专利名称：无冷媒中空玻璃结露试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种建筑材料的检测装置，具体涉及一种无冷媒的中空玻璃结露试验装置。
现有技术中空玻璃具有隔热、隔音、防结露、抗冷辐射、施工方便等优点，在国内外的建筑中得到了广泛应用，比如在门、窗、幕墙、围墙、天窗及透光屋面等部位，既增加了采光面积，又具有显著的节能效果。但是中空玻璃的生产加工技术水平参差不齐，其中质控的一个重要参数即为露点测试。常规中空玻璃结露试验方法，是通过将干冰、液氮等冷媒放到开放式试验冷槽中，使之温度降低至-40℃以下；冷槽的一端有规定面积的试验冷台。当试验冷台与被测样品紧密接触一定时间后，若中空玻璃与试验冷台接触面的内侧出现结露现象，则可判定被测样品不合格。
由于干冰、液氮等冷媒在相当多的地方没有生产，且干冰、液氮存在不便保存、易发冻伤问题，开放式的试验冷台对垂直样品进行结露试验极不方便，使得大范围开展中空玻璃露点性能的检测受到制约，难以对中空玻璃质量在生产过程和应用现场进行有效的控制，不利于节能玻璃的产品质量检测控制和节能玻璃的大面积推广。
半导体温差制冷器件具有可靠性高(无运动部件)、寿命长(大于10万小时)、工作无噪声等特点，适合制作小型便携的无冷媒的中空玻璃结露试验装置。
现有的冷阱型半导体制冷露点仪，是用半导体温差制冷器件，将被称为冷阱的一定容积的密闭容器内温度降低到结露试验温度，被测样品要放置在冷阱内进行结露试验。由于冷阱型半导体制冷露点仪冷阱容积的限制，使其不能用于中空玻璃的结露试验，更无法对安装在现场的实物中空玻璃进行结露试验。原因是首先，冷阱型半导体制冷露点仪的结露试验方法不适用于中空玻璃结露试验方法；再者，一定容积冷阱也无法进行中空玻璃的结露试验。
实用新型内容本实用新型针对目前常规中空玻璃结露试验方法中使用冷媒进行结露试验存在的问题，提供一种无冷媒的中空玻璃结露试验装置，该装置通过半导体温差制冷模块将试验冷台温度降低到低于-40℃的试验温度，来满足中空玻璃结露试验方法的要求。
本实用新型采用下述技术方案来实现一种无冷媒的中空玻璃结露试验装置，由制冷组件系统、循环水冷却系统、以及控制系统组成，其中，所述制冷组件系统由依次组装于一底板中的一试验冷台、一半导体制冷器件、以及冷却水组件组成；所述试验冷台中以及冷却水组件中装设温度数字传感器，与控制系统中的单片机控制电路连接；所述冷却水组件的进水口和出水口分别与循环水冷却系统的进水管与出水管连通。
其中，所述半导体制冷器件为半导体温差制冷器，其冷端接触所述实验冷台，热端接触所述冷却水组件。
其中，所述试验冷台温度低于-40℃。
其中，所述控制系统由冷却水温度传感器、冷台温度传感器、单片机控制单元、数字显示及按键、蜂鸣器、制冷电源、工作电源组成；单片机控制单元接受温度数字传感器的信号，通过交流固态继电器与制冷电源电连接，制冷电源输出直流与半导体制冷器件电连接。
其中，所述试验冷台形状为圆形，由高导热材料加工而成。
本实用新型装置由试验冷台、半导体温差制冷模块、循环水冷却系统、温度测量数字传感器、单片机控制电路组成，其中试验冷台通过半导体温差制冷模块冷端实现低于-40℃的检测试验低温，循环水冷却系统对半导体温差制冷模块热端进行冷却，温度测量数字传感器对试验冷台和循环冷却水进行测量，并通过单片机控制电路实现温度监测和智能控制。与现有的有冷媒中空玻璃结露试验冷槽相比，本实用新型有如下优点(1)不使用消耗干冰、液氮等冷媒，不存在不便保存、不便操作、易发冻伤问题；(2)采用普遍存在的冷却水和冰快，有利于普遍开展中空玻璃结露试验；(3)既可进行水平样品的结露试验，也可进行垂直样品的结露试验；(4)便于携带，可在现场进行中空玻璃的结露试验；
图1为本实用新型无冷媒的中空玻璃结露试验装置结构方框图；图2为本实用新型具体实施例的无冷媒的中空玻璃结露试验装置制冷组件图；图3为本实用新型无冷媒的中空玻璃结露试验装置电气控制原理图。
具体实施方式
本实用新型提供一种无冷媒的中空玻璃结露试验装置。其结构组成参见图1所示，该装置由制冷组件系统1、循环水冷却系统2、以及控制系统3组成。制冷组件系统1用于形成结露试验低温并通过冷台紧密接触被测的中空玻璃，以进行被测中空玻璃结露试验；循环水冷却系统2用于给该装置提供冷却水源；控制系统3用于控制该装置的启闭以及制冷组件系统1的工作。
其中，制冷组件系统1，参见图2所示，制冷组件系统1包括一试验冷台11、一半导体制冷器件12、一冷却水组件13、以及一固定该试验冷台11、半导体制冷器件12和冷却水组件13的底板14。底板14用热阻较大的材料精密加工而成，其间开设前小后大的凹槽，试验冷台11、半导体制冷器件12、冷却水组件13依次紧密接触并自前向后嵌入底板14的凹槽中(图2中下为底板14的前)，并通过卡固件17与底板14背面通过紧固螺栓18卡固；冷却水组件13由回形金属管路组成，一端为冷却水进水口15，另一端为热水出水口16；其中，循环水冷却系统2，参见图1所示，包括一潜水泵21、一冷却水进水管22、一冷却水出水管23、以及一水桶24。其中，潜水泵21放置到水桶24中；冷却水组件13的冷却水进水口15，通过进水管22与潜水泵21的出水口连接；冷却水组件13的冷却水出水口16，通过冷却水出水管23直接插入水桶24中；控制系统3，参见图3，由冷却水温度传感器31、冷台温度传感器32、单片机控制单元33、数字显示及按键34、蜂鸣器35、制冷电源36、工作电源37组成。其中冷却水温度传感器31嵌装在冷却水组件13上；冷台温度传感器32嵌装入试验冷台11中；温度测量数字传感器31及32与单片机控制单元33电连接；单片机控制单元33通过交流固态继电器(SSR)与制冷电源36电连接，制冷电源36输出直流与半导体制冷器件12电连接；该单片机控制单元33通过温度测量数字传感器31及32检测试验冷台11和冷却水套13的温度，当该温度超过预设范围时，单片机控制单元33通过开关SSR控制制冷电源36的启闭，以将试验冷台11的温度控制在预设温度(如-40℃)。
以上各系统中，试验冷台11通过半导体温差制冷片12的冷端实现低于-40℃的检测试验低温；循环水冷却单元对半导体温差制冷片热端进行冷却；温度测量数字传感器31、32分别对试验冷台11和冷却水套13中的冷却水进行测量，并通过单片机控制单元33实现温度监测和智能控制；制冷电源36半导体温差制冷片12提供电源，工作电源37为单片机控制单元提供电源。
本装置中，半导体温差制冷片12在通上直流电源36后工作，其冷端的热量被移到热端，导致冷端温度降低，热端温度升高，且冷端与热端的温度差基本上是一个恒定值。只要通过普遍存在的冷却水保证热端温度低于某一温度(在环境温度较高时，可向冷却水中添加冰块)，即可实现试验冷台低于-40℃的试验温度，满足中空玻璃结露试验方法的要求。
本实用新型的装置可用于中空玻璃结露试验中，具体操作如下1、水平样品的结露试验先设置试验时间和试验温度后通过按键启动预制冷；当温度达到试验温度后，将被测样品水平放置在试验冷台上，按下测试键后本装置开始试验时间倒计时直到试验时间结束。
2、垂直样品的结露试验先将玻璃吸盘固定在样品的被测部位后，再将本装置竖起与玻璃吸盘固定，使得试验冷台与被测样品紧密接触；其后的具体操作与水平样品试验方法相同。
权利要求1.一种无冷媒的中空玻璃结露试验装置，其特征在于，由制冷组件系统、循环水冷却系统、以及控制系统组成，其中，所述制冷组件系统由依次组装于一底板中的一试验冷台、一半导体制冷器件、以及冷却水组件组成；所述试验冷台中以及冷却水组件中装设温度数字传感器，与控制系统中的单片机控制电路连接；所述冷却水组件的进水口和出水口分别与循环水冷却系统的进水管与出水管连通。
2.根据权利要求1所述的无冷媒的中空玻璃结露试验装置，其特征在于，所述半导体制冷器件为半导体温差制冷器，其冷端接触所述实验冷台，热端接触所述冷却水组件。
3.根据权利要求1或2所述的无冷媒的中空玻璃结露试验装置，其特征在于，所述试验冷台温度低于-40℃。
4.根据权利要求3所述的无冷媒的中空玻璃结露试验装置，其特征在于，所述控制系统由冷却水温度传感器、冷台温度传感器、单片机控制单元、数字显示及按键、蜂鸣器、制冷电源、工作电源组成；单片机控制单元接受温度数字传感器的信号，通过交流固态继电器与制冷电源电连接，制冷电源输出直流与半导体制冷器件电连接。
5.根据权利要求4所述的无冷媒的中空玻璃结露试验装置，其特征在于，所述试验冷台形状为圆形，由高导热材料加工而成。
专利摘要本实用新型公开一种无冷媒的中空玻璃结露试验装置，由制冷组件系统、循环水冷却系统、以及控制系统组成，其中，所述制冷组件系统由依次组装于一底板中的一试验冷台、一半导体制冷器件、以及冷却水组件组成；所述试验冷台中以及冷却水组件中装设温度数字传感器，与控制系统中的单片机控制电路连接；所述冷却水组件的进水口和出水口分别与循环水冷却系统的进水管与出水管连通。该装置通过单片机控制电路实现温度监测和智能控制，可用于中空玻璃的结露试验，还可用于对安装在现场的中空玻璃进行结露试验。
文档编号G01N25/56GK2935143SQ20062002327
公开日2007年8月15日 申请日期2006年7月12日 优先权日2006年7月12日
发明者肖鹏军, 莫娇, 韩松, 李福江, 于修霞, 刘元新, 王健, 屈伸, 万杰 申请人:中国建筑材料科学研究总院, 北京蓝泰精密仪器有限公司