[发明专利]混凝土板件传热系数测定装置及方法

权利要求书

1.一种混凝土板件传热系数测定装置，其特征在于：包括一个封闭的恒温空间（2），所述恒温空间（2）内的顶部安装有一个吹风机（1），所述恒温空间（2）内的底部边缘上安装有两个加热器（3），每个加热器（3）上均连接有输热管（4）；所述恒温空间（2）的底部中央设有一个采用被测混凝土板件拼接的正六面体封闭空间（9），所述正六面体封闭空间（9）位于四个垫块（7）之上，所述垫块（7）位于正六面体封闭空间（9）外侧底面四角处；所述正六面体封闭空间（9）的中心设有一个热电偶（5），所述正六面体封闭空间（9）侧板的内外侧面对称粘附有若干测热单元，所述测热单元均布于围护板上，所述测热单元包括热电偶（5）和热流计（6），内侧面上测热单元的线路穿出围护板与多通道温度、热流数据采集装置（8）连接，外侧面上测热单元的线路与多通道温度、热流数据采集装置（8）连接；所述吹风机（1）和加热器（3）由控制器控制，所述控制器内还包括温度传感器。

2.根据权利要求1所述的混凝土板件传热系数测定装置，其特征在于：所述正六面体封闭空间（9）包括矩形底板、矩形顶板和四个围护板，所述矩形底板的正面和矩形顶板的反面均四边开有预设的矩形槽，所述矩形底板的矩形槽内嵌入连接有围护板，所述围护板嵌入连接于矩形顶板的矩形槽内。

3.根据权利要求2所述的混凝土板件传热系数测定装置，其特征在于：所述正六面体封闭空间（9）内腔尺寸为500mm×500mm×500mm，所述矩形底板和矩形顶板的尺寸为600mm×600mm×30mm，围护板的尺寸为530mm×515mm×30mm，所述矩形底板的矩形槽宽30mm，高10mm，所述矩形顶板的矩形槽宽30mm，高5mm。

4.根据权利要求1所述的混凝土板件传热系数测定装置，其特征在于：所述热电偶（5）测量温度范围为0℃～50℃，精度不低于0.5℃；所述热流计（6）的热流范围为0-2000W/m²，热流精度不低于4%。

5.根据权利要求1所述的混凝土板件传热系数测定装置，其特征在于：所述正六面体封闭空间（9）中心处的热电偶（5）通过矩形底板上架设的三角支架固定。

6.根据权利要求2或3所述的混凝土板件传热系数测定装置，其特征在于：所述正六面体封闭空间（9）的围护板上与矩形底板的连接处开有一个用于线路穿过的豁口。

7.根据权利要求1所述的混凝土板件传热系数测定装置，其特征在于：所述测热单元均布于围护板内外侧面的两条对角线上，围护板两侧的对角线交叉处也各黏附有一个测热单元。

8.根据权利要求2或3所述的混凝土板件传热系数测定装置，其特征在于：所述正六面体封闭空间（9）的矩形顶板、矩形底板和围护板是通过浇铸模具制造而成，所述浇铸模具均为钢制模具，包括矩形顶板试模、矩形底板试模和围护板试模，所述矩形顶板试模和矩形底板试模两者均包括上下两部，上部包括卡架（10）和矩形槽试模（13），所述卡架（10）和矩形槽试模（13）一体成型，下部包括试模底板（14）、试模短板（15）、试模长板（12），所述试模长板（12）和试模短板（15）通过模板连接槽（16）与试模底板（14）连接，所述卡架（10）和矩形槽试模（13）通过卡槽（11）连接；所述围护板试模包括卡架（10）和试模底板（14），所述卡架（10）和试模底板（14）通过卡槽（11）连接。

9.一种混凝土板件传热系数测定方法，其特征在于：所述测定方法在权利要求6所述的混凝土板件传热系数测定装置中实现，包括如下步骤：

①采用矩形顶板试模制作矩形顶板，采用矩形底板试模制作矩形底板，采用围护板试模制作四块围护板；

②将四块围护板竖放，在其中一块围护板上方中间位置贯通钻取宽2cm、深2cm豁口，在围护板的内外表面对称的位于对角线上的位置均布粘附测热单元，使围护板内测热单元线路从豁口处穿出，连接到多通道温度、热流数据采集装置（8）；

③在矩形底板底部放置四个尺寸相同的混凝土所制得的垫块（7），置于恒温空间（2）的底面上，每个垫块（7）中心对准矩形底板矩形槽的四角位置；

④将第一块围护板嵌入矩形底板的矩形槽中，然后依次按顺时针方向将剩余的三块围护板嵌入矩形底板的矩形槽中；

⑤在矩形底板中心位置放置一个三脚架，三脚架上端为夹持装置，所述夹持装置夹持固定热电偶（5），热电偶（5）线路从围护板的豁口穿出；

⑥将矩形顶板的矩形槽对准围护板顶部，然后嵌入放置，形成一个内腔为500mm×500mm×500mm的正六面体空间，在所有板件拼接处填充气凝胶，使正六面体空间密封；

⑦开启多通道温度、热流数据采集装置（8），查看各通道是否正常，然后通过恒温空间（2）的控制器设定恒温空间温度，开启加热器（3）和吹风机（1），当恒温空间温度达到设定温度，关闭加热器（3）和吹风机（1）；

⑧开始试验，运用多通道温度、热流数据采集装置（8）采集数据，然后数据分析，并进行计算，得出最终测定结果。