CN108645748A - 温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量装置及其测量方法，属于材料热湿物性测量领域。该装置包括：恒温恒湿箱，用于控制外侧温度和相对湿度；强制对流器，用于加强环境空气对流；密封玻璃槽，内盛放无水氯化钙，用于控制内侧相对湿度，并在侧面配备操作手套以方便内部操作；油浴装置及通过油浴管道连接至密封玻璃槽，用于控制内侧温度；温湿度传感器，用于测量待测样品内部或周围环境的温度和相对湿度；数据采集器，用于采集温湿度传感器测定的相对湿度和温度以及所对应的采集时刻；计算机，用于结合Fick定律等原理处理数据，从而得到待测材料不同温度和相对湿度下水蒸气传递系数。本发明结构简单，测量精度高，且能够快速测量温度梯度下多孔材料的水蒸气传递系数。
Description
技术领域
本发明涉及材料热湿物性测量领域，特别是涉及一种非等温条件下多孔材料水蒸气传递系数的测试方法。
背景技术
在长江中下游夏热冬冷地区，多孔建筑围护结构内部会发生较强的热湿积累和湿迁移，因此，建筑热工性能对建筑能耗及室内环境有着至关重要的影响。水蒸气传递系数包括由水蒸气分压驱动的水蒸气有效渗透系数以及由相对湿度驱动的水蒸气扩散系数，均表征了在中低相对湿度区域(0～70％)水蒸气在材料内部进行传递的能力，对其进行定量分析研究对分析材料内部的湿迁移过程尤为重要，且能够为室内热湿环境的设计提供指导。
对于多孔建筑材料水蒸气传递系数而言，通常采用标准的稳态杯式法来测量水蒸气有效渗透系数，并结合标准气候箱法测得的等温吸湿曲线计算求得水蒸气有效扩散系数。采用上述标准测试方法尽管得到的结果准确可靠，但耗时较长，完整获得一组水蒸气传递系数随相对湿度的变化规律需耗时数月。而近些年来已有许多学者提出了高效的瞬态测试方法，包括基于斐克定律和Boltzmann变换，根据相对湿度或水蒸气密度沿试样长度方向上的分布计算得出水蒸气有效扩散系数，且该方法已被证明结果准确、可靠，并可推广用于高效、快速的水蒸气传递系数测试。
上述水蒸气传递系数的测量均是在等温条件下进行测量的，即材料内部仅存在湿度梯度。然而，在长江中下游夏热冬冷地区，实际情况下建筑材料内部除存在湿度梯度外，还存在温度梯度。如夏天时，室外温度接近40℃，而室内温度往往被空调控制在约25℃左右。因此，对该类工况下水蒸气传递系数进行研究的意义同样重大。
在现有的技术研究中，尚缺少针对湿度梯度和温度梯度共同存在的条件下，水蒸气传递系数的测量装置和方法。
发明内容
本发明提供一种温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量装置及其测量方法，用于测量同时存在温度梯度和相对湿度时，样品的水蒸气传递系数。
本发明通过以下技术方案来实现：
温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量装置，其包括：用于控制待测样品外侧温度和相对湿度的恒温恒湿箱；恒温恒湿箱内设置有密封玻璃槽、油浴槽和样品支架；恒温恒湿箱中在密封玻璃槽内外均设有用于加强环境空气对流的强制对流器；密封玻璃槽内部还放置有用于吸收槽内水蒸气的无水氯化钙，密封玻璃槽侧面密封性设置有操作手套；所述的油浴槽通过油浴管道与恒温恒湿箱外部的油浴装置相连，形成油液循环回路；密封玻璃槽位于油浴槽内侧，且一侧紧贴油浴槽侧壁；待测样品放置于样品支架上，且待测样品呈长条形，除两个端面之外的其余四个面上均涂覆满环氧树脂，并在环氧树脂外包裹绝热材料；待测样品一端密封于密封玻璃槽的环境中，另一端穿出油浴槽后暴露于恒温恒湿箱的环境中；在所述的待测样品上表面均匀布置有若干个温湿度传感器，在密封玻璃槽内部以及密封玻璃槽外的恒温恒湿箱内腔中也分别设置有温湿度传感器，用于测量样品内部不同位置以及恒温恒湿箱、密封玻璃槽中的温度和相对湿度；油浴槽以及油浴管道均包裹保温材料。
作为优选，各个温湿度传感器均过恒温恒湿箱侧面开孔与数据采集器相连，数据采集器与计算机相连。
作为优选，所述的若干个温湿度传感器在待测样品的上表面等距均匀布置，且温湿度传感器埋入待测样品上的预留孔中。
作为优选，所述的温湿度传感器通过工业橡皮泥固定于预留孔中。
作为优选，所述的待测样品的两个端面粘贴有覆盖整个端面但能够被撕下的铝箔纸。
本发明的另一目的在于提供一种利用上述测量装置的温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量方法，其特征在于，步骤如下：
1)测试开始前，将待测样品烘干，除两个端面之外的其余四个面上均涂覆满环氧树脂，在环氧树脂外包裹绝热材料，并在两个端面粘贴覆盖整个端面的铝箔纸；在待测样品两个端面之间的上表面均匀钻取数个预留孔，并在预留孔内埋入温湿度传感器并用工业橡皮泥进行固定和密封；将待测样品放置于样品支架上，使用玻璃胶将待测样品的左端面及另一个温湿度传感器密封于放有无水氯化钙的密封玻璃槽中，待测样品的右端面及另一个温湿度传感器暴露于恒温恒湿箱的环境中；
2)将恒温恒湿箱内的相对湿度设置为最低可控相对湿度；然后设置恒温恒湿箱的温度以及油浴装置的油浴温度，使密封玻璃槽内的温度与恒温恒湿箱内的温度形成温度差，进而使待测样品在两个端面之间的一维方向上形成温度梯度；所述的温度差维持一段时间，直至待测样品的两个端面及试样内部的温度达到线性分布；然后保持密封玻璃槽内的温度与恒温恒湿箱内的温度不变，提高恒温恒湿箱的湿度至预设值；
3)揭开待测样品两个端面上的铝箔纸，当等待预设时间t0后，记录此时各温湿度传感器测得的温度和相对湿度值；
4)计算待测样品的水蒸气渗透系数：
首先，通过热力学公式计算每个温湿度传感器处的水蒸气分压Pi v，计算公式为：
式中：Pi s(T)为第i个温湿度传感器所测得的温度Ti所对应的饱和水蒸气分压；为第i个温湿度传感器所测得的相对湿度；
由此获得拟合数据，拟合数据中包括每个温湿度传感器处的水蒸气分压和相对湿度，以及该传感器距离待测样品右端面的距离；
然后，以温湿度传感器处的水蒸气分压Pv为因变量，以温湿度传感器距离待测样品右端面的距离x为自变量，对拟合数据进行指数拟合，得到拟合方程；将拟合方程对x进行求导得到
最后，计算温度梯度和湿度梯度共同存在时的水蒸气渗透系数：
式中：Pv(x0,t0)为t0时刻待测样品上距离右端面x0处的水蒸气分压；ξ(Pv(x0,t0))为水蒸气分压Pv(x0,t0)下的水蒸气渗透系数；为x0处的常数A的计算公式为：
其中Ps为当前计算位置的温度所对应的饱和水蒸气分压；w为材料的平衡含水率随相对湿度的变化曲线方程，将方程对相对湿度进行求导后得到ρ0为容积密度；
5)计算待测样品的水蒸气扩散系数：
首先，以温湿度传感器处的相对湿度为因变量，以温湿度传感器距离待测样品右端面的距离x为自变量，对拟合数据进行指数拟合，得到拟合方程；将拟合方程对x进行求导得到
然后计算得出温度梯度下的水蒸气扩散系数，计算公式为：
式中：为t0时刻待测样品上距离右端面x0处的相对湿度；为相对湿度对应的水蒸气扩散系数；为x0处的
作为优选，使密封玻璃槽内的温度与恒温恒湿箱内的温度形成温度差的方法为：将恒温恒湿箱的温度设置为40～50℃，油浴装置的油浴温度设置为0～10℃。
作为优选，使密封玻璃槽内的温度与恒温恒湿箱内的温度形成温度差的方法为：将恒温恒湿箱的温度设置为0～10℃，油浴装置的油浴温度设置为40～50℃。
作为优选，所述的最低可控相对湿度为10％RH，提高后的湿度预设值为80％RH。
作为优选，在步骤2)和3)执行过程中，强制对流器始终开启以均匀恒温恒湿箱及密封玻璃槽中的温度和相对湿度。
通过本发明的装置和方法，能够批量得到不同多孔建筑材料在温度梯度下水蒸气的传递系数，补充了多孔材料在不同温度和相对湿度下水蒸气传递系数的数据库，为多孔建筑材料湿传递物性提供了良好的发展方向。
附图说明
图1为温度梯度与湿度梯度同向时，水蒸气渗透系数测量实验原理图；
图2为温度梯度与湿度梯度反向时，水蒸气渗透系数测量实验原理图；
图3为本发明的温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量装置主视图；
图4为本发明的试样装配右视图。
具体实施方式
本发明能够完成温度梯度下对多孔材料水蒸气传递系数的测量，包括水蒸气渗透系数和水蒸气扩散系数。首先参考图1和图2，给出了本发明中温度梯度下热湿耦合传递的一维扩散模型及一维方向上的温度和湿度分布。其测量原理如下：
水蒸气渗透系数由水蒸气分压驱动，根据斐克定律描述的水蒸气传递量Jv如式(1)所示：
式中，δv为水蒸气渗透系数，kg/(m·Pa·s)，Pv为该温度和相对湿度下水蒸气的分压力，Pa。
假设相对湿度不随温度的变化而变化，在一维方向上，水蒸气热湿耦合传递方程为：
式中，t为时间，s；Ps为该温度下饱和水蒸气压力，Pa；为材料等温吸湿曲线相对于相对湿度的函数，ρ0为材料的容积密度，kg/m3；T为热力学温度，K。
水蒸气热量传递方程为：
式中，cm为材料的比热，J/(kg·K)，λ为材料的导热系数，W/(m·K)。
当材料内部的温度呈线性分布，即T(x)＝ax+b(a，b为常数)时，式(3)右侧为0，此时热传递已达到稳态，式(2)可简化为：
式(4)中，饱和水蒸气分压力Ps仅与温度相关，但与水蒸气分压力Pv无直接关联；而研究表明：温度对多孔材料等温吸湿的影响主要体现在吸湿时间，而对平衡含水率的影响可忽略不计，因此，可选择典型温度(如25℃)时，不同相对湿度下的平衡含水率组成的等温吸湿曲线w，通过对相对湿度进行指数函数拟合后求导，并代入式(4)中进行计算；而材料的容积密度ρ0为定值，与温度等环境因素无关。
基于上述考虑，将式(4)进一步简化为：
式中，为自定义常数。通过对微分方程(5)进行Boltzmann变换求解，可得水蒸气渗透系数的表达式为：
式中，以试样高湿度边界为原点，温度梯度方向为x方向，x0即为特定位置的坐标，t0为特定时间，在特定的位置x0和特定的时间t0，会对应一个特定的温度T和相对湿度进而对应一个特定的水蒸气分压力Pv。根据式(6)，通过沿试样长度方向上的温度分布和相对湿度分布得出水蒸气分压力分布，由此计算得出温度梯度下水蒸气渗透系数。
基于以上原理，本实施例中设计了一种实现该测量方法的特殊装置。下面结合附图进行详述。
如图3所示，一种温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量装置，其主体为一个用于控制待测样品7外侧温度和相对湿度的恒温恒湿箱1，恒温恒湿箱1能够调节器内腔的温度和相对湿度。恒温恒湿箱1内设置有密封玻璃槽3、油浴槽5和样品支架6。恒温恒湿箱1中在密封玻璃槽3内外均设有一个用于加强环境空气对流的强制对流器2，强制对流器2可以采用风扇等设备，能够使空气对流即可。密封玻璃槽3内部还放置有用于吸收槽内水蒸气的无水氯化钙12，以保证密封玻璃槽3形成近绝干湿度。密封玻璃槽3侧面密封性设置有操作手套13，由于密封玻璃槽3整体密封，因此可通过操作手套对槽内进行相应操作。油浴槽5通过油浴管道与恒温恒湿箱1外部的油浴装置4相连，形成油液循环回路，通过设置油浴装置4的油温，进而控制油浴槽5中的温度。密封玻璃槽3位于油浴槽5内侧，且一侧紧贴油浴槽5侧壁，两者紧贴的一侧开设有放置待测样品7的开口，且开口处也需进行密封，防止油液渗出。待测样品7放置于样品支架6上，且待测样品7呈长条形，除左右两个端面之外的其余四个面上均涂覆满环氧树脂8，并在环氧树脂8外包裹绝热材料9。待测样品7一端密封于密封玻璃槽3的环境中，另一端穿出油浴槽5后暴露于恒温恒湿箱1的环境中。环氧树脂8能够隔绝样品与外界的水汽交换，而绝热材料9能够隔绝热量交换，因此待测样品7仅能够通过两个端面进行水汽和热量的交换，由此在样品的一维方向形成温度梯度和湿度梯度。为了控制水汽的交换时机，可在待测样品7的两个端面粘贴覆盖整个端面但能够被撕下的铝箔纸10，在合适的时机可以通过操作手套13将其撕下。如图4所示，待测样品7上表面均匀布置有若干个温湿度传感器11，在密封玻璃槽3内部以及密封玻璃槽3外的恒温恒湿箱1内腔中也分别设置有1个温湿度传感器11，用于测量样品7内部不同位置以及恒温恒湿箱1、密封玻璃槽3中的温度和相对湿度。温湿度传感器11中包含温度探头和湿度探头。测量样品7上的若干个温湿度传感器11在待测样品7的上表面等距均匀布置，且温湿度传感器11埋入待测样品7上的预留孔中，通过工业橡皮泥固定。各个温湿度传感器11均过恒温恒湿箱1侧面开孔与数据采集器15相连，数据采集器15与计算机16相连，能够将采集的温度和湿度数据保存于计算机上。另外，为了保证温度的稳定性，油浴槽5以及油浴管道均包裹保温材料14，以防止热量散失造成温度扰动。
基于上述测量装置，进行温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量方法，其步骤如下：
1)测试开始前，将待测样品7烘干，除两个端面之外的其余上、下、前、后四个表面上均涂覆满环氧树脂8，再在环氧树脂8外包裹绝热材料9，并在两个端面粘贴覆盖整个端面的铝箔纸10，以隔绝水汽交换。在待测样品7两个端面之间的上表面均匀钻取数个预留孔，并在预留孔内埋入温湿度传感器11并用工业橡皮泥进行固定和密封；将待测样品7放置于样品支架6上，使用玻璃胶将待测样品7的左端面及另一个温湿度传感器11密封于放有无水氯化钙12的密封玻璃槽3中，待测样品7的右端面及另一个温湿度传感器11暴露于恒温恒湿箱1的环境中；
2)将恒温恒湿箱1内的相对湿度设置为最低可控相对湿度10％RH。然后设置恒温恒湿箱1的温度以及油浴装置4的油浴温度，使密封玻璃槽3内的温度与恒温恒湿箱1内的温度形成温度差。设置方式有两种，将恒温恒湿箱1的温度设置为40～50℃之间的某一值，油浴装置4的油浴温度设置为0～10℃之间的某一值，或将恒温恒湿箱1的温度设置为0～10℃之间的某一值，油浴装置4的油浴温度设置为40～50℃之间的某一值，以保证待测样品7两侧在一维方向上明显的温度梯度。将该温度差维持一段时间，直至各温湿度传感器中显示的待测样品7的两个端面及试样内部的温度达到线性分布，认为热传递达到稳态，即温度分布不再随时间变化。此时，保持原有的温度设置，改变恒温恒湿箱1的湿度为80％RH。
3)通过操作手套13揭开密封在玻璃槽3中待测样品7左侧的铝箔纸10，并用手直接揭开试样右侧的铝箔纸10，此时待测样品7两侧在一维方向上便同时具有温度梯度和湿度梯度，从而使水蒸气在待测样品7中沿一维方向进行传递。当等待预设时间t0后，记录此时各温湿度传感器11测得的温度和相对湿度值。
整个实验过程2)和3)中，强制对流器2始终开启以均匀恒温恒湿箱1及密封玻璃箱3中的温度和相对湿度，恒温恒湿箱1和密封玻璃槽3中的实际温度和相对湿度以放置于其中的温湿度传感器11读数为准。
4)利用上述得到的温度和相对湿度值数据，计算待测样品7的水蒸气渗透系数，计算方法为：
首先，通过热力学公式计算每个温湿度传感器11处的水蒸气分压Pi v，计算公式为：
式中：Pi s(T)为第i个温湿度传感器11所测得的温度Ti所对应的饱和水蒸气分压，仅与温度Ti有关，可通过查表获得；为第i个温湿度传感器11所测得的相对湿度。
若以试样高湿度边界为原点，温度梯度方向为x方向，对每个温湿度传感器均进行上述水蒸气分压Pi v计算后，则可获得不同一组不同x坐标下的水蒸气分压、相对湿度，将此作为拟合数据，拟合数据中包括每个温湿度传感器11处的水蒸气分压和相对湿度，以及该传感器距离待测样品7右端面的距离。
然后，以温湿度传感器11处的水蒸气分压Pv为因变量，以温湿度传感器11距离待测样品7右端面的距离x为自变量，对拟合数据进行指数拟合，得到拟合方程；将拟合方程对x进行求导得到
最后，结合仅考虑水蒸气传递的热湿耦合传递模型，利用Boltzmann变换反解热湿耦合方程，计算温度梯度和湿度梯度共同存在时的水蒸气渗透系数：
式中：Pv(x0,t0)为t0时刻待测样品7上距离右端面x0处的水蒸气分压；ξ(Pv(x0,t0))为水蒸气分压Pv(x0,t0)下的水蒸气渗透系数；为x0处的自定义常数A的计算公式为：
其中Ps为当前计算位置的温度所对应的饱和水蒸气分压，可通过查表获得；w为材料的平衡含水率随相对湿度的变化曲线方程，可通过查阅文献或者标准气候箱实验测得，将方程对相对湿度进行求导后得到ρ0为容积密度，可通过真空饱和吸水法测得。
根据水蒸气渗透系数计算公式所测得的渗透系数，与所代入计算的特定位置x0和特定时间t0直接相关，而每一组特定位置x0和t0则会对应一组温度T和相对湿度当对大量不同的x0和t0计算水蒸气渗透系数后，根据每一组特定位置x0和t0对应一组温度T和相对湿度即可以通过拟合得到对应该样品材料的水蒸气渗透系数ξ与温度T和相对湿度之间的关系。因此，本发明中期望所得到的曲线为三维曲线，其中x、y轴分别温度T和相对湿度z轴则为水蒸气渗透系数。
5)计算待测样品7的水蒸气扩散系数：
由于水蒸气扩散系数仅由相对湿度梯度进行驱动，因此可根据一段时间t0后温湿度传感器中记录的一组相对湿度进行计算。首先，以温湿度传感器11处的相对湿度为因变量，以温湿度传感器11距离待测样品7右端面的距离x为自变量，对拟合数据进行指数拟合，得到的拟合方程；将拟合方程对x进行求导得到
然后利用Boltzmann变换反解Fick第二定律方程，通过下式计算得出温度梯度下的水蒸气扩散系数：
式中：为t0时刻待测样品7上距离右端面x0处的相对湿度；为相对湿度对应的水蒸气扩散系数；为x0处的
根据上式所测得的扩散系数与所代入计算的特定位置x0和特定时间t0直接相关，而每一组特定位置x0和t0则会对应一个相对湿度当对大量不同的x0和t0计算水蒸气扩散系数后，根据每一组特定位置x0和t0对应一组温度T和相对湿度即可以通过拟合得到对应该样品材料的水蒸气扩散系数D与温度T和相对湿度之间的关系。因此，本发明中期望所得到的曲线为二维曲线，x轴为计算时的特定位置x0和特定时间t0所对应的相对湿度，y轴为水蒸气扩散系数。
由此可以看出，通过本发明的装置和方法，能够批量得到不同多孔建筑材料在温度梯度下水蒸气的传递系数，补充了多孔材料在不同温度和相对湿度下水蒸气传递系数的数据库。本发明结构简单，测量精度高，且能够快速测量温度梯度下多孔材料的水蒸气传递系数。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量装置，其特征在于，包括：用于控制待测样品(7)外侧温度和相对湿度的恒温恒湿箱(1)；恒温恒湿箱(1)内设置有密封玻璃槽(3)、油浴槽(5)和样品支架(6)；恒温恒湿箱(1)中在密封玻璃槽(3)内外均设有用于加强环境空气对流的强制对流器(2)；密封玻璃槽(3)内部还放置有用于吸收槽内水蒸气的无水氯化钙(12)，密封玻璃槽(3)侧面密封性设置有操作手套(13)；所述的油浴槽(5)通过油浴管道与恒温恒湿箱(1)外部的油浴装置(4)相连，形成油液循环回路；密封玻璃槽(3)位于油浴槽(5)内侧，且一侧紧贴油浴槽(5)侧壁；待测样品(7)放置于样品支架(6)上，且待测样品(7)呈长条形，除两个端面之外的其余四个面上均涂覆满环氧树脂(8)，并在环氧树脂(8)外包裹绝热材料(9)；待测样品(7)一端密封于密封玻璃槽(3)的环境中，另一端穿出油浴槽(5)后暴露于恒温恒湿箱(1)的环境中；在所述的待测样品(7)上表面均匀布置有若干个温湿度传感器(11)，在密封玻璃槽(3)内部以及密封玻璃槽(3)外的恒温恒湿箱(1)内腔中也分别设置有温湿度传感器(11)，用于测量样品(7)内部不同位置以及恒温恒湿箱(1)、密封玻璃槽(3)中的温度和相对湿度；油浴槽(5)以及油浴管道均包裹保温材料(14)。
2.如权利要求1所述的温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量装置，其特征在于，各个温湿度传感器(11)均过恒温恒湿箱(1)侧面开孔与数据采集器(15)相连，数据采集器(15)与计算机(16)相连。
3.如权利要求1所述的温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量装置，其特征在于，所述的若干个温湿度传感器(11)在待测样品(7)的上表面等距均匀布置，且温湿度传感器(11)埋入待测样品(7)上的预留孔中。
4.如权利要求1所述的温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量装置，其特征在于，所述的温湿度传感器(11)通过工业橡皮泥固定于预留孔中。
5.如权利要求1所述的温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量装置，其特征在于，所述的待测样品(7)的两个端面粘贴有覆盖整个端面但能够被撕下的铝箔纸(10)。
6.一种利用如权利要求1所述测量装置的温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量方法，其特征在于，步骤如下：
1)测试开始前，将待测样品(7)烘干，除两个端面之外的其余四个面上均涂覆满环氧树脂(8)，在环氧树脂(8)外包裹绝热材料(9)，并在两个端面粘贴覆盖整个端面的铝箔纸(10)；在待测样品(7)两个端面之间的上表面均匀钻取数个预留孔，并在预留孔内埋入温湿度传感器(11)并用工业橡皮泥进行固定和密封；将待测样品(7)放置于样品支架(6)上，使用玻璃胶将待测样品(7)的左端面及另一个温湿度传感器(11)密封于放有无水氯化钙(12)的密封玻璃槽(3)中，待测样品(7)的右端面及另一个温湿度传感器(11)暴露于恒温恒湿箱(1)的环境中；
2)将恒温恒湿箱(1)内的相对湿度设置为最低可控相对湿度；然后设置恒温恒湿箱(1)的温度以及油浴装置(4)的油浴温度，使密封玻璃槽(3)内的温度与恒温恒湿箱(1)内的温度形成温度差，进而使待测样品(7)在两个端面之间的一维方向上形成温度梯度；所述的温度差维持一段时间，直至待测样品(7)的两个端面及试样内部的温度达到线性分布；然后保持密封玻璃槽(3)内的温度与恒温恒湿箱(1)内的温度不变，提高恒温恒湿箱(1)的湿度至预设值；
3)揭开待测样品(7)两个端面上的铝箔纸(10)，当等待预设时间t0后，记录此时各温湿度传感器(11)测得的温度和相对湿度值；
4)计算待测样品(7)的水蒸气渗透系数：
首先，通过热力学公式计算每个温湿度传感器(11)处的水蒸气分压Pi v，计算公式为：
式中：Pi s(T)为第i个温湿度传感器(11)所测得的温度Ti所对应的饱和水蒸气分压；为第i个温湿度传感器(11)所测得的相对湿度；
由此获得拟合数据，拟合数据中包括每个温湿度传感器(11)处的水蒸气分压和相对湿度，以及该传感器距离待测样品(7)右端面的距离；
然后，以温湿度传感器(11)处的水蒸气分压Pv为因变量，以温湿度传感器(11)距离待测样品(7)右端面的距离x为自变量，对拟合数据进行指数拟合，得到拟合方程；将拟合方程对x进行求导得到
最后，计算温度梯度和湿度梯度共同存在时的水蒸气渗透系数：
式中：Pv(x0,t0)为t0时刻待测样品(7)上距离右端面x0处的水蒸气分压；ξ(Pv(x0,t0))为水蒸气分压Pv(x0,t0)下的水蒸气渗透系数；为x0处的常数A的计算公式为：
其中Ps为当前计算位置的温度所对应的饱和水蒸气分压；w为材料的平衡含水率随相对湿度的变化曲线方程，将方程对相对湿度进行求导后得到ρ0为容积密度；
5)计算待测样品(7)的水蒸气扩散系数：
首先，以温湿度传感器(11)处的相对湿度为因变量，以温湿度传感器(11)距离待测样品(7)右端面的距离x为自变量，对拟合数据进行指数拟合，得到拟合方程；将拟合方程对x进行求导得到
然后计算得出温度梯度下的水蒸气扩散系数，计算公式为：
式中：为t0时刻待测样品(7)上距离右端面x0处的相对湿度；为相对湿度对应的水蒸气扩散系数；为x0处的
7.如权利要求6所述的温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量方法，其特征在于，使密封玻璃槽(3)内的温度与恒温恒湿箱(1)内的温度形成温度差的方法为：将恒温恒湿箱(1)的温度设置为40～50℃，油浴装置(4)的油浴温度设置为0～10℃。
8.如权利要求6所述的温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量方法，其特征在于，使密封玻璃槽(3)内的温度与恒温恒湿箱(1)内的温度形成温度差的方法为：将恒温恒湿箱(1)的温度设置为0～10℃，油浴装置(4)的油浴温度设置为40～50℃。
9.如权利要求6所述的温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量方法，其特征在于，所述的最低可控相对湿度为10％RH，提高后的湿度预设值为80％RH。
10.如权利要求6所述的温度梯度下多孔材料水蒸气传递系数测量方法，其特征在于，在步骤2)和3)执行过程中，强制对流器(2)始终开启以均匀恒温恒湿箱(1)及密封玻璃槽(3)中的温度和相对湿度。
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