CN111307667A - 一种可调式多单元半自动吸水测试箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调式多单元半自动吸水测试箱，包括箱体；箱体内部设置隔板分隔成进水稳定腔室、测试液池腔室和排水稳定腔室，进水稳定腔室位于测试液池腔室的一侧，排水稳定腔室位于测试液池腔室的另一侧，所述箱体的进水稳定腔室内安插有进水管。该可调式多单元半自动吸水测试箱设计合理：带有进水稳定腔室和排水稳定腔室的测试箱，实现了测试液池腔室中液面和水池保持静止的严格测试条件；带有节流阀的半自动供水方法，有效地避免了直接插入液池供水方式在24小时持续测试过程中对大量水资源的浪费；带有六字梅花铁架台的测试液池腔室，与传统吸水装置通常每次只能测试一个样品相比，实现了每次测试六个样品的高效率测试。

Description

一种可调式多单元半自动吸水测试箱

技术领域

本发明涉及一种吸水测试箱，具体为一种可调式多单元半自动吸水测试箱，属于吸湿多孔材料自由吸水测试技术领域。

背景技术

吸湿毛细多孔材料的湿传输与水蒸气和液态水流动紧密关联，材料内液态水流动又与温度梯度、湿度梯度以及材料属性相互影响。其湿传输分为如下三个阶段，(1)在低吸湿区，湿分主要以水蒸气扩散方式传输，其渗透率可通过干杯实验测试；(2)在吸湿区较高相对湿度范围(相对湿度达到95％)，孔隙被气、液充满，同时存在着水蒸气和液态水的流动，不断增加的液态水流动导致等温条件干杯法测量的渗透率成指数增长。实际上，非等温条件下这种流动也会导致总质量流的增加或降低；(3)在高吸湿区(相对湿度达超过95％)，湿分传输以液相传输占主导，材料浸湿会加剧其主导地位，在液压超过毛细抽吸压时液态水会流动，去掉水源后液压停止，液体以不同速率在材料内部再分布。

在高吸湿区，吸水率及相关系数是表征多孔材料湿性能的重要参数。当前，测量多孔材料毛细传输和相关系数的方法大多形成于实验室研究中。然而，这些方法涉及复杂测量技术，如伽马射线法、中子吸收法和核磁共振光谱法，再结合复杂数学方法分析结果。

所以，自由吸水测试以经济、便捷、易实施等优势得以在测量多孔材料吸水性能方法中普及，其可以测试吸水系数、毛细饱和含水量、有效饱和含水量、液态水传导率、有效饱和液态水传导率。自由吸水测试是指将测试样品底部(浸入约2mm)与水接触，保持液池和水面静止，在温度22环境中定期测量样品质量变化，其通常吸水时间为24小时。样品数量要求：与水接触面积低于100cm2的单个样品，需至少六个样本数量。

然而，传统自由吸水装置的供水通常直接流入液池中，这样会导致液池流动或水面波动，无法满足自由吸水测试条件；同时，直接流入液池的供水方式在24小时持续测试过程中将大量浪费水资源。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可调式多单元半自动吸水测试箱。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种可调式多单元半自动吸水测试箱，包括箱体；所述箱体内部设置隔板分隔成进水稳定腔室、测试液池腔室和排水稳定腔室，所述进水稳定腔室位于测试液池腔室的一侧，所述排水稳定腔室位于测试液池腔室的另一侧，所述箱体的进水稳定腔室内安插有进水管。

作为本发明再进一步的方案：所述进水管的管身上安装有节流阀。

作为本发明再进一步的方案：所述测试液池腔室内设置有铁架台、托架、测试件和计时器，所述铁架台固定安置在测试液池腔室的底部，所述托架连接在铁架台的架身上，且托架上安装有测试件，所述铁架台的顶端安装有计时器。

作为本发明再进一步的方案：所述托架呈六字梅花，且每个托架上均安置有一个测试件。

作为本发明再进一步的方案：所述排水稳定腔室的侧壁开有排水口，且排水口的位置高于箱体内部所设置的隔板底端。

本发明的有益效果是：该可调式多单元半自动吸水测试箱设计合理：

1.带有进水稳定腔室和排水稳定腔室的测试箱，实现了测试液池腔室中液面和水池保持静止的严格测试条件；

2.带有节流阀的半自动供水方法，有效地避免了直接插入液池供水方式在24小时持续测试过程中对大量水资源的浪费；

3.带有六字梅花铁架台的测试液池腔室，与传统吸水装置通常每次只能测试一个样品相比，实现了每次测试六个样品(一般测试要求6个样品)的高效率测试。

附图说明

图1为本发明剖面结构示意图；

图2为本发明托架结构示意图。

图中：1、箱体，2、进水稳定腔室，3、测试液池腔室，4、排水稳定腔室，5、进水管，6、节流阀，7、铁架台，8、托架，9、测试件，10、计时器和11、排水口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，一种可调式多单元半自动吸水测试箱，包括箱体1；所述箱体1内部设置隔板分隔成进水稳定腔室2、测试液池腔室3和排水稳定腔室4，所述进水稳定腔室2位于测试液池腔室3的一侧，所述排水稳定腔室4位于测试液池腔室3的另一侧，所述箱体1的进水稳定腔室2内安插有进水管5。

进一步的，在本发明实施例中，所述进水管5的管身上安装有节流阀6，有效地避免了直接插入液池供水方式在二十四小时持续测试过程中对大量水资源的浪费。

进一步的，在本发明实施例中，所述测试液池腔室3内设置有铁架台7、托架8、测试件9和计时器10，所述铁架台7固定安置在测试液池腔室3的底部，所述托架8连接在铁架台7的架身上，且托架8上安装有测试件9，所述铁架台7的顶端安装有计时器10。

进一步的，在本发明实施例中，所述托架8呈六字梅花，且每个托架8上均安置有一个测试件9，实现了每次测试六个样品的高效率测试。

进一步的，在本发明实施例中，所述排水稳定腔室4的侧壁开有排水口11，且排水口11的位置高于箱体1内部所设置的隔板底端，实现了测试液池腔室3中液面和水池保持静止的严格测试条件。

工作原理：在使用该可调式多单元半自动吸水测试箱时：

测试样品形状及尺寸的要求：①样品形状须具有规则形状和恒定截面，并确保一维吸水；②样品面积须确保与水接触面积至少为50cm2，边长或最小直径至少是最大孔隙尺寸的10倍。

测试样本数量的要求：与水接触面积低于100cm2的单个样品，需至少六个样本数量。原则上总测量面积不得低于300cm2。

测试条件的要求：①温度在18～28之间某数值处，波动值2；②相对湿度在0.4～0.6RH之间某数值处，波动值0.05RH；③为排除非等向性因素，将各样本的上表面和下表面按样本序号交叉接触；④当样品上表面出现水膜时，实验应终止；⑤8h测试后，样品质量变化小于1或其质量的0.1％时，实验终止。

测试步骤为：首先，测量每一个样本的初始质量，测试箱中加入纯水至设定深度，并将其置于测试条件设定的环境中，根据排水口11流速控制节流阀6液滴速度，观察测试液池腔室3中液面至静止。将密封处理后的样品放入测试液池腔室3中的六字梅花托架8上，保持样品底部浸入水中2mm。样品接触水面时开始计时，时刻后取出样品，并用吸水海绵或纸巾吸干样品沥水面，迅速用精密电子天平称量其质量并记录，然后将样品放回六字梅花铁架台；注意，取出、吸干、称量及放入的过程须力求迅速，时间通常控制在一分钟内，以避免样品吸入的液态水蒸发。分别在、、……时刻，重复步骤③的过程，以及记录相应时间节点的样品质量，时刻设定的参考准则通常是后一时刻是前一时刻的两倍左右。

数据计算方法取决于数据曲线形状，结果精度取决于样品的处理和干燥情况。样品每次称量后不管是否达到稳定标准，都应立即对测量数据进行描点处理以评估其吸水趋势。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种可调式多单元半自动吸水测试箱，包括箱体(1)；其特征在于：所述箱体(1)内部设置隔板分隔成进水稳定腔室(2)、测试液池腔室(3)和排水稳定腔室(4)，所述进水稳定腔室(2)位于测试液池腔室(3)的一侧，所述排水稳定腔室(4)位于测试液池腔室(3)的另一侧，所述箱体(1)的进水稳定腔室(2)内安插有进水管(5)。

2.根据权利要求1所述的一种可调式多单元半自动吸水测试箱，其特征在于：所述进水管(5)的管身上安装有节流阀(6)。

3.根据权利要求1或2所述的一种可调式多单元半自动吸水测试箱，其特征在于：所述测试液池腔室(3)内设置有铁架台(7)、托架(8)、测试件(9)和计时器(10)，所述铁架台(7)固定安置在测试液池腔室(3)的底部，所述托架(8)连接在铁架台(7)的架身上，且托架(8)上安装有测试件(9)，所述铁架台(7)的顶端安装有计时器(10)。

4.根据权利要求3所述的一种可调式多单元半自动吸水测试箱，其特征在于：所述托架(8)呈六字梅花，且每个托架(8)上均安置有一个测试件(9)。

5.根据权利要求4所述的一种可调式多单元半自动吸水测试箱，其特征在于：所述排水稳定腔室(4)的侧壁开有排水口(11)，且排水口(11)的位置高于箱体(1)内部所设置的隔板底端。

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