CN201892669U - 混凝土热扩散率测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的混凝土热扩散率测定装置，由温度测控系统、试验桶和循环水管路构成，试验桶内有试件架，循环水管路[6]上安装有水泵[7]；所说循环水管路连接在试验桶底部和试验桶顶部之间，并和试验桶[1]构成测定装置的循环水系统，在循环水系统内安装有电热装置[9]和温度传感器[5、10]，温度传感器及电热装置连接在温度测控系统中。与现有技术相比，本实用新型完全摒弃了试验桶以外的所有装水容器，有以下优点：一是由于省去了循环水槽，减小试验装置的体积和重量，从而简化了装置构成、降低制造成本和运输成本。二是将试验用水量节减到最小。三是由于水量小从而试验开始阶段的水升温时间短、升温耗能少，试验过程中维持水温的耗能少。

Description

混凝土热扩散率测定装置

技术领域

本实用新型涉及的是一种混凝土热扩散率测定装置，属物理中通过应用热方法测试材料的技术领域。

背景技术

热扩散率（或称热扩散系数）是材料的一种热物理性质，表示材料被加热或冷却时，其内部温度趋于一致的能力，由公式α=λ/ρc表示，式中α表示材料的热扩散率，λ表示导热系数，ρ表示密度，c表示热容。热扩散率越大，表示物体内部温度趋于一致的能力越强，同时热扩散率也是材料传播温度变化能力大小的指标，因而有导温系数之称。

目前一种制式测定混凝土热扩散率的方法是把混凝土制作成某种对称形状的试件，先使混凝土试件形成温度分布一致的同温体，再在混凝土试件的表面施加并保持与原有温度具有一定温度差的恒温环境，使得被测混凝土试件内部在热交换（热扩散）过程中形成稳定的温度梯度场分布和温度变化，并测得试件中心温度随时间变化的数据。最后用根据物理学的物体热传导定理推得的热扩散率（导温系数）与试件中心温度差随时间变化的关系式计算获得热扩散率。

最早的应用这种制式测定方法的混凝土热扩散率测定装置需要大量的水，因此后来为节约用水和实现测定试验的自动化，产生了采用循环水的试验装置。但这种试验装置必然有热恒温水系统和冷恒温水系统存在，由此也产生不少问题，如能耗较大等。

最近由申请人提出了一种在常温下完成等温体试件的制作，再在热恒温系统中测定混凝土热扩散率的新方法，而据此产生的试验装置可以放弃冷恒温水系统。这种混凝土热扩散率测定装置，包括有试验桶、恒温循环水槽，试验桶内有放置被测混凝土试件的试件架，恒温循环水槽下部有水泵通过管道连接到试验桶顶部，试验桶下部有出水口经水泵输送或自流到恒温循环水槽的上部。

虽然这种新的混凝土热扩散率测定装置只有一个热恒温水槽，但该水槽占用了装置的较大空间，同时由于水槽增加了装置循环水的总容积，耗费了很多热能和水而造成不必要的浪费。

发明内容

针对上述不足，本实用新型就是要提供一种不需要热恒温水槽的混凝土热扩散率测定装置。

本实用新型提供的混凝土热扩散率测定装置，由温度测控系统、试验桶和循环水管路构成，试验桶内有试件架，循环水管路上安装有水泵；所说循环水管路连接在试验桶底部和试验桶顶部之间，并和试验桶构成测定装置的循环水系统，在循环水系统内安装有电热装置和温度传感器，温度传感器及电热装置连接在温度测控系统中。

本实用新型提供的混凝土热扩散率测定装置，通过温度传感器测定循环水系统内的水温，温度测控系统以反馈的的信号控制电热装置是否通电或调节电热装置的加热功率，以维持循环水的水温在恒温要求范围内。与现有技术相比，本实用新型完全摒弃了试验桶以外的所有装水容器，有以下优点：一是由于省去了循环水槽，减小试验装置的体积和重量，从而简化了装置构成、降低制造成本和运输成本。二是将试验用水量节减到最小。三是由于水量小从而试验开始阶段的水升温时间短、升温耗能少，试验过程中维持水温的耗能少。

本实用新型提供的混凝土热扩散率测定装置，所说循环水系统内安装温度传感器是在试验桶的循环水进出口处各安装一个温度传感器，以通过综合循环水进出口的温度变化情况，使对电热装置的工作控制更精确，同时还可以此两处水温的平均值估算试验桶内的水温，还能测算到被测混凝土试件的 热扩散实时热交换功率。

所说循环水系统内安装温度传感器是在试验桶内安装一个温度传感器，以反映更接近真实的试验桶内的水温，同样可以使对电热装置的工作控制更精确。

本实用新型提供的混凝土热扩散率测定装置，所说循环水系统内安装电热装置是在循环水管路中。

所说循环水系统内安装电热装置是在试验桶中水流相对试件的下游安装。

本实用新型提供的混凝土热扩散率测定装置，还安装有液位控制装置，液位控制装置包括试验桶上端经电磁阀连接的进水管和循环水系统中安装的液位传感器。

所说试验桶和循环水管路外设置有保温材料，以减小循环水系统的温度波动和热能损耗，以利准确控制恒温温度。

所说试验桶循环水出口处安装有过滤网，以防试验桶中试件可能脱落的碎屑进入循环水管路而损及管路上安装的各种设施。

附图说明

附图1为本实用新型一实施例的结构示意图，图中：1-试验桶，2-布水管，3-温度传感器，4-试件，5-温度传感器，6-循环水管路，7-水泵，8-液位传感器，9-电热装置，10-温度传感器，11-电磁阀，12-进水管。

具体实施方式

如附图所示，有一混凝土热扩散率测定装置，应用先常温制作等温体试件，再以热恒温水环境中取得测定数据的试验方法。该装置有一试验桶1，桶底有试件架以安放试件4，试件内预埋有温度传感器3。所说试验桶上部有布水管2，底部有出水孔，布水管与出水孔之间有循环水管路6连接。在循环水管路中连接有水泵7，还在循环水管路两端各安装有温度传感器5、10，在试验桶上出口与水泵之间的循环水管路中安装有电热装置9。试件中的温度传感器和循环水管路温度传感器连接在温度测控系统中的测定模块中，循环水管路中的两个温度传感器及电热装置连接在温度测控系统中的控制模块中。温度测控系统的计算机中另外还设置了一个液位控制模块，在循环水管路近试验桶底一端上安装一液位传感器8，在试验桶上端安装一进水管12，进水管上安装有电磁阀11，液位传感器及电磁阀连接在液位控制模块中。

上述还可以在试验桶内再安装一温度传感器，也仅在试验桶内安装一温度传感器作为温度控制的信息源，以准确测定试件环境温度，而液位传感器也可以安装在试验桶内或另外引出液位测定管。

Claims (8)

1.一种混凝土热扩散率测定装置，由温度测控系统、试验桶和循环水管路构成，试验桶内有试件架，循环水管路上安装有水泵；其特征是所说循环水管路连接在试验桶底部和试验桶顶部之间，并和试验桶构成测定装置的循环水系统，在循环水系统内安装有电热装置和温度传感器，温度传感器及电热装置连接在温度测控系统中。

2.如权利要求1所述的混凝土热扩散率测定装置，其特征是所说循环水系统内安装温度传感器是在试验桶的循环水进出口处各安装一个温度传感器。

3.如权利要求1所述的混凝土热扩散率测定装置，其特征是所说循环水系统内安装温度传感器是在试验桶内安装一个温度传感器。

4.如权利要求1或2或3所述的混凝土热扩散率测定装置，其特征是还安装有液位控制装置，液位控制装置包括试验桶上端经电磁阀连接的进水管和循环水系统中安装的液位传感器。

5.如权利要求1或2或3所述的混凝土热扩散率测定装置，其特征是所说循环水系统内安装电热装置是在循环水管路中。

6.如权利要求5所述的混凝土热扩散率测定装置，其特征是还安装有液位控制装置，液位控制装置包括试验桶上端经电磁阀连接的进水管和循环水系统中安装的液位传感器。

7.如权利要求1或2或3所述的混凝土热扩散率测定装置，其特征是所说循环水系统内安装电热装置是在试验桶中水流相对试件的下游安装。

8.如权利要求7所述的混凝土热扩散率测定装置，其特征是还安装有液位控制装置，液位控制装置包括试验桶上端经电磁阀连接的进水管和循环水系统中安装的液位传感器。

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