专利名称：混凝土比热容的测定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种混凝土比热容的测定装置，属物理中通过应用热方法测 试材料的技术领域。
背景技术：
混凝土比热容的测定装置是根据相应的测定方法设计的。目前普遍采用的混凝土 比热容的测定方法是绝热法，其测定装置主要是由试验桶、绝热箱构成的。试验桶在试验过 程中位于绝热箱的中心，在将试件放入取出过程中可移出绝热箱。绝热箱内有温度调节装 置和空气循环装置，还安装有温度传感器，用以使绝热箱内(也即试验桶外)的空气温度保 持与试验桶内的水温相同，使试验桶与环境不发生热交换而处于“绝热”状态。试验桶上有 温度调节装置和水循环装置，还安装有温度传感器。有控制装置连接各温度传感器、温度调 节装置和循环装置以实现其功能。现有混凝土比热容的测定装置都是将试验桶上的作为温 度调节装置的加热器和水循环装置的搅拌器同轴制成中心杆组件从试验桶上盖插入其中 的，该组件或安装在试验桶上盖上或安装在绝热箱顶上。但上述结构的混凝土比热容的测定装置由于是通过中心杆组件进行加热和搅拌 使试验桶内的水升温和循环，只能用于适合中心杆组件尺寸相匹配的圆环柱体混凝土试件 或类似圆环柱体形状的试件，而不适用于其他形状或尺寸的试件。还因为试验桶内的水搅 拌器、传动装置和加热器自上向下放置在混凝土试件的中间，⑴结构上与试验桶盖一体，搅 拌器和加热器部分伸出盖体较长的尺寸且外露，重量大操作不方便且容易发生碰撞而损坏 搅拌器和加热器；⑵搅拌器为螺旋桨形状且以高速转动驱动水流动形成“试件中心——试 件外侧”循环水流，由于负荷大、传动轴较长，如搅拌器桨叶的形状不对称、不平衡或者传动 轴的同心度出现偏离，将导致产生晃动而影响机械寿命，对搅拌器和传动轴的机械加工要 求很高。总之，该型混凝土比热容的测定装置一是此装置只适用于与水循环装置的搅拌器 的尺寸相匹配的圆环柱形试件，需要专用的试模制作，使试件制作不便；二是试验桶内的加 热器和搅拌器是非标设备，使装置制造不便；三是加热器和搅拌器与试验桶盖或绝热箱顶 连接在一起，导致使用不便。
发明内容针对上述不足，本实用新型就是要提供一种方便、简单的混凝土比热容的测定装置。本实用新型提供的混凝土比热容的测定装置，由试验桶、绝热箱构成，试验桶与绝 热箱是两个相对独立的容器，绝热箱内安装有温度调节装置、温度传感器和空气循环装置； 试验桶上有温度调节装置、温度传感器和水循环装置；还有控制装置连接各温度调节装置、 温度传感器、空气循环装置和水循环装置；所说试验桶上的水循环装置是从试验桶底部连 接到试验桶上部的循环水管和安装在循环水管中的水泵，所说试验桶上的温度调节装置安 装在试验桶内或循环水管中。[0006]本实用新型提供的混凝土比热容的测定装置，将试验桶上的水循环装置改桶内的 搅拌器为桶外的循环水管和水泵，而将原来与搅拌器一体安装的温度调节装置改为安装在 桶内或循环水管中，从而避免了上述因中心杆组件形式的搅拌器和加热器所导致的不足。 与现有技术相比，本实用新型的制造、使用方便，且所用试件不局限于圆环柱体形状，以至 于本实用新型装置可扩展到测定其他建筑材料。本实用新型提供的混凝土比热容的测定装置，控制装置所连接的温度传感器还包 括感应点在试件内的热扩散温度梯度场的极点位置的温度传感器。控制装置增加了在试件 中的温度传感器，可以确定试件内部的温度与水温是否达到真实的平衡，使测定所得的各 种参数是在试件与试件环境温度真正的平衡点的参数，则结果准确，免去了因这个平衡点 不真实而导致的各种误差和可能引起的其他弊端。所说试件的热扩散温度梯度场的极点位置是当外部温度变化时试件内温度变化 过程中与外部温度的温差最大的线或点。如对于圆环柱体试件来说就是与上下端面距离相 等、与内外壁距离相等略偏内的圆(因为温度传导的空间与传导面的面积不相同)，对于实 心对称规则柱体试件来说就是轴线的中点。因此，所说试件内的温度传感器，其感应点位置 对于圆环柱体试件，是位于试件轴线中部截面的内外径的中部；对于实心对称规则柱体试 件，在试件中心。所说圆环柱体是其横截面为圆环的柱体，所说对称规则柱体是其横截面为 正多边形或圆形的柱体。所说试验桶上的温度调节装置是电热装置，这是因为加热更容易实现、效率高且 便于对所耗电能计量，是加热的最简洁手段。所说试验桶的盖与桶体之间有密封结构，以防止水汽逃逸影响测定准确度。所说试验桶的桶体在工作水位线以上有温度传感器导线孔，孔内有密封结构，使 孔壁与导线之间密封，所说工作水位线是测定时盖没试件的水位线。所说循环水管在试验桶上部插入试验桶后经接头与布水管连接，布水管上有出水 孔均布于试验桶内水平面上，循环水管穿过试验桶体部分有密封结构使与试验桶内外之间 密封。所说试验桶上的温度传感器有试验桶内和/或循环水管内安装的温度传感器。所说试验桶全部用隔热材料包裹，以减少试验桶对外的热交换，降低绝热箱实现 绝热状态对跟踪温度差的指标要求。
附图为本实用新型一实施例的结构示意图，图中1-绝热箱，2-试验桶，3-试件， 4-布水管，5-温度传感器，预置于试件内，6-循环水管，7-水泵，8-电加热器，9-试件架， 10"试验桶架，11-风扇，12-电加热器，13-冷却装置，14-温度传感器，安装于绝热箱内， 15-温度传感器，安装于试验桶内。
具体实施方式
附图是本实用新型混凝土比热容的测定装置之一，其中试验桶2在机械结构上独 立于绝热箱1，试验桶的电气线路则经插头与绝热箱内的插座相连接。试验时放入绝热箱 内试验桶架10上，使试验桶周围都与绝热箱内的空气接触。有冷却装置13和电加热器12构成空气调节装置安装在绝热箱内一侧，该侧与绝热箱主体之间有隔离板，隔离板上下有 通风口，两个通风口各安装一台风扇11，两台风扇的出风方向相反以为空气循环装置。绝 热箱内还安装有空气温度传感器14。试验桶由桶体、桶盖组成。试验桶桶体上部有循环水 布水管6用接头连接在焊接于桶壁上的接口上，布水管上有均勻分布的注水孔。布水管可 以是等距排列的管排或是环形管。桶体底部中央有出水口，出水口通过循环水管6连接桶 体上部的接口上而与布水管连接，循环水管中连接有水泵7，从而构成由水泵驱动的“试验 桶——出水口——水泵——注水孔”的试验桶水循环系统。试验桶桶体和水泵、循环水管在 结构上成一体安装以方便搬运、移动。水泵在进水管水平连接与从试验桶底部引出的水管， 使其高度低于试验桶底而保证抽取箱内的水以实现水循环流动。在试验桶上，还安装有电 加热器、温度传感器，其中电加热器8安装在循环水管内，试验时为循环水提供加热源，温 度传感器安装在试验桶内。绝热箱内的冷却装置、电加热器及温度传感器和试验桶内的温 度传感器与控制装置连接。控制装置通过对绝热箱内的空气温度和试验桶内的水温进行比 较而控制箱内温度，使绝热箱内温度对试验桶内温度进行跟踪而实现试验桶的绝热状态。混凝土试件3放在试验桶内的试件架9上，使试件周围都处于水的中间。试件内 预置有温度传感器5，其安装位置是使温度传感器的感应点位置对于圆环柱体试件，是位于 试件轴线中部截面的内外径的中部；对于实心对称规则柱体试件，在试件中心。试验桶内及试件内温度传感器信号线穿过试验桶桶体上部引出，桶体上部的穿线 孔位于布水管之上，并有密封材料密封在线与孔壁之间。试验桶桶体、桶盖、循环水道、水泵 之外均由绝热材料或隔离层形成的隔热层，以减低与绝热箱内空气的热量交换，提高绝热 状态的稳定。本例对能放入试验桶内的任何形状的试件进行混凝土比热容的测定，工作时，在 绝热箱外将试件放入试验桶，引出试验桶内两种温度传感器的信号线，盖上盖子，盖子与试 验桶之间作密封连接。将试验桶置于绝热箱内架子上，将试验桶上水泵电源线、电加热器电 源线、及温度传感器信号线以插头与绝热箱内的插座插接。便可关闭绝热箱门开始试验。
权利要求1.一种混凝土比热容的测定装置，由试验桶、绝热箱构成，试验桶与绝热箱是两个相对 独立的容器，绝热箱内安装有温度调节装置、温度传感器和空气循环装置；试验桶上有温度 调节装置、温度传感器和水循环装置；还有控制装置连接各温度调节装置、温度传感器、空 气循环装置和水循环装置；其特征是所说试验桶上的水循环装置是从试验桶底部连接到试 验桶上部的循环水管和安装在循环水管中的水泵，所说试验桶上的温度调节装置安装在试 验桶内或循环水管中。
2.如权利要求1所述的混凝土比热容的测定装置，其特征是所说试验桶上的温度传感 器有试验桶内和/或循环水管内安装的温度传感器。
3.如权利要求1所述的混凝土比热容的测定装置，其特征是所说控制装置所连接的 温度传感器还包括感应点在试件内的热扩散温度梯度场的极点位置的温度传感器。
4.如权利要求3所述的混凝土比热容的测定装置，其特征是所说试件内的温度传感 器，其感应点位置对于圆环柱体试件，是位于试件轴线中部截面的内外径的中部；对于实心 对称规则柱体试件，在试件中心。
5.如权利要求1所述的混凝土比热容的测定装置，其特征是所说试验桶上的温度调 节装置是电热装置。
6.如权利要求1所述的混凝土比热容的测定装置，其特征是所说试验桶的盖与桶体 之间有密封结构，以防止水汽逃逸影响测定准确度。
7.如权利要求1或6所述的混凝土比热容的测定装置，其特征是所说试验桶的桶体在 工作水位线以上有温度传感器导线孔，孔内有密封结构，使孔壁与导线之间密封，所说工作 水位线是测定时盖没试件的水位线。
8.如权利要求1所述的混凝土比热容的测定装置，其特征是所说循环水管在试验桶 上部插入试验桶后与布水管连接，布水管上有出水孔均布于试验桶内水平面上，循环水管 穿过试验桶体部分有密封结构使与试验桶内外之间密封。
9.如权利要求8所述的混凝土比热容的测定装置，其特征是所说循环水管在试验桶 上部插入试验桶后是经接头与布水管连接的。
10.如权利要求8所述的混凝土比热容的测定装置，其特征是所说试验桶全部用隔热 材料包裹。
专利摘要本实用新型提供的混凝土比热容的测定装置，由试验桶[2]、绝热箱[1]构成，试验桶与绝热箱是两个相对独立的容器，绝热箱内安装有温度调节装置、温度传感器[14]和空气循环装置；试验桶上有温度调节装置、温度传感器[15]和水循环装置；还有控制装置连接各温度调节装置、温度传感器、空气循环装置和水循环装置；所说试验桶上的水循环装置是从试验桶底部连接到试验桶上部的循环水管[6]和安装在循环水管中的水泵[7]，所说试验桶上的温度调节装置安装在试验桶内或循环水管中。与现有技术相比，本实用新型的制造、使用方便，且所用试件不局限于圆环柱体形状，以至于本实用新型装置可扩展到测定其他建筑材料。
文档编号G01N25/20GK201903521SQ201020680518
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者周岳年, 王波, 诸华丰, 邱伟明, 魏军 申请人:舟山市博远科技开发有限公司