CN114487008A - 一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统及方法，应用于结构模型试验测试技术领域，测量系统包括：模型单元、空气处理单元、监测单元、加载单元；模型单元包括金属容器、金属片、放置在容器中的待测相变混凝土构件、金属容器内外绝缘绝热保温材料；加载单元包括恒温线热源加热器、恒温冷板、电控多梯度恒温加热板、恒温加热装置、恒温水进水口、出水口、水循环温度控制装置及水箱；空气处理单元包括出气口、真空泵；监测单元包括温度传感器、热通量传感器与应变片，系统能够测量非标准构件的热学参数，具体为复合导热系数、比热容及热膨胀系数。

Description

一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统及方法

技术领域

本发明涉及结构模型试验测试技术领域，更具体的说是涉及一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统及方法。

背景技术

能源地下结构能够有效利用浅层地热能，相比于地源热泵系统，将换热系统同地下结构结合起来能够有效节省地下空间。能源地下结构与地源热泵系统有相似的工作原理，但能源地下结构的经济性和施工便捷性都明显更优。在能源地下结构工作工程中，结构中的力学构件与热学构件共同作用，会产生与传统结构不同的性能表现，因此对结构的热力耦合作用性能研究逐渐兴起。准确测量结构构件的热学参数是开展研究的基础，也是保障研究正确性的前提条件。

目前对混凝土构件特别是相变混凝土能源桩的导热系数测试方法主要包括瞬态法测试与稳态法测试，但学术界对能源桩各项热学参数的测试难以形成统一的方法和标准，不同的方法会产生较大的结果差异。同时，由于现有测试方法主要是通过试块测量，没有考虑成品构件尺寸、构件中的钢筋、换热管等复合材料性能的影响，不能正确表征实际的能源桩模型的热学参数，且测试结果具有较大的离散性和随机性。因此，需要一种对整个相变混凝土能源桩模型构件常用热学参数进行准确测量的测试方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统及方法，旨在解决现有测试方法只能测试固定要求样品，受样品尺寸影响测量结果误差大，并且不能较好表征整个模型构件复合材料热学参数的局限性。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统，其特征在于，包括：模型单元、监测单元、加载单元；

其中，所述模型单元包括：金属容器、待测构件、金属板，所述金属容器用于盛放待测构件；

所述监测单元与所述待测构件接触；

所述模型单元与所述加载单元连接，所述加载单元提供不同的加载条件，通过所述监测单元获取数据测量所述待测构件的复合热学参数。

优选的，所述加载单元包括：线热源、恒温加热装置、恒温冷板、恒温加热板；

所述线热源放置于所述待测构件的预留孔洞中，外接所述恒温加热装置；所述恒温冷板冷板内设回型管路；

所述恒温冷板与恒温加热板开有刻槽；所述恒温加热板为电控多梯度恒温加热板，以不同恒定温度完成对待测构件的热量传输。

优选的，所述加载单元还包括：恒温进水口、出水口、水循环温度控制装置、水箱、纯净水；

所述水循环温度控制装置以恒定速率输出恒定温度的循环水；

所述金属容器在顶部设有外伸挑耳，所述恒温进水口设置在挑耳下方容器壁上，通过管道与所述水循环温度控制装置连接；

所述出水口设置在所述金属容器底部，通过管道与所述水箱连接。

优选的，所述监测单元包括：温度传感器、热通量传感器、应变片；

所述温度传感器为K型热电偶温度传感器，布设在所述待测构件内和所述线热源处以及所述恒温冷板与恒温加热板的刻槽内，所述热通量传感器安装在所述待测构件上下表面和内部以及所述线热源中部；

所述应变片为温度自补偿型应变片，安装在所述待测构件的侧壁上。

优选的，还包括空气处理单元，所述空气处理单元包括：出气口、真空泵；

所述出气口设置在所述金属容器上，通过管道与所述真空泵连接。

优选的，所述待测构件预留孔洞与所述线热源紧密贴合，缝隙处用高导热硅胶填充紧密；

所述金属容器内侧有绝缘绝热材料与待测构件贴合紧密，外侧包覆绝缘绝热材料固定粘接紧密，所述绝缘绝热材料可单独抽出；

所述连接管道均外包绝缘绝热材料；

所述恒温进水口、出水口、出气口均设置有阀门；

所述测量系统在进行测试时待测构件周围与金属容器内部空间能够保证气密性。

一种测量相变混凝土构件复合热学参数的方法，，包括以下步骤：

S1、装配待测构件于所述金属容器内；

S2、通过加载单元为待测构件提供加载条件，记录监测单元的读数；

S3、调整加载单元提供的加载条件，记录监测单元的读数；

S4、计算待测构件的复合热学参数。

优选的，使用瞬态法测量待测构件的导热系数，包括以下步骤：

S1、装配待测构件于所述金属容器内；

S2、对所述待测构件施加不同的恒定控制温度，并获取初始温度数据；

S3、通过预冷或预热，调整测试工况设置不同的温度梯度，获取不同的所述温度梯度下的第二温度数据；

S4、计算待测构件的在不同温度梯度下的导热系数。

优选的，使用稳态法测量待测构件的导热系数与热膨胀系数，包括以下步骤：

S1、装配待测构件于所述金属容器内；

S2、获取所述待测构件的静置温度数据；

S3、通过预冷或预热，调整测试工况处于不同相变温度环境，在每一个工况进行多级温度加载，待测构件变形完全，记录待测构件在不同相变温度下的相变温度数据及对应位置的应变数据；

S4、通过应变变化值与温度变化值，计算待测构件的复合导热系数与热膨胀系数。

优选的，测量待测构件的比热容，包括以下步骤：

S1、装配待测构件于所述金属容器内；

S2、预热待测构件使其温度为第一相变温度，第一相变温度高于材料的相变温度，注入第一预热温度的液体，第一预热温度高于第一相变温度，记录第一注入温度数据以及热通量数据，待系统稳定后，记录第一稳定温度数据；

S3、将液体放出，等待测构件温度均匀恢复至第一相变温度时，注入第二预热温度的液体，第二预热温度低于第一相变温度，记录第二注入温度数据以及热通量数据，待系统稳定后，记录第二稳定温度数据；

S4、预冷待测构件使其温度为第二相变温度，第二相变温度低于材料的相变温度，注入第一预冷温度的液体，第一预冷温度高于第二相变温度，记录第三注入温度数据以及热通量数据，待系统稳定后，记录第三稳定温度数据；

S5、将液体放出，等待测构件温度均匀恢复至第二相变温度时，注入第二预冷温度的液体，第二预冷温度高于第二相变温度，记录第四注入温度数据以及热通量数据，待系统稳定后，记录第四稳定温度数据；

S6、根据两次测量所得结果，计算待测构件的比热容。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统及方法，测量系统包括：模型单元、恒温加热单元、空气处理单元、监测单元、水循环温度控制单元；模型单元包括盛放待测构件的金属容器、金属片、放置在容器中的待测相变混凝土构件、金属容器内外绝缘绝热保温材料；恒温加热单元包括待测构件内恒温线热源加热器、待测构件底端的恒温冷板、待测构件顶端电控多梯度恒温加热板、恒温加热装置；水循环温度控制单元包括金属容器外侧恒温水进水口、出水口、水循环温度控制装置及水箱；空气处理单元包括金属容器外部出气口、真空泵及其连接管路；监测单元包括构件内部按规律布设的温度传感器、上下端加热板及线热源处温度传感器和贴于线热源中部的热通量传感器与应变片。

本系统具有以下优点：

(1)能够准确测量待测构件的导热系数、比热容与热膨胀系数，进而保障模型研究的准确性；

(2)与其他测试系统相比，本系统能减少对构件尺寸的限制，能够较好测量非标准形状构件的热学参数；

(3)相变材料在不同温度下会存在相态转变，在不同相态下的热学参数会存在较大差异，本系统可以准确的测出构件内相变材料处在不同相态时构件的热学参数，同时通过设定不同温度梯度，可以得到构件在不同温度下的热学参数变化曲线；

(4)与其他测试系统相比，本系统可选择采用瞬态法或稳态法进行导热系数的测量，两种方法同时操作可以对比验证导热系数的准确性；

(5)与其他测试系统相比，本系统直接测定实验构件的热学参数，避免了普通试样与实验构件可能存在的性状不同带来的误差；

(6)与其他测试系统相比，能够在同一装置下测定多个热学参数，逻辑清晰，减少了更换仪器导致的实验测量误差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的系统结构示意图；

图2(a)为瞬态法测量导热系数装置布置图；

图2(b)为瞬态法测量导热系数装置剖面图；

图3为稳态法测量导热系数装置布置图；

图4为比热容测试装置布置图；

图5(a)为恒温加热板详图；

图5(b)为恒温冷板、恒温加热板温度传感器布置图；

图5(c)为测试装置截面传感器布置图；

图5(d)为待测构件侧面传感器布置图；

图5(e)为线热源传感器布置图；

图中：阀门1、恒温进水口2、桶外绝缘绝热材料3、桶内绝缘绝热材料4、待测构件5、出水口6、恒温冷板7、桶底绝缘绝热材料8、出气口9、恒温加热板10、桶顶绝缘绝热材料11、纯净水12、金属容器13、金属板14、线热源15、恒温加热装置16、水循环温度控制装置17、水箱18、真空泵19、热通量传感器21、温度传感器22、应变片23。

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。

实施例一：

本发明实施例公开了一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统，包括：模型单元、加载单元、空气处理单元、监测单元，如图1所示，模型单元包括金属容器13，金属容器13为匹配任意常见尺寸形状待测构件的容器，用于盛放待测构件5，测量不同尺寸形状的待测构件5复合热学参数，模型单元分别与加载单元和空气处理单元连接，待测构件5为相变混凝土材料；

空气处理单元包括：出气口9、真空泵19；出气口9设置在所述金属容器上，通过管道与所述真空泵19连接；

加载单元为模型单元提供不同的恒定温度；加载单元包括：恒温冷板7、恒温加热板10、线热源15、恒温加热装置16；线热源15放置于待测构件5的预留孔洞中，外接恒温加热装置16；恒温冷板7与恒温加热板10开有刻槽；恒温加热板10为电控多梯度恒温加热板，以不同恒定温度完成对待测构件5的热量传输；

加载单元还包括：恒温进水口2、出水口6、水循环温度控制装置17、水箱18、纯净水12；水循环温度控制装置17以恒定速率输出恒定温度的循环水，金属容器13在顶部设有外伸挑耳，恒温进水口2设置在挑耳下方容器壁上，通过管道与水循环温度控制装置17连接，出水口6设置在所述金属容器13底部，通过管道与水箱18连接。

实施例二：

本发明实施例公开了一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统，使用瞬态法测量导热系数，如图2所示，模型单元包括：桶外绝缘绝热材料3、桶内绝缘绝热材料4、待测构件5、桶底绝缘绝热材料8、桶顶绝缘绝热材料11、金属容器13，加载单元包括：恒温加热装置16、线热源15，监测单元包括：温度传感器22、热通量传感器21，传感器通过采集仪与电脑连接。

在本实施例中，首先将待测构件5、绝缘绝热材料放置于金属容器13中，将线热源15伸入待测构件5的预留孔洞中，并用高导热硅胶填缝密实，之后通过恒温加热装置16，给线热源15施加不同的恒定控制温度，记录初始温度数据；通过预冷或预热，调整测试工况分别为线热源15与待测构件5温度均高于相变材料相变温度、均处于相变材料相变温度区间和均低于相变温度，设置不同的温度梯度，记录所得第二温度数据，得出不同温度梯度下的导热系数。

依据线热源理论，介质任意一点的热传导微分方程如下：

经由傅里叶变换解得：

由于线热源的长径比远大于30，故可认为热量沿径向传播，积分消去z方向参数可得：

取线热源所在处作为坐标原点，转换为二维极坐标系可得：

两侧同时取对数可得：

考虑时间与距离比足够大，则忽略式右第二项影响，可得：

式中：

T—任意点在相对应时刻的温度(℃)

T₀—点的初始温度(℃)

λ—介质的导热系数[W/(m·K)]

t—传热时间(s)

Q—单位长度热量(J)

r—距离热源距离(m)

α—热扩散系数，λ/ρc，(m²/s)

c—介质比热容(J/kg·℃)

对于本实例而言，Q可通过热通量传感器21测得，T₀及T可通过热量传感器测得，将之代入式(6)即可计算待测构件5相变材料在不同相态时径向导热系数。

实施例三：

本发明实施例公开了一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统，使用稳态法测量导热系数与热膨胀系数，如图3所示，模型单元包括：桶外绝缘绝热材料3、桶内绝缘绝热材料4、待测构件5、桶底绝缘绝热材料8、桶顶绝缘绝热材料11、金属容器13，加载单元包括：恒温加热装置16、恒温冷板7、恒温加热板10、水循环温度控制装置17，监测单元包括：温度传感器22、热通量传感器21、应变片23，传感器通过采集仪与电脑连接。

本实施例中，首先将热通量传感器21分别贴在待测构件5的上下表面，之后依次在金属容器13内放入恒温冷板7、待测构件5、恒温加热板10，保证恒温冷板7和恒温加热板10与待测构件5表面接触紧密，之后放入桶内绝缘绝热材料4和桶顶绝缘绝热材料11。恒温冷板7内的回型管路与水循环温度控制装置17连接，控制温度为初始温度；恒温加热板10与恒温加热装置16连接，控制恒温加热板10与待测构件5接触面的温度恒定，当待测构件5内的温度稳定时，记录静置温度数据。通过预冷或预热，调整测试工况分别为恒温冷板7和恒温加热板10温度均高于相变材料相变温度与恒温冷板7和恒温加热板10温度均低于相变温度。

对于热膨胀系数，通过预冷或预热，调整测试工况分别为恒温冷板7和恒温加热板10温度均高于相变材料相变温度与恒温冷板7和恒温加热板10温度均低于相变温度，在每一个工况进行多级温度加载，加载后稳定一段时间来保证待测构件5变形完全，记录待测构件5侧壁温度传感器22的相变温度数据及对应位置应变数据。

根据稳态传热理论，在待测构件5周围绝热时，上下的温差可以在待测构件5内形成稳定单向的一维热流，傅里叶导热定律如下：

则导热系数可由下式求得：

式中：

T_T—待测构件5上表面温度(℃)

T_B—待测构件5下表面温度(℃)

λ—介质的导热系数[W/(m·K)]

A—待测构件5传热面截面积(m2)

L—待测构件5轴向长度

Q—通过样品的热流(W)

通过预埋热通量传感器21的截面分段计算待测构件5的导热系数，可得待测构件5相变材料在不同相态时轴向的平均复合导热系数。

根据热膨胀系数的概念，待测构件5的热膨胀系数可由下式求得：

式中：

α_R—待测构件5热膨胀系数(1/℃)

Δε—待测构件5应变变化值

ΔT—待测构件5温度变化值(℃)

通过应变片23与热电偶测得应变变化值与温度变化值，即可求得构件的热膨胀系数。

实施例四：

本发明实施例公开了一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统，测量待测构件5的比热容，如图4所示，模型单元包括：桶外绝缘绝热材料3、桶内绝缘绝热材料4、待测构件5、桶底绝缘绝热材料8、桶顶绝缘绝热材料11、金属容器13、金属板14，加载单元包括：恒温加热装置16、恒温进水口2、出水口6、水循环温度控制装置17、水箱18、纯净水12，空气处理单元包括：出气口9、真空泵19，监测单元包括：温度传感器22、热通量传感器21，传感器通过采集仪与电脑连接；恒温进水口2、出水口6、出气口9均设置有阀门1。

在本实施例中，首先将待测构件5放入金属容器13中，将硅胶圈包覆的金属板14放入并调整与金属容器13接触紧密，之后放入各处保温材料。

测量相变材料液态时的比热容时，预热待测构件5使其温度为第一相变温度，本实施例中第一相变温度比材料相变温度高30℃，之后打开连接真空泵19的出气口9处的阀门1，启动真空泵19将待测构件5周围抽至真空状态，关闭阀门1；打开与水循环温度控制装置17相连的恒温进水口2处的阀门1，注入温度为第一预热温度的纯净水12，本实施例中第一预热温度高于第一相变温度30℃，待注满后关闭阀门1，记录第一注入温度及热通量传感器21示数，待热通量传感器21示数为0且温度传感器22示数稳定后，记录第一稳定温度；打开与水箱18相连的出水口6的阀门，同时拿掉金属板14，将桶内纯净水12放出至水箱18，放空后关闭阀门1；静置装置，等待测构件5温度均匀恢复至第一相变温度时，放回金属板14与保温材料，之后打开连接真空泵19的出气口9处的阀门1，启动真空泵19将待测构件5周围抽至真空状态，关闭阀门1。打开与水循环温度控制装置17相连的恒温进水口2处的阀门1，注入温度为第二预热温度的纯净水12，本实施例中第二预热温度低于第一相变温度20℃，待注满后关闭阀门1，记录第二注入温度及热通量传感器21示数，待热通量传感器21示数为0且温度传感器22示数稳定后，记录第二稳定温度。

测量相变材料固态时的比热容时，预冷待测构件5使其温度为第二相变温度，本实施例中第二相变温度比材料相变温度低20℃，之后打开连接真空泵19的出气口9处的阀门1，启动真空泵19将待测构件5周围抽至真空状态，关闭阀门1。打开与水循环温度控制装置17相连的恒温进水口2处的阀门1，注入温度为第一预冷温度的纯净水12，本实施例中第一预冷温度高于第二相变温度15℃，待注满后关闭阀门1，记录第三注入温度及热通量传感器21示数，待热通量传感器21示数为0且温度传感器22示数稳定后，记录第三稳定温度；打开与水箱18相连的出水口6的阀门1，同时拿掉金属板14，将桶内纯净水12放出至水箱18，放空后关闭阀门1；静置装置，等待测构件5温度均匀恢复至第二相变温度时，放回金属板14与保温材料，之后打开连接真空泵19的出气口9处的阀门1，启动真空泵19将待测构件5周围抽至真空状态，关闭阀门1。打开与水循环温度控制装置17相连的恒温进水口2处的阀门1，注入温度为第二预冷温度的纯净水12，本实施例中第二预冷温度低于第二相变温度10℃，待注满后关闭阀门1，记录第四注入温度及热通量传感器21示数，待热通量传感器21示数为0且温度传感器22示数稳定后，记录第四稳定温度。

根据能量守恒，待测构件5和金属容器13放出(吸收)的热量等于水吸收(放出)的热量，由于纯净水12与金属容器13的比热容已知，那么构件比热容可以用下式计算：

式中：

T—系统稳定时的温度(℃)

T_w0—水的初始温度(℃)

T_i0—金属容器13的初始温度(℃)

T_c0—待测构件5的初始温度(℃)

C—待测构件5比热容

C_i—金属容器13的比热容

C_w—水的比热容

m_c—待测构件5总质量

m_i—金属容器13总质量

m_w—水的总质量

将两次测量所得结果代入上式，所得均值即为待测构件5的比热容。

实施例五：

一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统，如图5所示，监测单元包括温度传感器22、热通量传感器21与应变片23，温度传感器22布置于恒温冷板7与恒温加热板10的刻槽内、待测构件5内以及线热源15处；热通量传感器21布置在线热源15中部以及待测构件5上下表面和内部；应变片23为温度自补偿型应变片，安装在待测构件5的侧壁上。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统，其特征在于，包括：模型单元、监测单元、加载单元；

其中，所述模型单元包括：金属容器(13)、待测构件(5)、金属板(14)，所述金属容器用于盛放待测构件(5)；

所述监测单元与所述待测构件(5)接触；

所述模型单元与所述加载单元连接，所述加载单元提供不同的加载条件，通过所述监测单元获取数据测量所述待测构件(5)的复合热学参数。

2.根据权利要求1所述的一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统，其特征在于，所述加载单元包括：线热源(15)、恒温加热装置(16)、恒温冷板(7)、恒温加热板(10)；

所述线热源(15)放置于所述待测构件(5)的预留孔洞中，外接所述恒温加热装置(16)；所述恒温冷板(7)冷板内设回型管路；

所述恒温冷板(7)与恒温加热板(10)开有刻槽；所述恒温加热板(10)为电控多梯度恒温加热板，以不同恒定温度完成对待测构件(5)的热量传输。

3.根据权利要求1所述的一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统，其特征在于，所述加载单元还包括：恒温进水口(2)、出水口(6)、水循环温度控制装置(17)、水箱(18)、纯净水(12)；

所述水循环温度控制装置(17)以恒定速率输出恒定温度的循环水；

所述金属容器(13)在顶部设有外伸挑耳，所述恒温进水口(2)设置在挑耳下方容器壁上，通过管道与所述水循环温度控制装置(17)连接；

所述出水口(6)设置在所述金属容器(13)底部，通过管道与所述水箱(18)连接。

4.根据权利要求2所述的一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统，其特征在于，所述监测单元包括：热通量传感器(21)、温度传感器(22)、应变片(23)；

所述温度传感器(22)为K型热电偶温度传感器，布设在所述待测构件(5)内和所述线热源(15)处以及所述恒温冷板(7)与恒温加热板(10)的刻槽内，所述热通量传感器(21)安装在所述待测构件(5)上下表面和内部以及所述线热源(15)中部；

所述应变片(23)为温度自补偿型应变片，安装在所述待测构件(5)的侧壁上。

5.根据权利要求1所述的一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统，其特征在于，还包括空气处理单元，所述空气处理单元包括：出气口(9)、真空泵(19)；

所述出气口(9)设置在所述金属容器(13)上，通过管道与所述真空泵(19)连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统，其特征在于，

所述待测构件(5)预留孔洞与所述线热源(15)紧密贴合，缝隙处用高导热硅胶填充紧密；

所述金属容器(13)内侧有绝缘绝热材料与待测构件(5)贴合紧密，外侧包覆绝缘绝热材料固定粘接紧密，所述绝缘绝热材料可单独抽出；

所述连接管道均外包绝缘绝热材料；

所述恒温进水口(2)、出水口(6)、出气口(9)均设置有阀门(1)；

所述测量系统在进行测试时待测构件(5)周围与金属容器(13)内部空间能够保证气密性。

7.一种测量相变混凝土构件复合热学参数的方法，其特征在于，应用权利要求1-6任一项所述的一种测量相变混凝土构件复合热学参数的系统，包括以下步骤：

S1、装配待测构件(5)于所述金属容器内；

S2、通过加载单元为待测构件(5)提供加载条件，记录监测单元的读数；

S3、调整加载单元提供的加载条件，记录监测单元的读数；

S4、计算待测构件(5)的复合热学参数。

8.根据权利要求7所述的一种测量相变混凝土构件复合热学参数的方法，其特征在于，使用瞬态法测量待测构件(5)的导热系数，包括以下步骤：

S1、装配待测构件于所述金属容器(13)内；

S2、对所述待测构件(5)施加不同的恒定控制温度，并获取初始温度数据；

S3、通过预冷或预热，调整测试工况设置不同的温度梯度，获取不同的所述温度梯度下的第二温度数据；

S4、计算待测构件(5)的在不同温度梯度下的导热系数。

9.根据权利要求7所述的一种测量相变混凝土构件复合热学参数的方法，其特征在于，使用稳态法测量待测构件(5)的导热系数与热膨胀系数，包括以下步骤：

S1、装配待测构件于所述金属容器(13)内；

S2、获取所述待测构件(5)的静置温度数据；

S3、通过预冷或预热，调整测试工况处于不同相变温度环境，在每一个工况进行多级温度加载，待测构件(5)变形完全，记录待测构件(5)在不同相变温度下的相变温度数据及对应位置的应变数据；

S4、通过应变变化值与温度变化值，计算待测构件(5)的导热系数与热膨胀系数。

10.根据权利要求7所述的一种测量相变混凝土构件复合热学参数的方法，其特征在于，测量待测构件(5)的比热容，包括以下步骤：

S1、装配待测构件于所述金属容器(13)内；

S2、预热待测构件(5)使其温度为第一相变温度，注入第一预热温度的液体，记录第一注入温度数据以及热通量数据，待系统稳定后，记录第一稳定温度数据；

S3、将液体放出，等待测构件(5)温度均匀恢复至第一相变温度时，注入第二预热温度的液体，记录第二注入温度数据以及热通量数据，待系统稳定后，记录第二稳定温度数据；

S4、预冷待测构件(5)使其温度为第二相变温度，注入第一预冷温度的液体，记录第三注入温度数据以及热通量数据，待系统稳定后，记录第三稳定温度数据；

S5、将液体放出，等待测构件(5)温度均匀恢复至第二相变温度时，注入第二预冷温度的液体，记录第四注入温度数据以及热通量数据，待系统稳定后，记录第四稳定温度数据；

S6、根据两次测量所得结果，计算待测构件(5)的比热容。

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