箱相粘合；上箱体下端开口，与环境箱相通；环境箱一侧开口，与试件框相配合；上箱体内安装有蒸发器和U形加热管；环境箱顶部安装有喷淋装置；喷淋装置的喷嘴对着试件框；环境箱上设有观察窗，观察窗与试件框相对；工业相机安装在所述观察窗的机架上。

环境箱外侧安装有风机。

环境箱外侧安装有水管，水管与喷淋装置相连接，水管上安装液体流量计。

环境箱外侧安装有制冷机，与蒸发器相连接。

环境箱内安装有照明装置，照明装置可根据实际情况来进行安装，如可安装二根灯管。

环境箱顶部至少安装一个温度传感器。

环境箱顶部至少安装一个湿度传感器。

环境箱的内胆为不锈钢板，中间填充高密度聚胺酯保温材料。

非接触式外墙外保温系统防护层热变形检测方法，包括安装系统，温湿度控制系统，图像采集系统和热变形分析系统；

其中安装系统为在非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪的试件框内制作混凝土墙体，然后在混凝土墙体表面制作外墙外保温系统并养护，防护层表面喷斑处理，在试件表面安装测温点，装卡并密封试件框和环境箱；

温湿度控制系统，包括高温-淋雨循环和高温-冷冻循环；其中，高温-淋雨循环包括升温阶段、恒温阶段、喷淋阶段和静置阶段；高温-冷冻循环包括升温阶段、恒温阶段、降温阶段和恒温阶段；

图像采集系统，要由工业相机，高性能计算机、工业镜头等组成；采用两台USB2.0工业相机，最大像素3664×2748；

热变形分析系统，主要高性能计算机、MATLAB软件。

非接触式外墙外保温系统防护层热变形检测方法，非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪的试件框内制作混凝土墙体，然后在混凝土墙体表面制作外墙外保温系统并养护，防护层表面喷斑处理，在试件表面安装测温点，装卡并密封试件框和环境箱，启动温湿度控制系统，开始高温-淋雨循环，将试件框与环境箱分离，静置两日，重新装卡并试件框和环境箱密封，开始高温-冷冻循环，观察试件，记录图片，有无裂痕或裂缝或鼓泡等。在整个测定过程中，通过工业相机，可随时观察外保温系统的变化。

本发明占地面积少、工作效率高；环境箱中间层采用高密度聚胺酯保温材料，保温效果好，节约能源、性能稳定、使用寿命长；并且能够全场并随时监测防护层的变化。环境箱可循环模拟产生高温，环境温度最高可达80℃，低温可达-20℃，相对湿度测试精度：3级，控制精度：控制目标湿度的±1％，能实现淋热水、冷水、干燥等自然环境。通过控制器设定防护层所需测试的环境温度为高温时，U形加热管加热，通过风机的循环工作，使得环境箱内的水温均衡，此时，防护层整个面所受到的温度为均衡的；当温度传感器感应到环境箱内部达到所设定温度时，U形加热管停止加热，根据实际需求，温度恒定一定时间，此时可通过工业相机，长期观察防护层的变化，是否有出现裂缝或裂纹或墙体鼓泡等现象；如需在低温下测试防护层，通过控制器设定所需的低温，制冷机工作，蒸发器制冷，通过风机的循环工作，使得环境箱内的温度均衡，当温度传感器感应到环境箱内部达到所设定温度时，蒸发器停工作，根据实际需求，温度恒定一定时间，此时可通过工业相机，长期观察防护层的变化，是否有出现裂缝或裂纹或墙体、鼓泡等现象；自然淋雨环境，只需打开水管，通过液体流量计，控制喷淋装置的出水量，喷淋装置安装在环境箱的顶部，对着试件框上的防护层进行喷水，观察防护层变化；如需干燥，直接打开风机进行通风。

作为测试用的试件框上试样由基层墙体和被测防护层组成，基层墙体可重复多次利用，每次测试后仅将防护层拆除而保留基层墙体以备下次使用。试件框上的基层墙体至少为1m*1m。

制作外墙外保温系统并养护，按按JG 149-2003、JG 158-2004中规定方法，并养护足够时间。试样由基层墙体和被测外保温系统组成。

防护层表面喷斑处理：采用亚光黑白油漆在防护层表面均匀交替喷斑，要求散斑颗粒大小在3～6像素。

安装测温点，在试件表面均匀布置四点测温铂热电阻，用水泥混凝土黏接、密封。系统自动取四个测温点温度的平均值作为调节值。

高温-淋雨循环和高温-冷冻循环，根据不同的试件，按照标准设定。

测试人员通过图像采集系统可按任意时间间隔观察试件防护层表面的劣化变形特征，当试件表面出现损坏时，即试件表面龟裂、空鼓、起泡等现象，可由测试人员记录摄录图片。采用的两台USB2.0工业相机最大像素3664×2748。

附图说明

图1是本发明非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪的结构示意图；

图2是本发明非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定方法的流程。

具体实施方式

以下详细描述本发明的技术方案。本发明实施例仅供说明具体结构，该结构的规模不受实施例的限制。

实施例

如图1所示，非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪，包括上箱体1、环境箱3、工业相机和试件框4，其特征是上箱体1位于环境箱3上部，上箱体1与环境箱3相粘合；上箱体1下端开口，与环境箱3相通；环境箱3一侧开口，与试件框4相配合；上箱体1内安装有蒸发器2和U形加热管5；环境箱3顶部安装有喷淋装置6；喷淋装置6的喷嘴对着试件框4；环境箱3上设有观察窗7，观察窗7与试件框4相对；工业相机安装在观察窗7的机架上。环境箱3外侧安装有风机8，环境箱3外侧安装有水管9，水管与喷淋装置6相连接，水管9上安装液体流量计10，环境箱3外侧安装有制冷机11，与蒸发器2相连接，环境箱3内安装有照明灯。环境箱3顶部至少安装一个温度传感器12，温度感应器12最优选的安装是环境箱3顶部四个角各安装一个温度传感器12。环境箱3顶部至少安装一个湿度传感器13。环境箱3的内胆为不锈钢板，中间填充高密度聚胺酯保温材料。环境箱底部安装有排水孔。环境箱3开口的边框上安装有密封条18，当和试件框4配合时，保持环境箱3的密封，同时环境箱3开口的边框处还安装有锁具17，能锁住试件框4，防止测定时，试件框4的移动。整个测定仪安装有在地轨上，地轨截面呈三角形，试件框4可在地轨上水平移动，当需要打开试件框4时，将锁具17打开，水平移动试件框4，就可将试件框4和环境箱3相分离。

如图2所示，当对外墙外保温系统防护层热变形进行检测时，在试件框内制作混凝土墙体，如果已经有现成的墙体，只需在墙体外表面制作外墙外保温系统并养护，面积至少为1米*1米防护层表面喷斑处理，在防护层表面安装测温点，装卡，密封试件框和环境箱，启动温湿度控制系统，高温-淋雨循环80次，其中升温阶段为1个小时，达到所需温度时，恒温阶段为2小时，再进入喷淋阶段，喷淋1小时，最后静置阶段为2小时；高温-冷冻循环5次，升温阶段为一个小时，达到一定温度，恒温阶段2小时，降温阶段2小时，恒温阶段14小时，此时观察试件框上的外保温系统情况，记录图片，有无裂痕或裂缝或鼓泡等。高温-淋雨循环和高温-冷冻循环可根据实际试件的需求进行温度、湿度和次数的设定。

Claims (9)

1.非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪，包括上箱体、环境箱、工业相机和试件框，其特征是所述上箱体位于所述环境箱上部，所述上箱体与所述环境箱相粘合；所述上箱体下端开口，与所述环境箱相通；所述环境箱一侧开口，与所述试件框相配合；所述上箱体内安装有蒸发器和U形加热管；所述环境箱顶部安装有喷淋装置；所述喷淋装置的喷嘴对着试件框；所述环境箱上设有观察窗，观察窗与所述试件框相对；所述工业相机安装在所述观察窗的机架上。

2.根据权利要求1所述的非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪，其特征是所述环境箱外侧安装有风机。

3.根据权利要求1所述的非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪，其特征是所述环境箱外侧安装有水管，水管与喷淋装置相连接，水管上安装液体流量计。

4.根据权利要求1所述的非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪，其特征是所述环境箱外侧安装有制冷机，与所述蒸发器相连接。

5.根据权利要求1所述的非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪，其特征是所述环境箱内安装有照明装置。

6.根据权利要求1所述的非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪，其特征是所述环境箱顶部至少安装一个温度传感器。

7.根据权利要求1所述的非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪，其特征是所述环境箱顶部至少安装一个湿度传感器。

8.根据权利要求1所述的非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪，其特征是所述环境箱的内胆为不锈钢板，中间填充高密度聚胺酯保温材料。

9.非接触式外墙外保温系统防护层热变形检测方法，其特征在于包括安装系统，温湿度控制系统，图像采集系统和热变形分析系统；

其中安装系统为在非接触式外墙外保温系统防护层热变形测定仪的试件框内制作混凝土墙体，然后在混凝土墙体表面制作外墙外保温系统并养护，防护层表面喷斑处理，在试件表面安装测温点，装卡并密封试件框和环境箱；

温湿度控制系统，包括高温-淋雨循环和高温-冷冻循环；其中，高温-淋雨循环包括升温阶段、恒温阶段、喷淋阶段和静置阶段；高温一冷冻循环包括升温阶段、恒温阶段、降温阶段和恒温阶段；

图像采集系统，要由工业相机，高性能计算机、工业镜头等组成；采用两台USB2.0工业相机，最大像素3664×2748；

热变形分析系统，主要高性能计算机、MATLAB软件。