CN110361289A - 一种测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置，由设有数显式真空表、环境仓气管接口、电动开闭阀、密封盖板和试样桶的环境仓，设有含过滤棉的净水槽的立式净水架，设有去污阀、电信号通信接口、气管接口、第1，2个时间继电器、电源按钮开关、试验按钮开关、蜂鸣器、工作指示灯、进气指示灯、手动调压阀、中间继电器和电磁换向阀的电气控制箱，设有气管接口和电信号通信接口的真空泵，设有可拆卸的圆棒、样品固定杆和载样托盘的网龙组成。本发明试验装置全部采用智能化电气元件进行互联通信，使得试验过程仅需要一键完成，试验装置增加蜂鸣器，有效的提示试验完成，既有效的给予试验人员提示，又保证了试验结果的有效性。

Description

一种测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置

技术领域

本发明涉及一种闭孔材料真空吸水率的检测装置，尤其涉及一种测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置，属于建筑材料检测领域。

背景技术

橡塑闭孔材料，是作为建筑保温的重要部分的保温材料，该材料通常用真空吸水率来表征其吸水性能，因此真空吸水率作为决定保温效果的关键性指标之一，成为该材料的检测核心项目之一。因而橡塑闭孔材料真空吸水率的检测设备的开发及研究具有重要的意义。

近些年来，建筑业界工程技术人员在橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置方面做了大量的研究开发工作，并已由下述专利文献予以披露：

1)、中国实用新型专利说明书授权公告号CN 203083898(授权公告日2013 年07月24日)“建筑节能材料真空吸水率测试系统”，披露了试验装置包括有：能容纳被测样品的容器，真空泵，压力传感器和能使容器保持真空度上限值一段时间的计时器，容器上开有抽气口和带有第一电磁阀的放气口，真空泵通过管道与抽气口相连接；压力传感器能设定被测样品测试所需真空度的上、下限值；控制器根据压力传感器的信号来控制真空泵和第一、第二电磁阀启闭，计时器与控制器相连的配合下，使得容器实现真空状态，并能自动完成抽真空、保压和卸压的工况。

该实用新型专利的优点：

操作方便，并且能使被测样品在不遭受破坏的情况下尽可能地排除空气，故能测量建筑节能材料的吸水率，能一定条件下满足建筑节能材料吸水率的测试需要。

该实用新型专利存在的不足之处：

1.该专利所述仅有一个计时器，无法保证试验要求在常压下保持3分钟后瞬时排出容器中水的要求。

2.该专利所述设备缺少固定管状样品的支撑装置，试验时样品会发生相对移动，影响试验结果。

3.该专利所述中未明确第三电磁阀和第四电磁阀的工作方式以及未说明各个电磁阀具体在试验中的作用。

4.该专利所述当容器内真空度达到上限值时启动计时器，存在抽真空时超过规定真空度时或真空度未保持稳定状态下即启动计时器的情况，影响试验结果。

5.该专利所述第五电磁阀排出水后未有水处理装置，导致水资源无法循环利用而产生的浪费。

6.该专利所述中未在容器外设置去污阀，可能出现容器瓶中被抽出的固体杂质或水渍对控制系统或真空泵造成的损坏。

2)、中国实用新型专利说明书授权公告号CN203824858U(授权公告日2014 年09月10日)“可有效测量膨胀性较大材料的真空吸水率试验装置”，披露了真空吸水率试验装置包括两组能容纳被测材料的真空瓶，真空瓶设有密封盖板；两组能容纳真空瓶中倒流水份的缓冲瓶，该缓冲瓶设有缓冲瓶封闭板；可有效保护装置以免发生堵塞的铁丝网；工作时可使得真空瓶中保持一定压力的真空泵；工作时使在维持一定压力的真空瓶内的被测样品表面充分吸水的震动电机；可准确记录真空瓶内在规定的计时器。

该实用新型专利的优点：

结构简单，操作方便。可以有效解决被测样品在检测过程中浮出水面或真空罐中水易倒流入真空泵内等问题。

该实用新型专利存在的不足之处：

1.该专利所述放置橡塑样品的空间缺少固定管状样品的支撑装置，试验时样品会发生相对移动，影响试验结果。

2.该专利所述真空泵与真空瓶、缓存瓶之间无压差调节装置，现实中真空瓶、缓存瓶无法做到绝对密封，故无法保证试验过程中压力稳定不变。

3.该专利所述仅有对真空状态进行计时的计时器且仍需手动调节放气阀使真空瓶内的压力恢复到常压，无法保证试验要求负压到常压的瞬时转换，影响试验结果。

4.该专利所述仅有一个对真空状态进行计时的计时器，无法保证试验要求在常压下保持3分钟后瞬时排水的要求。

如何克服现有技术的真空吸水率测试设备，测试系统存在的不足之处，开发一种能够简单、便捷、准确地进行橡塑闭孔材料检测的装置，成为建筑业界工程技术人员亟待开发和研究的课题。

发明内容

本发明的目的，是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供简单、便捷、准确地进行的一种测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置，该装置由1)设有数显式真空表、环境仓气管接口、密封盖板、试样桶和电动开闭阀的环境仓，2) 设有过滤棉的净水槽的立式净水架，3)设有内置气管接口的去污阀、电气控制箱左侧电信号通信接口、电气控制箱右侧气管接口、电气控制箱右侧电信号通信接口、第1个时间继电器、电源按钮开关、试验按钮开关、蜂鸣器、第2个时间继电器、工作指示灯、进气指示灯、手动调压阀、中间继电器和电磁换向阀的电气控制箱，4)设有气管接口和电信号通信接口的真空泵和5)设有可拆卸的圆棒、可移动的样品固定杆和载样托盘的网龙组成。上述测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置的组成，克服了现有技术存在的缺陷，从而使得实验室橡塑闭孔材料真空吸水率的检测准确，操作极为便捷。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案如下

一种测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置，包括能容纳被测样品的试样桶，真空泵，数显式真空表，压力调节阀，电动开闭阀，电磁换向阀，控制电磁换向阀的中间继电器和能使容器保持稳定状态一段时间的时间继电器，其特征在于：所述试验装置，其结构由1)环境仓，2)立式净水架，3)电气控制箱， 4)真空泵和5)固定样品用网龙组成，其中：

1)环境仓，其由试样桶和试样桶顶部的密封盖板以及试样桶底部的电动开闭阀组成，其中密封盖板的顶部分别设有数显式真空表和环境仓气管接口；

2)立式净水架，其为顶部设有托盘的不锈钢材质三角支架体，其内设有位于电动开闭阀下方的含过滤棉的净水槽；

3)电气控制箱,其左、右侧面的接口和面板上的电气元件，以及电气控制箱内部中布置的电气元件，分别如下：

左侧面：设有为防止环境仓中的固体杂质或水渍进入电气控制箱内而配置有内置气管接口的去污阀，

右侧面：设有分别与真空泵的气管接口和电信号通信接口相连接的气管接口和电信号通信接口，

面板：设有上下平行排列的电气部件，其中：上排列的电气部件依次为第1 个时间继电器，电源按钮开关,试验按钮开关和蜂鸣器，下排列的电气部件依次为第2个时间继电器，工作指示灯，进气指示灯和手动调压阀；

内部中布置的电气元件：右侧面分别设有电信号通信接口和气管接口，后侧面设有电磁换向阀和控制电磁换向阀的中间继电器；

4)真空泵，其顶部设有相对应于电气控制箱电信号通信接口和气管接口的电信号通信接口和气管接口；

5)固定样品用网龙，试验时放置于环境仓中，是独立的个体件，其顶部设有固定样品的不锈钢材质的可移动式样品固定杆，底部设有架空结构的环形网状漏空载样托盘，中心处设有可拆卸的不锈钢材质圆棒，所述网龙高度为 115mm～125mm，托盘直径为100mm～150mm，托盘架空高度为10mm～15mm，试验时，便于试验样品的各个表面有效浸水。

所述试样桶，其外形结构呈不锈钢材质圆筒体，所述圆筒体的内径为 160mm～200mm，高度为150mm～200mm，不锈钢材质密封盖板设有与试样桶内径相匹配的外丝扣口径和密封胶圈，以达到与试样桶的内丝扣拧紧紧密贴合的效果。

所述立式净水架，其高度设为400mm～500mm，其顶部设有直径为 180mm～220mm托盘7，含过滤棉的净水槽，为直径160mm～200mm，高为 100mm～110mm的亚克力材质多孔滤水槽，下部出水口口径15mm～20mm。

所述第1个时间继电器，在试验过程中，第1个时间继电器倒计时结束后，自动触发第2个时间继电器和中间继电器。

所述中间继电器，触发中间继电器的同时，自动触发电磁换向阀，环境仓瞬时完成由负压转换成常压的转换工作。

所述蜂鸣器，试验结束后，即第2个时间继电器倒计时结束，用于提示试验结束的蜂鸣器被触发。

所述电动开闭阀，试验结束后，蜂鸣器响起，电动开闭阀被触发。

所述试验按钮开关，在试验过程中，仅需要启动试验按钮开关，即可完成规范要求的全部试验过程，保证试验结果的准确度，降低试验的不确定度。

所述手动调压阀，在试验前进行调节，使得环境仓与手动调压阀之间的压差绝对值小于手动调压阀与真空泵之间的压差绝对值，保证环境仓的气压保持稳定不变。

有益效果

与现有技术相比，具有以下显著的有益效果：

1)、本发明试验装置全部采用智能化电气元件进行互联通信，使得试验过程仅需要一键完成，试验装置增加蜂鸣器，有效的提示试验完成，既有效的给予试验人员提示，又保证了试验结果的有效性。

2)、试验设备采用快接插口，方便设备的转移与部分电气元件的后期检定校准。

3)、试验设备在环境仓与电气控制箱之间增加内置气管接口的去污阀，有效的避免抽真空时固体杂质或水渍进入电气控制箱，以免给设备带来不必要的损坏。

4)、试验设备采用按钮开关、时间继电器、中间继电器、电磁换向阀、蜂鸣器、电动开闭阀进行有效通信，使得试验过程一键完成。从而减轻人力，规范检测过程，提高检测结果的准确度，减低测试结果的不确定度。

5)、放置样品的网龙的托盘部分具有环形网状漏空及架空设计及托盘中间增加固定管状橡塑材料用可拆卸的不锈钢圆棒，有效的保证试验过程中样品的各个表面有效浸水及不发生偏移的要求，使得测试结果准确、有效。

6)、试验结束后，试验用水直接进行有效过滤净化，既达到了国家提倡的节水要求，又消除了试验循环用水对试验结果的影响。

附图说明

图1是本发明装置结构组成示意图；

图2是本发明电气控制箱的内部电气元件布置示意图；

图3是本发明放置样品的网龙示意图。

图1中：A为环境仓；1为数显式真空表；2为环境仓气管接口；3为密封盖板；4为试样桶；5为电动开闭阀；B为立式净水架；6为含过滤棉的净水槽； 7为托盘；C为电气控制箱；8为第1根气管；9为第1根电信号通信线；10为去污阀；11为第1个时间继电器；12为电源按钮开关；13为试验按钮开关；14 为蜂鸣器；15为第2个时间继电器；16为工作指示灯；17为进气指示灯；18 手动调压阀；19为电气控制箱右侧电信号通信接口；20为电气控制箱右侧的气管接口；21为电气控制箱左侧电信号通信接口；22为第2根气管；23为第2根电信号通信线；D为真空泵；24为真空泵上的电信号通信接口；25为真空泵上的气管接口。

图2中：19为电气控制箱左侧电信号通信接口；20为电气控制箱右侧的气管接口；26为中间继电器；27为电磁换向阀。

图3中：E为网龙；28为样品固定杆；29为载样托盘；30为不锈钢圆棒。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

一种测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置，所述试验装置，其结构组成如图1所示，由1)环境仓A，2)立式净水架B，3)电气控制箱C，4)真空泵D和5)固定样品用网龙E组成，其中：

1)环境仓A，其由试样桶4和试样桶4顶部的密封盖板3以及试样桶4底部的电动开闭阀5组成，其中密封盖板3的顶部分别设有数显式真空表1和环境仓气管接口2；

2)立式净水架B，其为顶部设有托盘7的不锈钢材质三角支架体，其内设有位于电动开闭阀5下方的含过滤棉的净水槽6；

3)电气控制箱C,如图1所示，其左、右侧面的接口和面板上的电气元件，以及如图2所示的电气控制箱C内部中布置的电气元件，分别如下：

左侧面：设有为防止环境仓A中的固体杂质或水渍进入电气控制箱C内而配置有内置气管接口的去污阀10，

右侧面：设有分别与真空泵D的气管接口25和电信号通信接口24相连接的气管接口20和电信号通信接口19，

面板：设有上下平行排列的电气部件，其中：上排列的电气部件依次为第1 个时间继电器11，电源按钮开关12,试验按钮开关13和蜂鸣器14，下排列的电气部件依次为第2个时间继电器15，工作指示灯16，进气指示灯17和手动调压阀18；

内部中布置的电气元件：右侧面分别设有电信号通信接口19和气管接口20，后侧面设有电磁换向阀27和控制电磁换向阀27的中间继电器26；

4)真空泵D，如图1所示，其顶部设有相对应于电气控制箱C电信号通信接口19和气管接口20的电信号通信接口24和气管接口23；

5)固定样品用网龙E，试验时放置于环境仓A中，是独立的个体件，其结构如图3所示，其顶部设有固定样品的不锈钢材质的可移动式样品固定杆28，底部设有架空结构的环形网状漏空载样托盘29，和中心处设有可拆卸的不锈钢材质圆棒30，所述网龙E高度为115mm～125mm，托盘29直径为100mm～ 150mm，托盘29架空高度为10mm～15mm，本发明网龙E高度为125mm，托盘29直径设计为150mm,托盘29架空高度设计为10mm，试验时，便于试验样品的各个表面有效浸水。

所述试样桶4，其外形结构呈不锈钢材质圆筒体，所述圆筒体的内径为 160mm～200mm，高度为150mm～200mm，本实施例内径和高度分别设计 160mm和150mm，不锈钢材质密封盖板3设有与试样桶4内径相匹配的外丝扣口径和密封胶圈，以达到与试样桶4的内丝扣拧紧紧密贴合的效果。所述立式净水架B，其高度设为400mm～500mm，本发明高度设计为450mm，其顶部设有直径为180mm～220mm托盘7，本发明托盘的直径设计为180mm，含过滤棉的净水槽6，其为直径160mm～200mm，高为100mm～110mm的亚克力材质多孔滤水槽，本实施例亚克力材质净水槽6的直径和高度分别设计为160mm和 100mmm，下部出水口口径15mm～20mm，本实施例下部出水口口径设计为 15mm。

所述第1个时间继电器11，在试验过程中，第1个时间继电器11倒计时结束后，自动触发第2个时间继电器15和中间继电器26。

所述中间继电器26，触发中间继电器26的同时，自动触发电磁换向阀27，环境仓A瞬时完成由负压转换成常压的转换工作。

所述蜂鸣器14，试验结束后，即第2个时间继电器15，倒计时结束，用于提示试验结束的蜂鸣器14被触发。

所述电动开闭阀5，试验结束后，蜂鸣器14响起，电动开闭阀5被触发。

所述试验按钮开关13，在试验过程中，仅需要启动试验按钮开关13，即可完成规范要求的全部试验过程，保证试验结果的准确度，降低试验的不确定度。

所述手动调压阀18，在试验前进行调节，使得环境仓A与手动调压阀18 之间的压差绝对值小于手动调压阀18与真空泵D之间的压差绝对值，保证环境仓A内的气压保持稳定不变。

橡塑闭孔材料真空吸水率装置应用操作

应用操作的步骤如下：

1、正式检测前，将环境仓A置于立式净水架B托盘7上，并且对样品进行称重，对于板状橡塑样品，将其称重放置于网龙E上并使用样品固定杆28予以固定，对于管状橡塑样品，则需要在上述固定方式的基础上增加网龙内配置的不锈钢圆棒30固定予以固定。

2、将网龙E放入环境仓A并将样品完全浸入水中并密封环境仓A，将环境仓A与电气控制箱C分别使用口径为8mm软塑气管8连接起来和电信号通信线9连接起来。

3、将电气控制箱C与真空泵D分别使用口径为8mm软塑气管22和电信号通信线23连接起来。

4、将装置接电后，按下电源按钮开关12，真空泵D开始工作，观测数显式真空表1，必要时调节手动调节阀18，使得环境仓A内气压稳定到所需真空度。

5、达到规范要求的真空度后开始正式进行试验，按下试验按钮开关13，工作指示灯16亮起并触发第1个时间继电器11开始按照设备预设的时间进行倒计时。

6、当第1个时间继电器11计时完成后，自动触发第2个时间继电器15、进气指示灯17、中间继电器26和电磁换向阀27。

7、此时，第2个时间继电器15开始按照设备预设的时间进行倒计时，进气指示灯17点亮，电磁换向阀27自动换向，将环境仓A与外环境连通并且堵住与电气控制箱C右侧的气管接口20。

8、当第2个时间继电器15完成计时后，触发蜂鸣器14响起并触发电动开闭阀5阀门开启，提示试验人员试验结束的同时也将水排到净水槽内，净水槽的水开始自动过滤，以备循环利用，从环境仓A中取出样品称重，依据试验前后两次称重结果计算真空吸水率。

本发明应用于民用建筑节能橡塑闭孔材料真空吸水率的检测，该试验仪使得实验室橡塑闭孔材料真空吸水率的检测过程极为便捷，检测结果准确。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置，包括能容纳被测样品的试样桶，真空泵，数显真空表，压力调节阀，电动开闭阀，电磁换向阀，控制电磁换向阀的中间继电器和能使容器保持稳定状态一段时间的时间继电器，其特征在于：所述试验装置，其结构组成由1)环境仓(A)，2)立式净水架(B)，3)电气控制箱(C)，4)真空泵(D)和5)固定样品用网龙(E)组成，其中：

1)环境仓(A)，其由试样桶(4)和试样桶(4)顶部的密封盖板(3)以及试样桶(4)底部的电动开闭阀(5)组成，其中密封盖板(3)的顶部分别设有数显式真空表(1)和环境仓气管接口(2)；

2)立式净水架(B)，其为顶部设有直径为180mm～220mm托盘(7)的不锈钢材质三角支架体，其内设有位于电动开闭阀(5)下方的含过滤棉的净水槽(6)，所述立式净水架(B)，其高度为400mm～500mm；

3)电气控制箱(C),其左、右侧面的接口和面板上的电气元件，以及电气控制箱(C)内部中布置的电气元件，分别如下：

左侧面：设有为防止环境仓(A)中的固体杂质或水渍进入电气控制箱(C)内而配置的有内置气管接口的去污阀(10)，

右侧面：设有分别与真空泵(D)的气管接口(25)和电信号通信接口(24)相连接的气管接口(20)和电信号通信接口(19)；

面板：设有上下平行排列的电气部件，其中：上排列的电气部件依次为第1个时间继电器(11)，电源按钮开关(12),试验按钮开关(13)和蜂鸣器(14)，下排列的电气部件依次为第2个时间继电器(15)，工作指示灯(16)，进气指示灯(17)和手动调压阀(18)；

内部中布置的电气元件：右侧面分别设有电信号通信接口(19)和气管接口(20)，后侧面设有电磁换向阀(27)和控制电磁换向阀(27)的中间继电器(26)；

4)真空泵(D)，其顶部设有相对应于电气控制箱(C)电信号通信接口(19)和气管接口(20)的电信号通信接口(24)和气管接口(25)；

5)固定样品用网龙(E)，试验时放置于环境仓(A)中，是独立的个体件，其顶部设有固定样品的不锈钢材质的可移动式样品固定杆(28)，底部设有架空结构的环形网状漏空载样托盘(29)，和中心处设有可拆卸的不锈钢材质圆棒(30)，所述网龙(E)高度为115mm～125mm，托盘(29)直径为100mm～150mm，托盘(29)架空高度为10mm～15mm。

2.根据权利要求1所述一种测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置，其特征在于：所述试样桶(4)，其外形结构呈不锈钢材质圆筒体，所述圆筒体的内径为160mm～200mm，高度为150mm～200mm，不锈钢材质密封盖板(3)设有与试样桶(4)内径相匹配的外丝扣口径和密封胶圈，以达到与试样桶(4)的内丝扣拧紧紧密贴合的效果。

3.根据权利要求1所述一种测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置，其特征在于：所述立式净水架(B)，其高度设为400mm～500mm，其顶部设有直径为180mm～220mm托盘(7)，含过滤棉的净水槽(6)，其为直径160mm～200mm，高为100mm～110mm的亚克力材质多孔滤水槽，下部出水口口径为15mm～20mm。

4.根据权利要求1所述一种测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置，其特征在于：所述第1个时间继电器(11)，在试验过程中，第1个时间继电器(11)倒计时结束后，自动触发第2个时间继电器(15)和中间继电器(26)。

5.根据权利要求1所述一种测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置，其特征在于：所述中间继电器(26)，触发中间继电器(26)的同时，自动触发电磁换向阀(27)，环境仓(A)瞬时完成由负压转换成常压的转换工作。

6.根据权利要求1所述一种测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置，其特征在于：所述蜂鸣器(14)，试验结束后，即第2个时间继电器(15)倒计时结束，用于提示试验结束的蜂鸣器(14)被触发。

7.根据权利要求1所述一种测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置，其特征在于：所述电动开闭阀(5)，试验结束后，蜂鸣器(14)响起，电动开闭阀(5)被触发。

8.根据权利要求1所述一种测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置，其特征在于：所述试验按钮开关(13)，在试验过程中，仅需要启动试验按钮开关(13)，即可完成规范要求的全部试验过程，保证试验结果的准确度，降低试验的不确定度。

9.根据权利要求1所述一种测量橡塑闭孔材料真空吸水率试验装置，其特征在于：所述手动调压阀(18)，在试验前进行调节，使得环境仓(A)与手动调压阀(18)之间的压差绝对值小于手动调压阀(18)与真空泵(D)之间的压差绝对值，保证环境仓(A)内的气压保持稳定不变。