一种模拟壁挂式供热环境的建材挥发性检测装置的制作方法

本发明属于挥发性检测技术领域，尤其涉及一种模拟壁挂式供热环境的建材挥发性检测装置。

背景技术：

室内空气品质(iaq)是指在某个具体的环境内，空气中某些要素对人们生活、工作的适宜程度，以往的空气品质主要以温度、湿度为主，随着现代建筑密闭性的提高，使室内有害气体得不到排放，装修建材挥发的有害气体，成为了新的关注点；

室内建材的挥发性的检测，通常采用封闭的实验仓，在实验仓内设置小尺寸的建材，通过控制环境温度、湿度、换气率及负荷率等因素，检测建材的挥发性，建材在实际的居住环境中，由于室内温度在不同的供热环境下，会在室内形成不同温度的区域，反应在建材板上会使建材的不同区域产生不同的温度区域，在检测实验过程中由于采用小尺寸的建材，按一定比例的换算进行实验，在湿度和换气率上可以模拟出室内环境，而在同样重要的温度控制上，无法真实的模拟出建材在室内环境中存在的局部温度不同的情况，使实验结果在反应真实室内环境板材的挥发性上存在偏差，因此，一种能够模拟不同供热环境下，室内建材表面温度的实验仓，成为了亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种模拟壁挂式供热环境的建材挥发性检测装置，解决的技术问题包括：

1、小尺寸建材在壁挂式加热条件下封闭挥发性实验时，建材表面温度控制；

2、如何对建材表面若干温度区的温度控制；

3、如何对建材表面温度区内的局部温度控制；

4、如何对挥发后气体进行混合；

5、如何对混合后的气体进行取样；

本发明的技术方案：

一种模拟壁挂式供热环境的建材挥发性检测装置，包括：挥发腔、控温腔和混合腔，所述挥发腔内设置有用于模拟壁挂式供热的热源，与热源相对的一侧设置有建材固定板，建材固定板的外侧与控温腔连接，所述挥发腔侧面与混合收集腔连接；

所述控温腔包括：散热管、散热扇和挡板，所述挡板挡所述控温腔分隔为隔热腔和散热腔，所述散热腔内设置有散热扇，且所述隔热腔与所述建材固定板相邻，若干根所述的散热管穿过所述挡板，且若干根散热管呈矩形阵列设置，散热管的一端与所述建材固定板连接，散热管的另一端进入所述散热腔，且散热管进入散热腔的长度可以调节；

所述散热管包括：散热管底座、散热管驱动件和散热管体，所述散热管底座的一端固定在所述建材固定板上，另一端设置有滑动孔，滑动孔内嵌有散热管体，散热管体可以在所述滑动孔内沿轴向滑动，所述散热管底座和散热管体之间设置有散热管驱动件，散热管驱动件用于驱动散热管体滑动；

所述挡板包括若干个矩形挡板，矩形挡板包括垂直于所述散热管的挡板面和沿着散热管轴向延伸的挡板体，第一个矩形挡板位于若干个所述的散热管形成的矩形阵列的中心，第二个矩形挡板的中部设置有适应第一个矩形挡板的矩形通孔，并通过所述通孔滑动套接在第一个矩形挡板的挡板体上，第三个矩形挡板通过中间的通孔套接在第二个矩形挡板的挡板体上，以此类推，若干个矩形挡板形成依次嵌套结构；

所述混合腔内部设置有隔离门和取样管，所述隔离门设置在混合腔与挥发腔连接的侧壁上。

进一步地，所述散热扇的轴线位于所述所述挡板的中心，且所述散热腔的出气口位于挡板与控温腔接触的外沿处。

进一步地，所述隔离门包括：主门板、连接门板、副门板和驱动轴，两个所述的主门板的一端铰接连接，两个主门板的另一端分别与一个连接门板的一端铰接，两个连接门板的另一端分别与一个副门板的中间铰接连接，所述连接门板两端的铰接轴均通过滑块滑动连接在第一滑道内，所述第一滑道与所述隔离门平行设置，所述副门板的一端通过滑块滑动连接在第二滑道内，所述第二滑道与所述隔离门倾斜设置，且两个所述第二滑道平行设置，两个所述的主门板与连接门板铰接的一端设置有拉杆，拉杆的外端与绳索的一端连接，绳索的另一端缠绕在所述驱动轴上，驱动轴设置在隔离门远离所述取样管的一侧，所述副门板上靠近挥发腔的一侧设置有循环风扇。

进一步地，所述隔离门的两端均设置有弹性件，对隔离门的两端施加向外侧的拉力。

进一步地，所述取样管包括：限流管、循环涡轮、外取样管和内取样管，所述限流管内部同轴设置有外取样管，外取样管的侧壁上设置有若干个外取样开口，外取样管的内部同轴设置有内取样管，内取样管的侧壁上与外取样管对应设置有若干个内取样开口，所述内取样管与外取样管之间设置有取样管驱动结构，取样管驱动结构使内取样管相对于外取样管移动，形成在内取样开口和外取样开口重合时打开，内取样开口和外取样开口不重合时关闭的开关结构，所述外取样管的下端设置有循环涡轮。

进一步地，所述限流管上端设置有上限流管座，下端设置有下限流管座，上限流管座和下限流管座均固定在所述混合腔的内壁上，且所述限流管和上限流管座之间留有间隙形成气流出口，限流管与下限流管座之间留有间隙形成气流入口，气流入口和气流出口均设置在所述取样管的侧面。

一种建材挥发性检测方法，包括以下步骤：

步骤a：将待检测的建材板背面涂刷导热硅脂，并贴合固定在建材固定板上；

步骤b：在建材板的表面根据若干个矩形挡板对应的区域划分出若干个温度区，根据实验需要的温度区域温度调整每个矩形挡板的位置，温度区域的温度高将矩形挡板向着散热扇的方向拉动，温度区域的温度低将矩形挡板向着建材固定板的方向拉动；

步骤c：根据每个矩形挡板上散热管对应建材板上实验需要的局部温度调整散热管体的长度，在局部温度高时通过散热管驱动件驱动散热管体向着散热管底座内部滑动，减小单根散热管体相对于矩形挡板伸出长度，在局部温度低时通过散热管驱动件驱动散热管体向着散热管底座外部滑动，增加单根散热管体相对于矩形挡板伸出长度；

步骤d：启动热源和散热扇，关闭隔离门使挥发腔形成密封的挥发环境，在散热扇提供等速的冷却风情况下，不同位置的矩形挡板限制了矩形挡板内散热管的伸出长度，使矩形挡板对应建材板上的温度区内的散热情况相同，在建材板上形成若干个不同温度的温度区，相对于散热管底座具有不同深度的散热管体，在矩形挡板限定的散热管伸出长度的基础上，改变矩形挡板上单个散热管体的伸出长度，从而改变建材板上温度区内的局部温度区散热情况，在建材板的温度区内形成若干个不同温度的局部温度；

步骤e：在挥发完成后打开隔离门，挥发腔中不均匀的气体进入混合腔，在混合腔内混合后，通过取样管取样检测。

进一步地，所述步骤e中，在打开隔离门时，通过转动驱动轴，绳索缠绕在驱动轴上，拉动拉杆，使两个主门板转动，同时严重第一滑道滑动，两个主门板的铰接端向着取样管移动，在混合腔内形成沿着挥发腔至混合腔方向的隔板结构，副门板整体沿着第一滑道滑动，副门板的一端沿着第二滑道滑动，使副门板发生转动，副门板上的循环风扇由挥发腔内循环改变为挥发腔与混合腔的外循环，在隔板结构和循环风扇的作用下，形成贴合挥发腔和混合腔侧壁的大混合循环。

进一步地，在取样管进行取样时，通过取样管驱动结构使内取样管和外取样管上的内取样孔和外取样孔不重合，循环涡轮转动，使气流从限流管内部流向顶部，从顶部侧面流出，沿着混合腔内壁向下流动，从限流管下端侧面进入限流管，形成小混合循环，通过取样管驱动结构使内取样管和外取样管上的内取样孔和外取样孔重合，混合后的气体进入内取样管。

进一步地，所述方法应用在一种模拟壁挂式供热环境的建材挥发性检测装置上。

进一步地，所述的一种模拟壁挂式供热环境的建材挥发性检测装置包括：挥发腔、控温腔和混合腔，所述挥发腔内设置有用于模拟壁挂式供热的热源，与热源相对的一侧设置有建材固定板，建材固定板的外侧与控温腔连接，所述挥发腔侧面与混合收集腔连接。

本发明的有益效果为：

1)本发明的检测装置包括：挥发腔、控温腔和混合腔，所述挥发腔内设置有用于模拟壁挂式供热的热源，与热源相对的一侧设置有建材固定板，建材固定板的外侧与控温腔连接，所述挥发腔侧面与混合收集腔连接，通过热源对挥发腔进行加热，使建材板表面产生固定温度，建材板将热量传递至建材固定板，通过控温腔对建材固定板进行散热处理，通过建材固定板不同位置的散热程度不同，使建材板表面产生不同温度的区域，从而实现小尺寸建材在壁挂式加热条件下封闭挥发性实验时，建材表面温度控制。

2)本发明所述控温腔包括：散热管、散热扇和挡板，若干根所述的散热管穿过挡板，散热管的一端与所述建材固定板连接，所述挡板包括若干个矩形挡板，若干个矩形挡板形成依次嵌套结构，通过移动矩形挡板，批量改变散热管的露出长度，在建材板整体温度的基础上快速实现建材板表面区域的温度控制，实现对建材表面若干温度区的温度控制。

3)本发明所述散热管包括：散热管底座、散热管驱动件和散热管体，散热管底座的一端设置有滑动孔，滑动孔内嵌有散热管体，散热管驱动件用于驱动散热管体滑动，可以在挡板设定好的区域内通过散热管驱动件改变单个散热管体的伸出长度，从而在挡板设定的温度区内改变局部的散热程度，从而改变建材板在挡板设定的温度区内单独改变局部区域的温度，从而对建材表面温度区内的局部温度控制，使建材表面的温度控制更精确。

4)本发明在混合腔内部设置有隔离门，隔离门在打开后在混合腔内形成沿着挥发腔至混合腔方向的隔板结构，对混合时的气体流向进行限制，使气体可以沿着挥发腔和混合腔的侧壁流动，使堆积在侧壁的气体充分流动，参与混合。

5)本发明取样管包括：限流管、循环涡轮、外取样管和内取样管，所述限流管内部同轴设置有外取样管，外取样管的侧壁上设置有若干个外取样开口，外取样管的内部同轴设置有内取样管，内取样管的侧壁上设置有内取样开口，所述外取样管的下端设置有循环涡轮，由此结构可以实现，内取样管相对于外取样管移动，形成在内取样开口和外取样开口重合时打开，内取样开口和外取样开口不重合时关闭的开关结构，在循环涡轮转动辅助气体混合后，辅助涡轮使混合后的气体，通过内外取样管进入，进一步保障取得的样本得到充分混合。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中的控温腔的结构示意图；

图3为图2中的a-a截面示意图；

图4为图2中的散热管的结构示意图；

图5为图1中的混合腔的结构示意图；

图6为图5中的隔离门打开状态的结构示意图；

图7为图1中的取样管的结构示意图；

图中：1挥发腔；2控温腔；3混合腔；4隔离门；5取样管；1-1热源；1-2建材固定板；2-1散热管；2-2散热扇；2-3挡板；4-1主门板；4-2连接门板；4-3副门板；4-4驱动轴；4-5第一滑道；4-6第二滑道；4-7循环风扇；5-1限流管；5-2循环涡轮；5-3外取样管；5-4内取样管；2-1-1散热管底座；2-1-2散热管驱动件；2-1-3散热管体；2-3-1矩形挡板；

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明进行详细说明：

具体实施方式一

结合图1所示，本实施例公开的一种模拟壁挂式供热环境的建材挥发性检测装置，包括：挥发腔1、控温腔2和混合腔3，所述挥发腔1内设置有用于模拟壁挂式供热的热源1-1，与热源1-1相对的一侧设置有建材固定板1-2，建材固定板1-2的外侧与控温腔2连接，所述挥发腔1侧面与混合收集腔3连接；

通过挥发腔1形成密闭环境，模拟室内换号，通过热源1-1与建材板间隔设置模拟壁挂式的供热环境，在挥发腔1内形成恒温环境，将建材板固定在建材固定板1-2上，通过控温室2对建材固定板1-2的一侧施加不同程度的散热，使建材板表面产生不同的温度区域，从而模拟出壁挂式供热环境内的建材表面温度分布不均的情况，在挥发完成后通过混合腔进行混合和取样，从而实现小尺寸建材板在封闭环境中的挥发实验，模拟出壁挂式供热方式的建材在室内的挥发情况；

结合图2和图3所示，所述控温腔2包括：散热管2-1、散热扇2-2和挡板2-3，所述挡板2-3挡所述控温腔2分隔为隔热腔和散热腔，所述散热腔内设置有散热扇2-2，且所述隔热腔与所述建材固定板1-2相邻，若干根所述的散热管2-1穿过所述挡板2-3，且若干根散热管2-1呈矩形阵列设置，散热管2-1的一端与所述建材固定板1-2连接，散热管2-1的另一端进入所述散热腔，且散热管2-1进入散热腔的长度可以调节；

为了对建材固定板1-2的散热情况进行控制，通过在建材固定板1-2的一侧阵列设置若干根散热管2-1，通过挡板2-3对散热管2-1进行遮挡，通过控制挡板2-3对散热管2-1的遮挡面积，在散热扇2-2提供相同散热风量的情况下，可以对散热管2-1的散热情况进行控制；

结合图4所示，所述散热管2-1包括：散热管底座2-1-1、散热管驱动件2-1-2和散热管体2-1-3，所述散热管底座2-1-1的一端固定在所述建材固定板1-2上，另一端设置有滑动孔，滑动孔内嵌有散热管体2-1-3，散热管体2-1-3可以在所述滑动孔内沿轴向滑动，所述散热管底座2-1-1和散热管体2-1-3之间设置有散热管驱动件2-1-2，散热管驱动件2-1-2用于驱动散热管体2-1-3滑动；

通过挡板2-3一次对多个散热管2-1的露出长度进行调整，实现一片区域的温度调整，但无法对区域内的局部温度进行调整，通过散热管驱动件2-1-2驱动散热管体2-1-3沿轴向移动，散热管体2-1-3相对于挡板2-3移动，从而对每个散热管2-1的散热情况在一片区域的整体温度调整基础上进行单独调整；

结合图3和图4所示，所述挡板2-3包括若干个矩形挡板2-3-1，矩形挡板2-3-1包括垂直于所述散热管2-1的挡板面和沿着散热管2-1轴向延伸的挡板体，第一个矩形挡板2-3-1位于若干个所述的散热管2-1形成的矩形阵列的中心，第二个矩形挡板2-3-1的中部设置有适应第一个矩形挡板2-3-1的矩形通孔，并通过所述通孔滑动套接在第一个矩形挡板2-3-1的挡板体上，第三个矩形挡板2-3-1通过中间的通孔套接在第二个矩形挡板2-3-1的挡板体上，以此类推，若干个矩形挡板2-3-1形成依次嵌套结构；每个矩形挡板2-3-1均可以单独移动，对一片区域的散热情况进行调整；

所述混合腔3内部设置有隔离门4和取样管5，所述隔离门4设置在混合腔3与挥发腔1连接的侧壁上，所述隔离门4在打开后在混合腔3内形成沿着挥发腔1至混合腔3方向的隔板结构，隔板结构将气流隔离引导，使气流主要贴合侧壁移动，避免局部气体流动慢，使混合更充分。

具体实施方式二

本实施例是在具体实施方式一的基础上，具体地结合图2所示；

所述散热扇2-2的轴线位于所述所述挡板2-3的中心，且所述散热腔的出气口位于挡板2-3与控温腔2接触的外沿处。

具体实施方式三

本实施例是在具体实施方式一或二的基础上，具体地，结合图5和图6所示；

所述隔离门4包括：主门板4-1、连接门板4-2、副门板4-3和驱动轴4-4，两个所述的主门板4-1的一端铰接连接，两个主门板4-1的另一端分别与一个连接门板4-2的一端铰接，两个连接门板4-2的另一端分别与一个副门板4-3的中间铰接连接，所述连接门板4-2两端的铰接轴均通过滑块滑动连接在第一滑道4-5内，所述第一滑道4-5与所述隔离门4平行设置，所述副门板4-3的一端通过滑块滑动连接在第二滑道4-6内，所述第二滑道4-6与所述隔离门4倾斜设置，且两个所述第二滑道4-6平行设置，两个所述的主门板4-1与连接门板4-2铰接的一端设置有拉杆，拉杆的外端与绳索的一端连接，绳索的另一端缠绕在所述驱动轴4-4上，驱动轴4-4设置在隔离门4远离所述取样管5的一侧，所述副门板4-3上靠近挥发腔1的一侧设置有循环风扇4-7；

通过转动驱动轴4-4，使绳索缠绕在驱动轴4-4上，绳索拉动拉杆，拉杆带动主门板4-1转动，同时向中间移动，两个主门板4-1的铰接处向着取样管5移动，形成位于取样管5与挥发腔1之间的挡板结构，挡板结构位于挥发腔1与混合腔3的中间位置，对混合气流起到导向作用，使气流沿着侧壁流动，两个副门板4-3沿着倾斜的第二滑道4-6滑动，由于第二滑道4-6倾斜设置，使副门板发生转动，从而带动循环风扇4-7转动，使循环风扇4-7由在挥发腔1内产生对流改变为促使挥发腔1内气体进入混合腔3混合，使两个腔室内气体流动混合；

具体实施方式四

本实施例是在具体实施方式三的基础上，具体地；

所述隔离门4的两端均设置有弹性件，对隔离门4的两端施加向外侧的拉力。

具体实施方式五

本实施例是在具体实施方式一或二的基础上，具体地，结合图7所示；

所述取样管5包括：限流管5-1、循环涡轮5-2、外取样管5-3和内取样管5-4，所述限流管5-1内部同轴设置有外取样管5-3，外取样管5-3的侧壁上设置有若干个外取样开口，外取样管5-3的内部同轴设置有内取样管5-4，内取样管5-4的侧壁上与外取样管5-3对应设置有若干个内取样开口，所述内取样管5-4与外取样管5-3之间设置有取样管驱动结构，取样管驱动结构使内取样管5-4相对于外取样管5-3移动，形成在内取样开口和外取样开口重合时打开，内取样开口和外取样开口不重合时关闭的开关结构，所述外取样管5-3的下端设置有循环涡轮5-2；

取样管驱动结构驱动内取样管5-4相对于外取样管5-3移动，使内取样开口和外取样开口不重合，启动循环涡轮5-2，混合腔3内的气体流入限流管5-1，从限流管5-1的上端侧面流出，冲刷混合腔3侧壁，后流动至限流管5-1下端侧面，进入限流管5-1，形成混合腔3内部的混合循环，与挥发腔1和混合腔3的大循环配合，进一步提高混合效果，使气体分布均匀，混合后取样管驱动结构驱动内取样管5-4相对于外取样管5-3移动，使内取样开口和外取样开口重合，气体流入内取样管5-4；

具体实施方式六

本实施例是在具体实施方式五的基础上，具体地，结合图7所示；

所述限流管5-1上端设置有上限流管座，下端设置有下限流管座，上限流管座和下限流管座均固定在所述混合腔3的内壁上，且所述限流管5-1和上限流管座之间留有间隙形成气流出口，限流管5-1与下限流管座之间留有间隙形成气流入口，气流入口和气流出口均设置在所述取样管5的侧面。

具体实施方式七

本实施例公开的一种建材挥发性检测方法，所述方法应用在具体实施方式一、二、四或六公开的一种模拟壁挂式供热环境的建材挥发性检测装置上，结合图1-图7所示，具体地，包括以下步骤：

步骤a：将待检测的建材板背面涂刷导热硅脂，并贴合固定在建材固定板1-2上；

步骤b：在建材板的表面根据若干个矩形挡板2-3-1对应的区域划分出若干个温度区，根据实验需要的温度区域温度调整每个矩形挡板2-3-1的位置，温度区域的温度高将矩形挡板2-3-1向着散热扇2-2的方向拉动，温度区域的温度低将矩形挡板2-3-1向着建材固定板1-2的方向拉动；

步骤c：根据每个矩形挡板2-3-1上散热管2-1对应建材板上实验需要的局部温度调整散热管体2-1-3的长度，在局部温度高时通过散热管驱动件2-1-2驱动散热管体2-1-3向着散热管底座2-1-1内部滑动，减小单根散热管体2-1-3相对于矩形挡板2-3-1伸出长度，在局部温度低时通过散热管驱动件2-1-2驱动散热管体2-1-3向着散热管底座2-1-1外部滑动，增加单根散热管体2-1-3相对于矩形挡板2-3-1伸出长度；

步骤d：启动热源1-1和散热扇2-2，关闭隔离门4使挥发腔1形成密封的挥发环境，在散热扇2-2提供等速的冷却风情况下，不同位置的矩形挡板2-3-1限制了矩形挡板2-3-1内散热管2-1的伸出长度，使矩形挡板2-3-1对应建材板上的温度区内的散热情况相同，在建材板上形成若干个不同温度的温度区，相对于散热管底座2-1-1具有不同深度的散热管体2-1-3，在矩形挡板2-3-1限定的散热管2-1伸出长度的基础上，改变矩形挡板2-3-1上单个散热管体2-1-3的伸出长度，从而改变建材板上温度区内的局部温度区散热情况，在建材板的温度区内形成若干个不同温度的局部温度；

步骤e：在挥发完成后打开隔离门4，挥发腔1中不均匀的气体进入混合腔3，在混合腔3内混合后，通过取样管5取样检测。

具体实施方式八

本实施例是在具体实施方式七的基础上，结合图5和图6所示，具体地；

所述步骤e中，在打开隔离门4时，通过转动驱动轴4-4，绳索缠绕在驱动轴4-4上，拉动拉杆，使两个主门板4-1转动，同时严重第一滑道4-5滑动，两个主门板4-1的铰接端向着取样管5移动，在混合腔3内形成沿着挥发腔1至混合腔3方向的隔板结构，副门板4-3整体沿着第一滑道4-5滑动，副门板4-3的一端沿着第二滑道4-6滑动，使副门板4-3发生转动，副门板4-3上的循环风扇4-7由挥发腔1内循环改变为挥发腔1与混合腔3的外循环，在隔板结构和循环风扇4-7的作用下，形成贴合挥发腔1和混合腔3侧壁的大混合循环。

具体实施方式九

本实施例是在具体实施方式七的基础上，结合图7所示，具体地；

在取样管5进行取样时，通过取样管驱动结构使内取样管5-4和外取样管5-3上的内取样孔和外取样孔不重合，循环涡轮5-2转动，使气流从限流管5-1内部流向顶部，从顶部侧面流出，沿着混合腔3内壁向下流动，从限流管5-1下端侧面进入限流管5-1，形成小混合循环，通过取样管驱动结构使内取样管5-4和外取样管5-3上的内取样孔和外取样孔重合，混合后的气体进入内取样管5-4。

具体实施方式十

本实施例是在具体实施方式七、八或九的基础上，具体地；

所述方法应用在一种模拟壁挂式供热环境的建材挥发性检测装置上。

具体实施方式十一

本实施例是在具体实施方式十的基础上，具体地；

所述的一种模拟壁挂式供热环境的建材挥发性检测装置包括：挥发腔1、控温腔2和混合腔3，所述挥发腔1内设置有用于模拟壁挂式供热的热源1-1，与热源1-1相对的一侧设置有建材固定板1-2，建材固定板1-2的外侧与控温腔2连接，所述挥发腔1侧面与混合收集腔3连接。

以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。