Устройство для определения теплофизических характеристик материалов конструкций

 

Союз Советски к

Соцналнстнческнк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛатОЕСКОМЬ СВИДИтИЛЬСТВЮ ii) 922607 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30. 06. 80 (21) 2948409/18" 25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 23. 04 ° 82 ° Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 25,04. 82 (51)М. Кл.

G 01 N 25/18

Гоеудореткнный комитет

СССР (53) УДК 536. 6 ° (088.8) оа делом изооретений и открытий (ф

1 1(72) Авторы изобретения

В, С. Ройфе, Ю.Д. Ясин, Н. Н. Кузнецова и Г. Г!. Лебедькова

1 -"

Научно-исследовательский институт строител ной физики

Госстроя СССР

М (7 l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ КОНСТРУКЦИЙ

Изобретение относится к определению теплофизических характеристик (теплопроводности, температуропроводности, теплоемкости) капиллярнопористых влажных материалов строительных конструкций.

Известны устройства для определения теплофизических характеристик материалов, содержащие плоский нагреватель, датчик температуры, эталонное

30 тело, источник нагрева и измерительное уст рой ст во для реги ст рации температуры (1 ).

Недостатком этих устройств является необходимость расположения датчи35 ка температуры внутри материала конструкции, что не позволяет определить искомые характеристики без нарушения целостности материала конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения теплофизических характеристик материалов конструкций, которое кроме плоского нагревателя с датчиком температуры, помещенного в плоскости нагревателя, эталонного тела, источника нагрева и измерительного устройства для регистрации температуры, снаб" жено дополнительным плоским электродом, расположенным компланарно с нагревателем, служащим одновременно вторым электродом, который совместно с дополнительным электродом образует емкостный датчик объемной влажности (2J, Однако устройство не позволяет определять теплофизические характеристики материалов конструкций неразрушающим способом при наличии в ней облицовочного слоя.

Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения теплофи зи чески х характ ери сти к матери алов конструкций, содержащее плоский нагреватель с датчиком температуры, помещенным в плоскости нагревателя, наФормула изобретения

3 9226 ружный электрод, расположенный компланар о с нагревателем, служащим одновременно внутренним электродом, которые совместно образуют емкостный датчик объемной влажности, подключенный к измерителю емкости, источник нагрева и регистратор температуры, снабжено дополнительным плоским кольцевым электродом, расположенным между внутренним и наружным электродами емкостного датчика так, что, расстояние между средними окружностями наружного и дополнительного электродов соизмеримо с толщиной отделочного слоя материала и относится к расстоянию между средней окружностью наружного электрода так же, как толщина отдеочного слоя к общей толщине материала конструкции, причем все электроды емкостного датчика одновременно служат элементами нагревателя, имеющими равное электрическое сопротивление на единицу площади.

Кроме того, устройство снабжено многоканальным переключателем, соединенным с элементами нагревателя и источником нагрева.

На фиг. l показана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - пример конструктивного выполнения электродно-нагревательной системы.

Устройство содержит внутренний (высокопотенциальный) электрод 1, дополнительный (высокопотенциаль35 ный) электрод 2 и наружный (низкопотенциальный) электрод 3; образующие трехэлектродный емкостный датчик влажности и одновременно служащие элементами нагревателя, на одном из которых установлен датчик 4 температуры (термопара). Электроды емкостного датчика (элементы нагревателя) укреплены на основании 5, являющемся эталонным телом, и соединены

45 с измерителем 6 емкости и одновременно через многоканальный переключатель 7 с источником 8 импульсного

wt-peaa. Датчик температуры соединен с измерителем 9 темпаратуры.

Для определения теплофизических

50 характеристик электродно-нагревательная система устройства приводится в соприкс новение с поверхностью исследуемой конструкции.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии переключа тель 7 установлен в положение "на07 4 грев, При включении источника 8 импульсного нагрева, тепловой импульс поступает на элементы нагревателя 1- 3, соединенные последовательно, и передается поверхности исследуемой конструкции. Так как элементы нагревателя выполнены таким образом, что они имеют равное электрическое сопротивление на единицу площади, то удельный тепловой поток по всей рабочей поверхности электродно-нагревательной системы имеет одну и ту же величину.

После подачи теплового импульса переключатель 7 устанавливают в положение "измерение". При этом от элементов нагревателя отключены соединительные линии, связывающие их между собой и с источником нагрева, а электроды 1-3 подключены к измерителю 6 емкости, показания которого пропорциональны объемной влажности материала конструкции. Регистрация температуры нагревателя производится непрерывно или дискретно по показаниям измерителя 9 температуры, к которому подключен датчик 4 температуры.

Предлагаемое устройство находит широкое применение в производственном контроле качества готовых иэделий на предприятиях стройиндустрии и при натурных исследованиях ограждающих конструкций зданий и сооружений °

1. Устройство для определения теплофизических характеристик материалов конструкций, содержащее плоский нагре,ватель с датчиком температуры, помещенным в плоскости нагревателя, наружный электрод, расположенный компланарно с нагревателем, служащим одновременно внутренним электродом, которые совместно образуют емкостный датчик объемной влажности, подключенный к измерителю емкости, источник нагрева и регистратор температуры, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено дополнительным плоским кольцевым электродом, расположенным между внутренним и наружным электродами емкостного датчика так, что расстояние между средними окружностями наружного и дополнительного электродов соизмеримо с толщиной отделочного слоя материала и относится к расстоянию между средней окружностью

5 9226 о7 б наружного электрода так же, как тол- ный с элементами нагревателя и источщина отделочного слоя к общей толщи- ником нагрева. не материала конструкции, причем все Источники информации, электроды емкостного датчика одновре- принятые во внимание flpH экспертизе менно служат элементами нагревателя, З 1. Дмитрович А.Д. Определение теплоимеющими равное электрическое сопро- физических свойств строительных матетивление на единицу площади. риалов, M., Стройиздат, 1963, с. 91Ф 108.

2.Устройство поп.1, о т л и ч а- 2. Авторское свидетельство CCCP ю щ е е с я тем, что в него включен У 800846, кл. 0 01 N 25/18, 1979 многоканальный переключатель, соединен- (прототип).

922607

Корректор В, Бутяга

Подписное

Составитель A. Хорцев

Ре„"актами И, Бобкова Техоео С. Мигунова

Заказ ?g/1/5g Тираж 883

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

11303 Москва, Ж-35 Раушская наб. д, 4/р

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4