相变调温建材检测装置及其检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于相变材料检测技术领域，尤其涉及一种相变调温建材检测装置及其检 测方法。
【背景技术】
[0002] 相变材料（PCM - Phase Change Material)是指随温度变化而改变物理性质并 能提供潜热的物质，转变物理性质的过程称为相变过程，在相变过程中相变材料将吸收或 释放大量的潜热。相变材料引用到建筑，是建筑领域革命性发展。将相变材料加入到建筑 材料中，既能作为承载或装饰材料，又能储蓄较多的热量，从而有效实现建筑调温节能的功 能。复合到建筑材料中的相变材料（PCM)在其转化温度下发生相变，可以吸收环境的热量， 并在低于转化温度时向外释放热量。
[0003] 目前，传统的相变材料的测试方法采用最多的是差示扫描量热法（DSC)，其存在 的不足之处是：1)测试样品的数量极少，一般在10~30mg左右（按照样品的密度不同决 定），这个数量级的样品量对于仅掺有少量相变材料的相变调温建材，很难进行准确测量； 2)测试样品的体积小，不能满足大体积相变调温建材的测试要求。另外，其他相变调温建材 的测试设备和方法都存在着局限性，往往需要将建筑材料粉碎成颗粒状，才能进行测试，粉 碎后的建筑材料与成品建筑材料在结构致密性上存在较大差别，这样就造成相变调温建材 性能的测试误差较大，不能准确地检测出相变调温建材的相变调温性能。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种相变调温建材检测装置，其 结构简单、操作简便，可有效避免对相变调温建材进行粉碎，即可进行相变调温性能检测， 并且检测结果更加接近和符合该相变调温建材的实际相变调温性能。
[0005] 同时，本发明提供一种采用该相变调温建材检测装置对相变调温建材进行相变调 温性能检测的检测方法。
[0006] 为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种相变调温建材检测装置，包括恒 温箱、试件箱、绝热箱和控制柜，所述试件箱包括箱体和盖板，箱体的侧壁布设有多个偏心 压紧轮，试件箱上设置带有钻头的温度传感器，绝热箱包括内箱、外箱和设置在内外箱之间 的真空绝热保温板，其内箱壁上设置有电热元件和伸入其内箱空间内的温度传感器，所述 控制柜包括工作台和内置的无纸记录仪、温控仪、电脑组件，无纸记录仪分别与试件箱和绝 热箱的温度传感器连接，温控仪与绝热箱的电热元件连接，电脑组件分别与无纸记录仪和 温控仪连接。
[0007] 所述绝热箱的内箱底板上设置有试件箱限位件，避免试件箱与绝热箱内壁接触。
[0008] 所述试件箱为错制件，其体积至少为300mm X 300mm X 300mm。
[0009] 所述恒温箱包括外箱、内箱、压缩机、加热器和温度调节器，其外箱和内箱间填充 有高密度玻璃纤维保温棉，温度调节器通过与其连接的压缩机和加热器对内箱温度进行调 节，保持其温度恒定，并通过设置有外箱上的显示器进行温度显示。
[0010] 所述恒温箱的温度调节范围为0~65°C。
[0011] 所述恒温箱的温度调节器与控制柜的温控仪连接。
[0012] 一种采用上述装置对相变调温建材进行相变调温性能检测的检测方法，包括以下 步骤： 1) 将被检测相变调温建材置入试件箱，特别对于具有相变调温功能的建筑板材，首先， 将相变调温建筑板材裁切为与试件箱所相匹配的尺寸，然后再整齐放入试件箱内，通过试 件箱的盖板和偏心压紧轮将被检测相变调温建材压紧，并将带有钻头的温度传感器钻插入 被检测相变调温建材中； 2) 将装有被检测相变调温建材的试件箱放入恒温箱内进行低温恒温12~36h，恒温箱 内的恒温温度为低于相变材料的相变点温度l〇°C ; 3) 通过温控仪控制电热元件将绝热箱内的高温物质加热到一定温度，该温度范围为 80 ~90? ; 4) 低温恒温使被检测相变调温建材的温度恒定之后，将装有被检测相变调温建材的试 件箱放入绝热箱内，低温的被检测相变调温建材吸收热量温度上升，绝热箱内的高温物质 释放热量温度下降，无纸记录仪记录被检测相变调温建材和高温物质的温度变化，并通过 电脑组件显示被检测相变调温建材和高温物质的温度变化曲线，当被检测相变调温建材吸 收大量的热量而温度却变化缓慢时，即为被检测相变调温建材的相变过程，电脑组件通过 被检测相变调温建材和高温物质在相变过程中两者的温度变化计算出被检测相变调温建 材的相变温度范围、比热容和相变潜热。
[0013] 上述高温物质为纯净水或去离子水。
[0014] 通过采用上述技术方案，不仅可以检测颗粒状相变调温建筑材料，而且特别适用 于相变调温建筑板材的检测，可有效避免对相变调温建材的粉碎性破坏，使建筑板材有物 理结构上保持相对的整体性和致密性，使相变调温建材的相变特性更加真实，并且可以通 过单位面积相变调温建材的相变特性，准确合理地得出相变建筑材料的整体相变特性。
[0015] 试件箱通过偏心压紧轮，可有效对试件箱内部的相变调温建筑材料进行紧密压 固，同时，采用带有钻头的温度传感器，一方面具有钻孔的功能，另一方面具有温度感应的 功能，实现在试件箱的建材板中有效地置入温度感应器，实现对试件箱内相变调温建材的 测试监测。
[0016] 绝热箱的真空绝热保温板可有效避免绝热箱内的热量散失，同时，通过限位件避 免试件箱与绝热箱内壁接触，使相变检测温度更加准确，提高设备检测的精确度。
[0017] 通过无纸记录仪记录被检测相变调温建材和高温物质的温度变化，并通过电脑组 件显示被检测相变调温建材和高温物质的温度变化曲线、计算出被检测相变调温建材的相 变温度范围、比热容和相变潜热，简单、便捷。
[0018] 所述恒温箱采用高密度玻璃纤维保温棉，保温恒温效果好，恒温箱不仅可以单独 进行恒温进行调节控制，而且还可以通过控制柜的温控仪进行控制，操作多样化，控制操作 更加方便。
[0019] 本申请的检测方法通过采用恒温箱将建筑材料恒定在一个较低的温度下，并通过 其在绝热箱内的相变，检测其相变过程中的温度变化，从而计算出其相变温度范围、比热容 和相变潜热，简便、合理，易操作。
【附图说明】
[0020] 下面结合附图对本发明做进一步的说明： 图1是本发明装置的结构示意图； 图2是本发明中恒温箱的结构示意图； 图3是本发明中试件箱的结构示意图； 图4是本发明中带有钻头的温度传感器的结构示意图； 图5是本发明中试件箱压紧机构的结构示意图； 图6是本发明中绝热箱的内部俯视结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 如图1-6所示：一种相变调温建材检测装置，包括恒温箱1、试件箱3、绝热箱2和 控制柜6,恒温箱1包括外箱、内箱、压缩机13、加热器12和温度调节器14,其外箱和内箱 间填充有高密度玻璃纤维保温棉11，温度调节器14通过与其连接的压缩机13和加热器12 对内箱温度进行调节，保持其温度恒定，并通过设置有外箱上的显示器进行温度显示，恒温 箱1的温度调节范围为〇~65°C。
[0022] 试件箱3为错质材料制件，其规格为400mm X 400mm X 400mm，试件箱3包括箱体 和盖板34,其盖板34通过布设在箱体侧壁布的多个压紧机构与箱体连接，压紧机构包括偏 心压紧轮33和与压紧轮33通过转轴连接有操作手柄32,偏心压紧轮33与转轴连接的位 置偏离其圆心，操作手柄32与转轴铰接并通过设置在箱