[发明专利]基于片状传感器的绝热隔声层含水量检测装置和方法

权利要求书

1.一种绝热隔声层含水量检测装置，包括：

包括热电偶的片状传感器探头；

参考端，所述参考端通过引出所述热电偶的参考端来形成；

数据采集仪，所述数据采集仪与所述参考端相连接；以及

计算模块，所述计算模块与所述数据采集仪相连接，并基于由所述数据采集仪提供的温升数据来计算干燥的绝热隔声层的体积热容以及含水的绝热隔声层的体积热容，并基于计算出的所述干燥的绝热隔声层的体积热容和所述含水的绝热隔声层的体积热容来确定绝热隔声层含水量。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述片状传感器进一步包括发热膜、导电纹路、非导电纹路、以及通电线，其中所述热电偶被固定在所述发热膜距中心位置等间距的所述导电纹路与所述非导电纹路处，以用于将两处测得的温度按照纹路面积进行加权以获得总测试温度。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，进一步包括恒压电源、延时开关、以及万用表，

其中所述恒压电源和所述延时开关与所述片状传感器探头的所述通电线相连接，并且通过所述延时开关，待所述恒压电源开启一段时间供电稳定后所述片状传感器探头通过所述发热膜发热并测量所述温升数据以确定温升响应。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括用于显示所述计算模块计算出的检测结果的显示模块。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参考端进一步通过与测温铂电阻绞合在一起并且用保温材料包裹来形成。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述数据采集仪与所述恒压电压同时开启，采集并处理所述测温铂电阻与所述热电偶的温度数据，输出并存储所述热电偶与所述测温铂电阻的相对温差，以及将所述相对温差传递至所述计算模块。

7.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述计算模块进一步基于所述温升响应对时间的变化率标定来确定所述干燥的绝热隔声层的体积热容以及所述含水的绝热隔声层的体积热容，并且根据下式来计算出所述绝热隔声层含水量：

其中γ表示所述绝热隔声层含水量，ρ_w表示液态水的密度，x_w表示液态水的体积分数，(ρc)_wet表示所述含水的绝热隔声层的体积热容，(ρc)_dry表示所述干燥的绝热隔声层的体积热容，c_w表示液态水的比热容。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述干燥的绝热隔声层的体积热容的计算在对处于干燥状态下的被测绝热隔声层初次使用所述装置时执行，以完成干燥绝热隔声层的体积热容标定，并且所述含水的绝热隔声层的体积热容是通过变化所述片状传感器探头的位置达阈值次数并且取所述阈值次数的测量结果的均值来计算的。

9.一种通过如权利要求1所述的装置来进行绝热隔声层含水量检测的方法，包括以下步骤：

1)将所述片状传感器探头置于含水的绝热隔声层中；

2)将已置入所述片状传感器探头的绝热隔声层静置一时间段，并且随后同时开启恒压电源的输出开关和所述数据采集仪的采集开关；

3)在测量结束且电路断开后关闭所述恒压电源的输出开关和所述数据采集仪的采集开关；

4)通过所述计算模块计算并记录所述含水的绝热隔声层的体积热容；以及

5)基于通过预先标定得到的干燥的绝热隔声层的体积热容和所述含水的绝热隔声层的体积热容来确定绝热隔声层含水量。