專利名稱：混凝土比熱容的測(cè)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種混凝土比熱容的測(cè)定裝置，屬物理中通過應(yīng)用熱方法測(cè) 試材料的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
混凝土比熱容的測(cè)定裝置是根據(jù)相應(yīng)的測(cè)定方法設(shè)計(jì)的。目前普遍采用的混凝土 比熱容的測(cè)定方法是絕熱法，其測(cè)定裝置主要是由試驗(yàn)桶、絕熱箱構(gòu)成的。試驗(yàn)桶在試驗(yàn)過 程中位于絕熱箱的中心，在將試件放入取出過程中可移出絕熱箱。絕熱箱內(nèi)有溫度調(diào)節(jié)裝 置和空氣循環(huán)裝置，還安裝有溫度傳感器，用以使絕熱箱內(nèi)(也即試驗(yàn)桶外)的空氣溫度保 持與試驗(yàn)桶內(nèi)的水溫相同，使試驗(yàn)桶與環(huán)境不發(fā)生熱交換而處于“絕熱”狀態(tài)。試驗(yàn)桶上有 溫度調(diào)節(jié)裝置和水循環(huán)裝置，還安裝有溫度傳感器。有控制裝置連接各溫度傳感器、溫度調(diào) 節(jié)裝置和循環(huán)裝置以實(shí)現(xiàn)其功能?，F(xiàn)有混凝土比熱容的測(cè)定裝置都是將試驗(yàn)桶上的作為溫 度調(diào)節(jié)裝置的加熱器和水循環(huán)裝置的攪拌器同軸制成中心桿組件從試驗(yàn)桶上蓋插入其中 的，該組件或安裝在試驗(yàn)桶上蓋上或安裝在絕熱箱頂上。但上述結(jié)構(gòu)的混凝土比熱容的測(cè)定裝置由于是通過中心桿組件進(jìn)行加熱和攪拌 使試驗(yàn)桶內(nèi)的水升溫和循環(huán)，只能用于適合中心桿組件尺寸相匹配的圓環(huán)柱體混凝土試件 或類似圓環(huán)柱體形狀的試件，而不適用于其他形狀或尺寸的試件。還因?yàn)樵囼?yàn)桶內(nèi)的水?dāng)?拌器、傳動(dòng)裝置和加熱器自上向下放置在混凝土試件的中間，⑴結(jié)構(gòu)上與試驗(yàn)桶蓋一體，攪 拌器和加熱器部分伸出蓋體較長(zhǎng)的尺寸且外露，重量大操作不方便且容易發(fā)生碰撞而損壞 攪拌器和加熱器；⑵攪拌器為螺旋槳形狀且以高速轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)水流動(dòng)形成“試件中心——試 件外側(cè)”循環(huán)水流，由于負(fù)荷大、傳動(dòng)軸較長(zhǎng)，如攪拌器槳葉的形狀不對(duì)稱、不平衡或者傳動(dòng) 軸的同心度出現(xiàn)偏離，將導(dǎo)致產(chǎn)生晃動(dòng)而影響機(jī)械壽命，對(duì)攪拌器和傳動(dòng)軸的機(jī)械加工要 求很高?？傊?，該型混凝土比熱容的測(cè)定裝置一是此裝置只適用于與水循環(huán)裝置的攪拌器 的尺寸相匹配的圓環(huán)柱形試件，需要專用的試模制作，使試件制作不便；二是試驗(yàn)桶內(nèi)的加 熱器和攪拌器是非標(biāo)設(shè)備，使裝置制造不便；三是加熱器和攪拌器與試驗(yàn)桶蓋或絕熱箱頂 連接在一起，導(dǎo)致使用不便。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述不足，本實(shí)用新型就是要提供一種方便、簡(jiǎn)單的混凝土比熱容的測(cè)定裝置。本實(shí)用新型提供的混凝土比熱容的測(cè)定裝置，由試驗(yàn)桶、絕熱箱構(gòu)成，試驗(yàn)桶與絕 熱箱是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的容器，絕熱箱內(nèi)安裝有溫度調(diào)節(jié)裝置、溫度傳感器和空氣循環(huán)裝置； 試驗(yàn)桶上有溫度調(diào)節(jié)裝置、溫度傳感器和水循環(huán)裝置；還有控制裝置連接各溫度調(diào)節(jié)裝置、 溫度傳感器、空氣循環(huán)裝置和水循環(huán)裝置；所說試驗(yàn)桶上的水循環(huán)裝置是從試驗(yàn)桶底部連 接到試驗(yàn)桶上部的循環(huán)水管和安裝在循環(huán)水管中的水泵，所說試驗(yàn)桶上的溫度調(diào)節(jié)裝置安 裝在試驗(yàn)桶內(nèi)或循環(huán)水管中。[0006]本實(shí)用新型提供的混凝土比熱容的測(cè)定裝置，將試驗(yàn)桶上的水循環(huán)裝置改桶內(nèi)的 攪拌器為桶外的循環(huán)水管和水泵，而將原來與攪拌器一體安裝的溫度調(diào)節(jié)裝置改為安裝在 桶內(nèi)或循環(huán)水管中，從而避免了上述因中心桿組件形式的攪拌器和加熱器所導(dǎo)致的不足。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的制造、使用方便，且所用試件不局限于圓環(huán)柱體形狀，以至 于本實(shí)用新型裝置可擴(kuò)展到測(cè)定其他建筑材料。本實(shí)用新型提供的混凝土比熱容的測(cè)定裝置，控制裝置所連接的溫度傳感器還包 括感應(yīng)點(diǎn)在試件內(nèi)的熱擴(kuò)散溫度梯度場(chǎng)的極點(diǎn)位置的溫度傳感器?？刂蒲b置增加了在試件 中的溫度傳感器，可以確定試件內(nèi)部的溫度與水溫是否達(dá)到真實(shí)的平衡，使測(cè)定所得的各 種參數(shù)是在試件與試件環(huán)境溫度真正的平衡點(diǎn)的參數(shù)，則結(jié)果準(zhǔn)確，免去了因這個(gè)平衡點(diǎn) 不真實(shí)而導(dǎo)致的各種誤差和可能引起的其他弊端。所說試件的熱擴(kuò)散溫度梯度場(chǎng)的極點(diǎn)位置是當(dāng)外部溫度變化時(shí)試件內(nèi)溫度變化 過程中與外部溫度的溫差最大的線或點(diǎn)。如對(duì)于圓環(huán)柱體試件來說就是與上下端面距離相 等、與內(nèi)外壁距離相等略偏內(nèi)的圓(因?yàn)闇囟葌鲗?dǎo)的空間與傳導(dǎo)面的面積不相同)，對(duì)于實(shí) 心對(duì)稱規(guī)則柱體試件來說就是軸線的中點(diǎn)。因此，所說試件內(nèi)的溫度傳感器，其感應(yīng)點(diǎn)位置 對(duì)于圓環(huán)柱體試件，是位于試件軸線中部截面的內(nèi)外徑的中部；對(duì)于實(shí)心對(duì)稱規(guī)則柱體試 件，在試件中心。所說圓環(huán)柱體是其橫截面為圓環(huán)的柱體，所說對(duì)稱規(guī)則柱體是其橫截面為 正多邊形或圓形的柱體。所說試驗(yàn)桶上的溫度調(diào)節(jié)裝置是電熱裝置，這是因?yàn)榧訜岣菀讓?shí)現(xiàn)、效率高且 便于對(duì)所耗電能計(jì)量，是加熱的最簡(jiǎn)潔手段。所說試驗(yàn)桶的蓋與桶體之間有密封結(jié)構(gòu)，以防止水汽逃逸影響測(cè)定準(zhǔn)確度。所說試驗(yàn)桶的桶體在工作水位線以上有溫度傳感器導(dǎo)線孔，孔內(nèi)有密封結(jié)構(gòu)，使 孔壁與導(dǎo)線之間密封，所說工作水位線是測(cè)定時(shí)蓋沒試件的水位線。所說循環(huán)水管在試驗(yàn)桶上部插入試驗(yàn)桶后經(jīng)接頭與布水管連接，布水管上有出水 孔均布于試驗(yàn)桶內(nèi)水平面上，循環(huán)水管穿過試驗(yàn)桶體部分有密封結(jié)構(gòu)使與試驗(yàn)桶內(nèi)外之間 密封。所說試驗(yàn)桶上的溫度傳感器有試驗(yàn)桶內(nèi)和/或循環(huán)水管內(nèi)安裝的溫度傳感器。所說試驗(yàn)桶全部用隔熱材料包裹，以減少試驗(yàn)桶對(duì)外的熱交換，降低絕熱箱實(shí)現(xiàn) 絕熱狀態(tài)對(duì)跟蹤溫度差的指標(biāo)要求。

附圖為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1-絕熱箱，2-試驗(yàn)桶，3-試件， 4-布水管，5-溫度傳感器，預(yù)置于試件內(nèi)，6-循環(huán)水管，7-水泵，8-電加熱器，9-試件架， 10"試驗(yàn)桶架，11-風(fēng)扇，12-電加熱器，13-冷卻裝置，14-溫度傳感器，安裝于絕熱箱內(nèi)， 15-溫度傳感器，安裝于試驗(yàn)桶內(nèi)。
具體實(shí)施方式
附圖是本實(shí)用新型混凝土比熱容的測(cè)定裝置之一，其中試驗(yàn)桶2在機(jī)械結(jié)構(gòu)上獨(dú) 立于絕熱箱1，試驗(yàn)桶的電氣線路則經(jīng)插頭與絕熱箱內(nèi)的插座相連接。試驗(yàn)時(shí)放入絕熱箱 內(nèi)試驗(yàn)桶架10上，使試驗(yàn)桶周圍都與絕熱箱內(nèi)的空氣接觸。有冷卻裝置13和電加熱器12構(gòu)成空氣調(diào)節(jié)裝置安裝在絕熱箱內(nèi)一側(cè)，該側(cè)與絕熱箱主體之間有隔離板，隔離板上下有 通風(fēng)口，兩個(gè)通風(fēng)口各安裝一臺(tái)風(fēng)扇11，兩臺(tái)風(fēng)扇的出風(fēng)方向相反以為空氣循環(huán)裝置。絕 熱箱內(nèi)還安裝有空氣溫度傳感器14。試驗(yàn)桶由桶體、桶蓋組成。試驗(yàn)桶桶體上部有循環(huán)水 布水管6用接頭連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環(huán)形管。桶體底部中央有出水口，出水口通過循環(huán)水管6連接桶 體上部的接口上而與布水管連接，循環(huán)水管中連接有水泵7，從而構(gòu)成由水泵驅(qū)動(dòng)的“試驗(yàn) 桶——出水口——水泵——注水孔”的試驗(yàn)桶水循環(huán)系統(tǒng)。試驗(yàn)桶桶體和水泵、循環(huán)水管在 結(jié)構(gòu)上成一體安裝以方便搬運(yùn)、移動(dòng)。水泵在進(jìn)水管水平連接與從試驗(yàn)桶底部引出的水管， 使其高度低于試驗(yàn)桶底而保證抽取箱內(nèi)的水以實(shí)現(xiàn)水循環(huán)流動(dòng)。在試驗(yàn)桶上，還安裝有電 加熱器、溫度傳感器，其中電加熱器8安裝在循環(huán)水管內(nèi)，試驗(yàn)時(shí)為循環(huán)水提供加熱源，溫 度傳感器安裝在試驗(yàn)桶內(nèi)。絕熱箱內(nèi)的冷卻裝置、電加熱器及溫度傳感器和試驗(yàn)桶內(nèi)的溫 度傳感器與控制裝置連接。控制裝置通過對(duì)絕熱箱內(nèi)的空氣溫度和試驗(yàn)桶內(nèi)的水溫進(jìn)行比 較而控制箱內(nèi)溫度，使絕熱箱內(nèi)溫度對(duì)試驗(yàn)桶內(nèi)溫度進(jìn)行跟蹤而實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)桶的絕熱狀態(tài)。混凝土試件3放在試驗(yàn)桶內(nèi)的試件架9上，使試件周圍都處于水的中間。試件內(nèi) 預(yù)置有溫度傳感器5，其安裝位置是使溫度傳感器的感應(yīng)點(diǎn)位置對(duì)于圓環(huán)柱體試件，是位于 試件軸線中部截面的內(nèi)外徑的中部；對(duì)于實(shí)心對(duì)稱規(guī)則柱體試件，在試件中心。試驗(yàn)桶內(nèi)及試件內(nèi)溫度傳感器信號(hào)線穿過試驗(yàn)桶桶體上部引出，桶體上部的穿線 孔位于布水管之上，并有密封材料密封在線與孔壁之間。試驗(yàn)桶桶體、桶蓋、循環(huán)水道、水泵 之外均由絕熱材料或隔離層形成的隔熱層，以減低與絕熱箱內(nèi)空氣的熱量交換，提高絕熱 狀態(tài)的穩(wěn)定。本例對(duì)能放入試驗(yàn)桶內(nèi)的任何形狀的試件進(jìn)行混凝土比熱容的測(cè)定，工作時(shí)，在 絕熱箱外將試件放入試驗(yàn)桶，引出試驗(yàn)桶內(nèi)兩種溫度傳感器的信號(hào)線，蓋上蓋子，蓋子與試 驗(yàn)桶之間作密封連接。將試驗(yàn)桶置于絕熱箱內(nèi)架子上，將試驗(yàn)桶上水泵電源線、電加熱器電 源線、及溫度傳感器信號(hào)線以插頭與絕熱箱內(nèi)的插座插接。便可關(guān)閉絕熱箱門開始試驗(yàn)。
權(quán)利要求1.一種混凝土比熱容的測(cè)定裝置，由試驗(yàn)桶、絕熱箱構(gòu)成，試驗(yàn)桶與絕熱箱是兩個(gè)相對(duì) 獨(dú)立的容器，絕熱箱內(nèi)安裝有溫度調(diào)節(jié)裝置、溫度傳感器和空氣循環(huán)裝置；試驗(yàn)桶上有溫度 調(diào)節(jié)裝置、溫度傳感器和水循環(huán)裝置；還有控制裝置連接各溫度調(diào)節(jié)裝置、溫度傳感器、空 氣循環(huán)裝置和水循環(huán)裝置；其特征是所說試驗(yàn)桶上的水循環(huán)裝置是從試驗(yàn)桶底部連接到試 驗(yàn)桶上部的循環(huán)水管和安裝在循環(huán)水管中的水泵，所說試驗(yàn)桶上的溫度調(diào)節(jié)裝置安裝在試 驗(yàn)桶內(nèi)或循環(huán)水管中。
2.如權(quán)利要求1所述的混凝土比熱容的測(cè)定裝置，其特征是所說試驗(yàn)桶上的溫度傳感 器有試驗(yàn)桶內(nèi)和/或循環(huán)水管內(nèi)安裝的溫度傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的混凝土比熱容的測(cè)定裝置，其特征是所說控制裝置所連接的 溫度傳感器還包括感應(yīng)點(diǎn)在試件內(nèi)的熱擴(kuò)散溫度梯度場(chǎng)的極點(diǎn)位置的溫度傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的混凝土比熱容的測(cè)定裝置，其特征是所說試件內(nèi)的溫度傳感 器，其感應(yīng)點(diǎn)位置對(duì)于圓環(huán)柱體試件，是位于試件軸線中部截面的內(nèi)外徑的中部；對(duì)于實(shí)心 對(duì)稱規(guī)則柱體試件，在試件中心。
5.如權(quán)利要求1所述的混凝土比熱容的測(cè)定裝置，其特征是所說試驗(yàn)桶上的溫度調(diào) 節(jié)裝置是電熱裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的混凝土比熱容的測(cè)定裝置，其特征是所說試驗(yàn)桶的蓋與桶體 之間有密封結(jié)構(gòu)，以防止水汽逃逸影響測(cè)定準(zhǔn)確度。
7.如權(quán)利要求1或6所述的混凝土比熱容的測(cè)定裝置，其特征是所說試驗(yàn)桶的桶體在 工作水位線以上有溫度傳感器導(dǎo)線孔，孔內(nèi)有密封結(jié)構(gòu)，使孔壁與導(dǎo)線之間密封，所說工作 水位線是測(cè)定時(shí)蓋沒試件的水位線。
8.如權(quán)利要求1所述的混凝土比熱容的測(cè)定裝置，其特征是所說循環(huán)水管在試驗(yàn)桶 上部插入試驗(yàn)桶后與布水管連接，布水管上有出水孔均布于試驗(yàn)桶內(nèi)水平面上，循環(huán)水管 穿過試驗(yàn)桶體部分有密封結(jié)構(gòu)使與試驗(yàn)桶內(nèi)外之間密封。
9.如權(quán)利要求8所述的混凝土比熱容的測(cè)定裝置，其特征是所說循環(huán)水管在試驗(yàn)桶 上部插入試驗(yàn)桶后是經(jīng)接頭與布水管連接的。
10.如權(quán)利要求8所述的混凝土比熱容的測(cè)定裝置，其特征是所說試驗(yàn)桶全部用隔熱 材料包裹。
專利摘要本實(shí)用新型提供的混凝土比熱容的測(cè)定裝置，由試驗(yàn)桶[2]、絕熱箱[1]構(gòu)成，試驗(yàn)桶與絕熱箱是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的容器，絕熱箱內(nèi)安裝有溫度調(diào)節(jié)裝置、溫度傳感器[14]和空氣循環(huán)裝置；試驗(yàn)桶上有溫度調(diào)節(jié)裝置、溫度傳感器[15]和水循環(huán)裝置；還有控制裝置連接各溫度調(diào)節(jié)裝置、溫度傳感器、空氣循環(huán)裝置和水循環(huán)裝置；所說試驗(yàn)桶上的水循環(huán)裝置是從試驗(yàn)桶底部連接到試驗(yàn)桶上部的循環(huán)水管[6]和安裝在循環(huán)水管中的水泵[7]，所說試驗(yàn)桶上的溫度調(diào)節(jié)裝置安裝在試驗(yàn)桶內(nèi)或循環(huán)水管中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的制造、使用方便，且所用試件不局限于圓環(huán)柱體形狀，以至于本實(shí)用新型裝置可擴(kuò)展到測(cè)定其他建筑材料。
文檔編號(hào)G01N25/20GK201903521SQ201020680518
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者周岳年, 王波, 諸華豐, 邱偉明, 魏軍 申請(qǐng)人:舟山市博遠(yuǎn)科技開發(fā)有限公司