CN114993875B - 一种围护结构多孔材料平衡含水量测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种围护结构多孔材料平衡含水量测试装置及方法,包括密封器、温湿度监测及紫外线发生系统、试样安装盘、开合式挂臂以及质量称量系统;密封器用于存放饱和盐溶液及试样,并营造具有一定相对湿度的空气环境;温湿度监测及紫外线发生系统用于实时监控密封器内温湿度状况,并发生紫外线对试样及器内空气进行消毒;试样安装盘用于盛放和固定试样,并悬挂于开合式挂臂上;开合式挂臂一端延伸入密封器内部,另一端连接至质量称量系统;质量称量系统用于称量试样质量。本发明具有对其所营造的恒湿环境进行灭菌及温湿度监测,并在不破坏恒湿环境的情况下监测试样的质量变化,能较为准确地测得围护结构多孔材料在不同相对湿度环境下的平衡含水量。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种材料含水量的测试方法及测试系统,具体涉及一种围护结构多孔材料平衡含水量测试装置及方法,属于材料性能测试技术领域。
【背景技术】
由二氧化碳过量排放造成的温室效应正成为全球性议题,世界各国均致力于探寻节能减排的相关技术与方法。其中,建筑业的碳排放占比巨大,材料的选择直接影响建筑各个阶段的碳排放:如材料的加工、运输过程,受材料保温性能影响的供热/供冷能耗、建筑拆除后的材料废弃、再循环和再利用等。因此,选择恰当的建筑材料是实现“双碳”目标的关键环节,也是实现人类永续发展的必由之路。
建筑围护结构材料多属于多孔材料,水分可在其内部的微孔中聚积并进而影响材料的热湿物性参数。一般来说,围护结构含水量的增加将引起导热系数及水蒸气渗透系数的上升,前者将弱化围护结构的保温性能,使建筑运营阶段能耗及碳排放上升;而后者则进一步增大了围护结构的含水量,并诱发室内湿度过大、围护结构内表面结露、发霉等现象。多孔材料的含水量与环境相对湿度直接相关,故明晰不同环境相对湿度下的多孔材料平衡含水量有助于准确地分析围护结构内的热湿传递过程,并进而准确地评价围护结构性能、评估建筑能耗、防止霉菌生长、优化室内空气品质等。
平衡含水量测试的主要原理为:将围护结构多孔材料试样静置在一个恒定相对湿度的环境中,并维持该状态一段时间,使试样与空气环境达到湿平衡,再根据试样质量变化情况计算其在该相对湿度环境下的平衡含水量。根据恒定相对湿度环境的营造方式不同,当前的平衡含水量测试方法可以分为两种:第一种为在密闭容器(如真空干燥器等)中注入不同种类的饱和盐溶液以调控容器内空气相对湿度;第二种则采用自动化湿度控制设备(如恒温恒湿箱等)营造特定的相对湿度环境。
从上述测试方法中可看出,传统的测试装置及方法还存在以下不足:1)当所营造的环境相对湿度较高时,置于其中的试样(尤其是生物基质试样,如木材等)表面常出现霉菌孢子萌发、菌丝生长等现象,降低了测试的准确性;2)该测试需经对试样质量进行多次称量,方可确定其是否与空气环境达到湿平衡,而该过程需要频繁开启装置并将试样从恒湿环境中取出,这不仅破坏了恒湿环境,增大了试样的污染风险,也改变了试样的含水量,降低了测试的准确性;3)为加强试样与恒湿环境的传湿速率与试块内部水分分布均匀度,需使试样以尽可能小的表面立于装置内,致使试样在测试过程中易倾倒,影响了吸湿过程;4)上述第一种方法中的密闭容器并非针对平衡含水量测试设计,其中的饱和盐溶液易溅射至试样表面,造成试样污染;而第二种方法中的设备昂贵且占用较大空间,增大了测试成本。
因此,为解决上述技术问题,确有必要提供一种创新的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置及方法,以克服现有技术中的所述缺陷。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种围护结构多孔材料平衡含水量测试装置,该装置结构简单、部件数量少、故障率低、使用简便,具有对其所营造的恒湿环境进行灭菌及温湿度监测,并在几乎不破坏恒湿环境的情况下监测试样的质量变化等功能,能较为准确地测得围护结构多孔材料在不同相对湿度环境下的平衡含水量。
本发明的另一目的在于提供一种围护结构多孔材料平衡含水量测试方法,其通过多次测量围护结构多孔材料试样的质量变化情况及简便易行的计算,得到试样在该相对湿度环境下的平衡含水量。
为实现上述第一目的,本发明采取的技术方案为:一种围护结构多孔材料平衡含水量测试装置,其包括密封器、温湿度监测及紫外线发生系统、试样安装盘、开合式挂臂以及质量称量系统;其中,
所述密封器用于存放饱和盐溶液及围护结构多孔材料试样,并营造具有一定相对湿度的空气环境;其包括下部器体、上部器体、塑料隔板及盖体;所述上部器体和下部器体相连;所述塑料隔板置于上部器体上;所述盖体覆盖在上部器体上方;
所述温湿度监测及紫外线发生系统用于实时监控密封器内温湿度状况,并发生紫外线对试样及器内空气进行消毒;
所述试样安装盘定位于塑料隔板上,其用于盛放和固定试样,并在称量时悬挂于开合式挂臂上;
所述开合式挂臂一端延伸入密封器内部,并能悬吊试样,其能调整长度和角度;所述开合式挂臂另一端连接至质量称量系统;
所述质量称量系统用于称量试样质量,其与开合式挂臂相连接。
本发明的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置进一步为:所述下部器体底部盛放饱和盐溶液,其上方开口处设有下部阶梯形连接部;下部阶梯形连接部外侧设有硅胶套环;所述上部器体的壁体下方设有上部阶梯形连接部,上部阶梯形连接部和下部阶梯形连接部相连,使上部器体和下部器体相连;所述上部器体的壁面上有突起的支撑圈体,所述塑料隔板支撑于支撑圈体上。
本发明的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置进一步为:所述塑料隔板上均匀分布贯通圆孔,使其两侧空气互通;所述塑料隔板上表面设有定位体,所述定位体对试样安装盘进行定位。
本发明的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置进一步为:所述盖体穹形面的顶点设有圆柱状的气体缓冲区,用于减少测量时外部空气对密封器的影响;盖体覆盖在上部器体上方以完成密封器的密封。
本发明的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置进一步为:所述温湿度监测及紫外线发生系统包括紫外线灯带、温湿度探头、传感器接线及数据处理采集系统;其中,所述紫外线灯带及温湿度探头均固定在盖体上;所述紫外线灯带及温湿度探头均通过传感器接线与数据处理采集系统连接,并向数据处理采集系统反馈信号;所述数据处理采集系统通过传感器接线控制紫外线灯带及温湿度探头。
本发明的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置进一步为:所述试样安装盘包括挂钩、上部连接板、连接件、网状底盘及试样固定夹;其中,所述网状底盘用于盛放试样,并使试样底部亦能顺利吸湿;所述试样固定夹固定试样;所述连接件连接上部连接板和网状底盘;所述挂钩安装于上部连接板的顶部。
本发明的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置进一步为:所述开合式挂臂包括悬杆、挂杆、连接杆以及调整器;其中,所述悬杆包括吊环和伸缩杆,所述吊环设在伸缩杆顶部,其和质量称量系统相连接;所述伸缩杆用于改变悬杆整体长度;所述挂杆包括挂杆支撑杆以及挂环;所述挂杆支撑杆末端焊接挂环;所述挂杆支撑杆首端与悬杆底部连接;所述连接杆两侧设有首端连接件和末端连接件,首端连接件与调整器铰接,末端连接件与挂杆支撑杆中部铰接。
本发明的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置进一步为:所述调整器套在悬杆中部,其包括移动杆、控制钮和硅胶套环;所述移动杆能沿悬杆上下滑动,而实现挂杆与悬杆之间的角度调节;所述移动杆亦能旋转,实现挂环与挂钩的位置匹配;所述控制钮限制移动杆的活动;所述硅胶套环固定在移动杆中部,其外径与气体缓冲区上部开口直径相同;所述硅胶套环截面略成梯形,可进入气体缓冲区上部开口并将其紧密阻塞,隔绝密封器内外空气交换。
本发明的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置还为:所述质量称量系统包括支架以及电子天平;其中,所述支架中央有圆孔;所述电子天平下方设有称量挂钩;所述电子天平放置于支架上,称量挂钩从圆孔中通过,并与悬杆的吊环钩连。
为实现上述第二目的,本发明采取的技术方案为:一种围护结构多孔材料平衡含水量测试方法,其包括如下工艺步骤:
1),将饱和盐溶液及适量溶质注入下部器体中;将上部器体套于器体上,使二者紧密贴合;将塑料隔板置于支撑圈体上;
2),将两个试样安装盘安放在定位体所对应位置,使两个试样安装盘的连线通过隔板的圆心,并使挂钩方向朝内;
3),使开合式挂臂上部的悬杆由下而上穿过气体缓冲区;使硅胶套环进入气体缓冲区上部开口并将其紧密阻塞;将盖体盖于上部器体,使二者紧密贴合;将上部吊环与称量挂钩相钩连;
4),旋转移动杆使下方挂杆与两个试样安装盘的连线在水平面上呈一定角度;下滑移动杆使挂杆打开至水平状态;调整伸缩杆,使得挂环位置低于挂钩;旋转移动杆使下方挂杆与两个试样安装盘的连线在水平面上重合;调整伸缩杆,使挂钩与挂环钩连;进一步调整伸缩杆,使试样安装盘悬空;观察悬杆,确保移动杆未与气体缓冲区接触后,读取电子天平稳定后读数,即为皮重m0;
5),称量结束后,调整伸缩杆,使试样安装盘进入定位体所对应位置,并使挂环位置低于挂钩;旋转移动杆使下方挂杆与两个试样安装盘的连线在水平面上呈一定角度,上滑移动杆收拢挂杆,这一过程同时使硅胶套环进入气体缓冲区上部开口并将其紧密阻塞;
6),打开盖体;利用试样固定夹将两个大小近似、材料相同的绝干试样分别且牢固地立于网状底盘上;将盛有试样的两个试样安装盘安放在定位体所对应位置,使两个试样安装盘的连线通过隔板的圆心,并使挂钩方向朝内;将盖体盖于上部器体;重复步骤4),将此时电子天平读数记为m1,两个试样的绝干质量和mdry即可按下式计算:mdry=m1-m0;重复步骤5);
7),静置测试装置及试样;在此期间,温湿度监测及紫外线发生系统与电源连接,以温湿度探头监测密封器内温湿度情况;紫外线灯带每日启动1次,每次启动时间维持30分钟;
8),静置20日使试样与密封器内空气环境接近传湿平衡后,重复步骤4),将此时电子天平读数记为m2,两个试样此时质量和mwet即可按下式计算:mwet=m2-m0;两个试样此时含水量和mwater即可按下式计算:mwater=mwet-mdry;两个试样此时平均质量含水率ω即可按下式计算:重复步骤5);
9),继续静置1日,在此期间启动紫外线灯带30分钟;重复步骤4);根据步骤8)中公式计算两个试样此时质量和mwet、含水量和mwater、平均质量含水率ω;重复步骤5);
10),重复步骤9),直至两次含水量和的偏差不超过0.1%,实验结束,各参数以最后一次测量结果为准。
本发明的围护结构多孔材料平衡含水量测试方法进一步为:所述饱和盐溶液包括饱和NaCl溶液、饱和LiBr溶液等。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1.本发明的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置及方法在测试过程中及时对恒湿环境进行灭菌及温湿度监测,防止了试样(尤其是生物基质试样,如木材等)表面出现霉菌孢子萌发、菌丝生长等现象发生,也避免了测试过程中因盐溶液溶质浓度下降而导致的控湿失败等状况出现,有效地提高了实验的成功率。
2.本发明的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置及方法避免在称量试样质量过程中破坏恒湿环境,防止试样因暴露于实验室空气而导致的含水量变化,同时也降低了试样的污染风险,提高了测试结果的准确率。
3.本发明的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置及方法对试样的良好固定,也避免了操作过程中可能出现的试样倾倒而沾染饱和盐溶液等问题。
4.本发明的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置及方法通过增添试样安装盘数量,可增加一次测试过程中的试样组数,实现对多种材料的含水量的同时测量,提高了测试效率。
【附图说明】
图1是本发明的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置的整体剖面图。
图2是图1中的密封器的下部器体及上部器体的立体分解图。
图3是图1中的盖体、温湿度监测及紫外线发生系统的立体图。
图4是图1中的开合式挂臂的立体图。
图5是图1中的塑料隔板、试样安装盘的立体图。
【具体实施方式】
请参阅说明书附图1至附图5所示,本发明为一种围护结构多孔材料平衡含水量测试装置,其能对试样100的含水量进行测试,其由密封器、温湿度监测及紫外线发生系统5、试样安装盘6、开合式挂臂以及质量称量系统等几部分组成。
其中,所述密封器用于存放饱和盐溶液及围护结构多孔材料试样100,并营造具有一定相对湿度的空气环境;其包括下部器体1、上部器体2、塑料隔板3及盖体4。所述上部器体1和下部器体2相连。所述塑料隔板3置于上部器体2上。所述盖体4覆盖在上部器体2上方,以完成密封器的密封。
具体的说,所述下部器体1底部盛放饱和盐溶液,所述饱和盐溶液如饱和NaCl溶液、饱和LiBr溶液等。所述下部器体1上方开口处设有下部阶梯形连接部1-1;下部阶梯形连接部1-1外侧设有硅胶套环1-2,用于阻隔密封器内外空气交换。所述上部器体2用于容纳试样,其壁体下方设有上部阶梯形连接部2-1,该上部阶梯形连接部2-1和下部阶梯形连接部1-1相连,使上部器体2和下部器体1相连。所述上部器体2的壁面上有突起的支撑圈体2-2,所述塑料隔板3支撑于支撑圈体2-2上。
进一步,所述塑料隔板3上均匀分布贯通圆孔3-1,使其两侧空气互通,保持相同的相对湿度。所述塑料隔板3上表面设有定位体3-2,所述定位体3-2对试样安装盘6进行定位。
所述盖体4穹形面的顶点设有圆柱状的气体缓冲区4-1,用于减少测量时外部空气对密封器的影响;盖体覆盖在上部器体上方以完成密封器的密封。
所述温湿度监测及紫外线发生系统5用于实时监控密封器内温湿度状况,并发生紫外线对试样100及器内空气进行消毒。所述温湿度监测及紫外线发生系统5包括紫外线灯带5-1、温湿度探头5-2、传感器接线5-3及数据处理采集系统5-4。其中,所述紫外线灯带5-1及温湿度探头5-2均固定在盖体4上,且所述紫外线灯带5-1及温湿度探头5-2均通过传感器接线5-3与数据处理采集系统5-4连接,并向数据处理采集系统5-4反馈信号。所述数据处理采集系统5-4通过传感器接线5-3控制紫外线灯带5-1及温湿度探头5-2。
所述试样安装盘6定位于塑料隔板3上,其用于盛放和固定试样100,并悬挂于开合式挂臂上。所述试样安装盘6包括挂钩6-1、上部连接板6-2、连接件6-3、网状底盘6-4及试样固定夹6-5。其中,所述网状底盘6-4用于盛放试样,并使试样底部亦能顺利吸湿。所述试样固定夹6-5固定不同厚度的试样100,并保证试样在测试过程中的位置稳定。所述连接件6-3连接上部连接板6-2和网状底盘6-4;所述挂钩6-1安装于上部连接板6-2的顶部。
所述开合式挂臂一端延伸入密封器内部,并能悬吊试样安装盘6,其可灵活地调整长度和角度;所述开合式挂臂另一端连接至质量称量系统,其与试样安装盘6、质量称量系统的组合可在不打开密封器盖体4的情况下对试样进行称量,防止测试过程中外界环境各类因素(包括水汽、粉尘、真菌孢子等)对密封器内部空气的影响与污染。所述开合式挂臂包括悬杆7、挂杆8、连接杆9、以及调整器10。
其中,所述悬杆7包括吊环7-1和伸缩杆7-2,所述吊环7-1设在伸缩杆7-2顶部,其和质量称量系统相连接。所述伸缩杆7-2用于改变悬杆7整体长度,实现对试样的悬吊与放置。
所述挂杆8包括挂杆支撑杆8-1与挂环8-2。所述挂杆支撑杆8-1末端焊接挂环8-2;所述挂杆支撑杆8-1首端与悬杆7底部连接。
所述连接杆9两侧设有首端连接件9-1和末端连接件9-2,首端连接件9-1与调整器10铰接,末端连接件9-2与挂杆支撑杆8-1中部铰接。
所述调整器10套在悬杆7中部,其包括移动杆10-1、控制钮10-2和硅胶套环10-3。所述移动杆10-1能沿悬杆7上下滑动,而实现挂杆8与悬杆7之间的角度调节。所述移动杆10-1亦能旋转,实现挂环8-2与挂钩6-1的位置匹配。所述控制钮10-2限制移动杆10-1的活动。所述硅胶套环10-3固定在移动杆10-1中部,其外径与气体缓冲区4-1上部开口直径相同。硅胶套环10-3截面略成梯形,可进入气体缓冲区4-1上部开口并将其紧密阻塞,隔绝密封器内外空气交换。
所述质量称量系统用于称量试样安装盘6及试样100质量,其与开合式挂臂相连接。所述质量称量系统包括支架11以及电子天平12。其中,所述支架11中央有圆孔11-1。所述电子天平12下方设有称量挂钩12-1。所述电子天平12放置于支架11上,称量挂钩12-1从圆孔11-1中通过,并与悬杆7的吊环7-1钩连。
采用上述装置对围护结构多孔材料平衡含水量进行测试的方法包括如下工艺步骤:
1),将饱和盐溶液及适量溶质注入下部器体中;将上部器体套于器体上,使二者紧密贴合;将塑料隔板置于支撑圈体上。
2),将两个试样安装盘安放在定位体所对应位置,使两个试样安装盘的连线通过隔板的圆心,并使挂钩方向朝内。
3),使开合式挂臂上部的悬杆由下而上穿过气体缓冲区;使硅胶套环进入气体缓冲区上部开口并将其紧密阻塞;将盖体盖于上部器体,使二者紧密贴合;将上部吊环与称量挂钩相钩连。
4),旋转移动杆使下方挂杆与两个试样安装盘的连线在水平面上呈一定角度;下滑移动杆使挂杆打开至水平状态;调整伸缩杆,使得挂环位置低于挂钩;旋转移动杆使下方挂杆与两个试样安装盘的连线在水平面上重合;调整伸缩杆,使挂钩与挂环钩连;进一步调整伸缩杆,使试样安装盘悬空;观察悬杆,确保移动杆未与气体缓冲区接触后,读取电子天平稳定后读数,即为皮重m0。
5),称量结束后,调整伸缩杆,使试样安装盘进入定位体所对应位置,并使挂环位置低于挂钩;旋转移动杆使下方挂杆与两个试样安装盘的连线在水平面上呈一定角度,上滑移动杆收拢挂杆,这一过程同时使硅胶套环进入气体缓冲区上部开口并将其紧密阻塞。
6),打开盖体;利用试样固定夹将两个大小近似、材料相同的绝干试样分别且牢固地立于网状底盘上;将盛有试样的两个试样安装盘安放在定位体所对应位置,使两个试样安装盘的连线通过隔板的圆心,并使挂钩方向朝内;将盖体盖于上部器体;重复步骤4),将此时电子天平读数记为m1,两个试样的绝干质量和mdry即可按下式计算:mdry=m1-m0;重复步骤5)。
7),静置测试装置及试样;在此期间,温湿度监测及紫外线发生系统与电源连接,以温湿度探头监测密封器内温湿度情况;紫外线灯带每日启动1次,每次启动时间维持30分钟,以实现对密封器内空气及试样表面的灭菌。
8),静置20日使试样与密封器内空气环境接近传湿平衡后,重复步骤4),将此时电子天平读数记为m2,两个试样此时质量和mwet即可按下式计算:mwet=m2-m0;两个试样此时含水量和mwater即可按下式计算:mwater=mwet-mdry;两个试样此时平均质量含水率ω即可按下式计算:重复步骤5)。
9),继续静置1日,在此期间启动紫外线灯带30分钟;重复步骤4);根据步骤8)中公式计算两个试样此时质量和mwet、含水量和mwater、平均质量含水率ω;重复步骤5)。
10),重复步骤9),直至两次含水量和的偏差不超过0.1%,实验结束,各参数以最后一次测量结果为准。
综上所述,本发明的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置及方法可在不打开密封器盖体的情况下对试样进行称量,防止测试过程中外界环境各类因素(包括水汽、粉尘、真菌孢子等)对密封器内部空气的影响与污染,彻底解决了围护结构多孔材料试样(尤其是生物基质试样,如木材等)在测试高环境相对湿度下的平衡含水量时频繁出现的霉菌污染试样等问题,大幅提高了测试结果的准确度。
以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例,并不用以限制本创作,凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本创作的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种围护结构多孔材料平衡含水量测试方法,其特征在于:其采用一种围护结构多孔材料平衡含水量测试装置,该装置包括密封器、温湿度监测及紫外线发生系统、试样安装盘、开合式挂臂以及质量称量系统;其中,
所述密封器用于存放饱和盐溶液及围护结构多孔材料试样,并营造具有相对湿度的空气环境;其包括下部器体、上部器体、塑料隔板及盖体;所述上部器体和下部器体相连;所述塑料隔板置于上部器体上;所述盖体覆盖在上部器体上方;
所述温湿度监测及紫外线发生系统用于实时监控密封器内温湿度状况,并发生紫外线对试样及器内空气进行消毒;
所述试样安装盘定位于塑料隔板上,其用于盛放和固定试样,并在称量时悬挂于开合式挂臂上;
所述开合式挂臂一端延伸入密封器内部,并能悬吊试样,其能调整长度和角度;所述开合式挂臂另一端连接至质量称量系统;
所述质量称量系统用于称量试样质量,其与开合式挂臂相连接;
所述试样安装盘包括挂钩、上部连接板、连接件、网状底盘及试样固定夹;其中,所述网状底盘用于盛放试样,并使试样底部亦能顺利吸湿;所述试样固定夹固定试样;所述连接件连接上部连接板和网状底盘;所述挂钩安装于上部连接板的顶部;
所述开合式挂臂包括悬杆、挂杆、连接杆以及调整器;其中,所述悬杆包括吊环和伸缩杆,所述吊环设在伸缩杆顶部,其和质量称量系统相连接;所述伸缩杆用于改变悬杆整体长度;所述挂杆包括挂杆支撑杆以及挂环;所述挂杆支撑杆末端焊接挂环;所述挂杆支撑杆首端与悬杆底部连接;所述连接杆两侧设有首端连接件和末端连接件,首端连接件与调整器铰接,末端连接件与挂杆支撑杆中部铰接;
所述测试方法包括如下工艺步骤:
1),将饱和盐溶液及适量溶质注入下部器体中;将上部器体套于器体上,使二者紧密贴合;将塑料隔板置于支撑圈体上;
2),将两个试样安装盘安放在定位体所对应位置,使两个试样安装盘的连线通过隔板的圆心,并使挂钩方向朝内;
3),使开合式挂臂上部的悬杆由下而上穿过盖体的气体缓冲区;使硅胶套环进入气体缓冲区上部开口并将其紧密阻塞;将盖体盖于上部器体,使二者紧密贴合;将上部吊环与称量挂钩相钩连;
4),旋转移动杆使下方挂杆与两个试样安装盘的连线在水平面上呈一定角度;下滑移动杆使挂杆打开至水平状态;调整伸缩杆,使得挂环位置低于挂钩;旋转移动杆使下方挂杆与两个试样安装盘的连线在水平面上重合;调整伸缩杆,使挂钩与挂环钩连;进一步调整伸缩杆,使试样安装盘悬空;观察悬杆,确保移动杆未与气体缓冲区接触后,读取电子天平稳定后读数,即为皮重m0;
5),称量结束后,调整伸缩杆,使试样安装盘进入定位体所对应位置,并使挂环位置低于挂钩;旋转移动杆使下方挂杆与两个试样安装盘的连线在水平面上呈一定角度,上滑移动杆收拢挂杆,这一过程同时使硅胶套环进入气体缓冲区上部开口并将其紧密阻塞;
6),打开盖体;利用试样固定夹将两个大小近似、材料相同的绝干试样分别且牢固地立于网状底盘上;将盛有试样的两个试样安装盘安放在定位体所对应位置,使两个试样安装盘的连线通过隔板的圆心,并使挂钩方向朝内;将盖体盖于上部器体;重复步骤4),将此时电子天平读数记为m1,两个试样的绝干质量和mdry即可按下式计算:mdry=m1-m0;重复步骤5);
7),静置测试装置及试样;在此期间,温湿度监测及紫外线发生系统与电源连接,以温湿度探头监测密封器内温湿度情况;紫外线灯带每日启动1次,每次启动时间维持30分钟;
8),静置20日使试样与密封器内空气环境接近传湿平衡后,重复步骤4),将此时电子天平读数记为m2,两个试样此时质量和mwet即可按下式计算:mwet=m2-m0;两个试样此时含水量和mwater即可按下式计算:mwater=mwet-mdry;两个试样此时平均质量含水率ω即可按下式计算:重复步骤5);
9),继续静置1日,在此期间启动紫外线灯带30分钟;重复步骤4);根据步骤8)中公式计算两个试样此时质量和mwet、含水量和mwater、平均质量含水率ω;重复步骤5);
10),重复步骤9),直至两次含水量和的偏差不超过0.1%,实验结束,各参数以最后一次测量结果为准。
2.如权利要求1所述的围护结构多孔材料平衡含水量测试方法,其特征在于:所述下部器体底部盛放饱和盐溶液,其上方开口处设有下部阶梯形连接部;下部阶梯形连接部外侧设有硅胶套环;所述上部器体的壁体下方设有上部阶梯形连接部,上部阶梯形连接部和下部阶梯形连接部相连,使上部器体和下部器体相连;所述上部器体的壁面上有突起的支撑圈体,所述塑料隔板支撑于支撑圈体上。
3.如权利要求2所述的围护结构多孔材料平衡含水量测试方法,其特征在于:所述塑料隔板上均匀分布贯通圆孔,使其两侧空气互通;所述塑料隔板上表面设有定位体,所述定位体对试样安装盘进行定位。
4.如权利要求1所述的围护结构多孔材料平衡含水量测试方法,其特征在于:所述盖体穹形面的顶点设有圆柱状的气体缓冲区,用于减少测量时外部空气对密封器的影响;盖体覆盖在上部器体上方以完成密封器的密封。
5.如权利要求1所述的围护结构多孔材料平衡含水量测试方法,其特征在于:所述温湿度监测及紫外线发生系统包括紫外线灯带、温湿度探头、传感器接线及数据处理采集系统;其中,所述紫外线灯带及温湿度探头均固定在盖体上;所述紫外线灯带及温湿度探头均通过传感器接线与数据处理采集系统连接,并向数据处理采集系统反馈信号;所述数据处理采集系统通过传感器接线控制紫外线灯带及温湿度探头。
6.如权利要求1所述的围护结构多孔材料平衡含水量测试方法,其特征在于:所述调整器套在悬杆中部,其包括移动杆、控制钮和硅胶套环;所述移动杆能沿悬杆上下滑动,而实现挂杆与悬杆之间的角度调节;所述移动杆亦能旋转,实现挂环与挂钩的位置匹配;所述控制钮限制移动杆的活动;所述硅胶套环固定在移动杆中部,其外径与气体缓冲区上部开口直径相同;所述硅胶套环截面略成梯形,可进入气体缓冲区上部开口并将其紧密阻塞,隔绝密封器内外空气交换。
7.如权利要求1所述的围护结构多孔材料平衡含水量测试方法,其特征在于:所述质量称量系统包括支架以及电子天平;其中,所述支架中央有圆孔;所述电子天平下方设有称量挂钩;所述电子天平放置于支架上,称量挂钩从圆孔中通过,并与悬杆的吊环钩连。
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