CN104460788A - 恒温恒湿变形测定仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种恒温恒湿变形测定仪，正对待测材料的上方设有检测设备，所述透明方形密闭箱体与储水槽形成一体的侧壁为一具有空腔的长方体侧壁，所述具有空腔的长方体侧壁的上端分别连有空气加热器、空气冷凝器和气体温度传感器。与现有技术相比，采用本发明所述的设计方案，可以达到以下技术效果：所使用的无机盐，其饱和溶液易于配制，可以重复配制和使用；所使用电子千分表固定于恒温恒湿箱顶部外侧并使其探头与内侧待测材料接触，可实现待测材料在设定温湿度下变形的实时原位监测；这使本装置是一种精度高，可重复性好，且可实时原位监测的恒温恒湿变形测定仪。

Description

恒温恒湿变形测定仪

技术领域

本发明涉及一种测定仪，尤其涉及一种恒温恒湿变形测定仪。

背景技术

对于大部分多孔的无机非金属材料，比如石膏、水泥混凝土等，很容易因其使用环境中温度或湿度的变化引起材料自身尺寸的变化，即变形。因此开发一种能够测定材料在设定温/湿度条件下变形的仪器，将具有广阔的市场前景。

目前，实验室内通常采用以下两种方法实现对材料在设定温/湿度下变形的测定。方法一：首先使用变形测定设备测试材试件初始尺寸，然后将试件放入恒温恒湿箱中，设定所需的温度和湿度后对试件进行养护，至规定时间后取出并复测，通过计算确定前后变形。方法二：使用大型恒温恒湿箱或恒温恒湿房，首先设定所需温度和和湿度，然后将变形测定设备放入大型恒温恒湿箱或恒温恒湿房内，并将待测试件装入变形测定设备至规定时间后，记录变形数据。

对于方法一，试件在取出时，由于其所处的测试温度和湿度已经发生了改变，复测时又很难精确定位，其测试精度必然大打折扣；同时，试件在取出、测试和放回的过程中，容易造成试件的损伤，也势必影响测试精度；可见该方法，测试流程繁琐、测试精度低且无法实现材料的原位和实时的变形监测。对于方法二，虽然其测试流程简单并可实现材料的原位和实时变形监测，但大型恒温恒湿箱/房造价极为高昂，且高湿环境容易造成测变形测试仪中的电子元件受潮，或低温或高温环境也容易影响电子元件的工作性能和精度；可见该方法，存在成本高昂、易损伤变形测定设备和精度难以保证的缺点。

另外，上述两种方法，均依赖于传统的恒温恒湿箱或恒温恒湿房，该设备主要由控温（加温、制冷）单元、增湿设备（包括加湿器）和循环风机三部分组成。三部分协同工作，实现箱体内部温度和湿度的有效控制；但该恒温恒湿***尤其是大型恒温恒湿***，由于腔体空间较大，气流循环不好，温湿度空间不均匀且波动较大，比如在正常情况下，箱内0.5摄氏度的温度波动可以引起的湿度10%左右的误差，难以实现湿度的精确控制；此外，由于材料的变形时间通常较长，故该实验的周期长，单组实验需长久占用单个恒温恒湿箱/房，造成设备周转率和利用率极低，并产生巨大能耗。

发明内容

为了解决现有技术中恒温恒湿变形测定时使用恒温恒湿箱成本昂贵、能耗高、可靠性差和难以实现材料原位实时精确测定等技术问题，本发明提供了一种结构简单、操作方便、成本低廉、精度高、能耗低、可靠性好并可原位实时测定的恒温恒湿变形测定仪。

本发明是这样实现的，一种恒温恒湿变形测定仪，它包括透明方形密闭箱体、储水槽、条形支架、待测材料、检测设备、循环风机、冷凝加热控制单元、液体加热器、液体冷凝器、温度传感器、空气加热器、空气冷凝器、气体温度传感器，其特征在于：所述透明方形密闭箱体的底端设置有储水槽，所述储水槽的一侧壁与该箱体的一侧壁形成一体，并且储水槽和该箱体的侧壁可一同从透明方形密闭箱体内抽出，所述透明方形密闭箱体内两侧壁之间设置有条形支架，条形支架上固定放置有若干个待测材料，正对待测材料的上方设有检测设备，所述透明方形密闭箱体与储水槽形成一体的侧壁为一具有空腔的长方体侧壁，所述具有空腔的长方体侧壁的上端分别连有空气加热器、空气冷凝器和气体温度传感器，所述具有空腔的长方体侧壁的下端分别连有液体加热器、液体冷凝器和温度传感器，所述液体加热器、液体冷凝器、温度传感器、空气加热器、空气冷凝器和气体温度传感器接入冷凝加热控制单元。

所述透明方形密闭箱体的两侧壁上分别连有循环风机。

所述透明方形密闭箱体和条形支架由耐酸碱材料制成。

所述储水槽为耐酸碱材料制成，其底部安装若干滑轮，以方便移动。

所述检测设备的数据收集***或仪表需露置箱体外边，以便采集数据并有效防止仪表电子器件受到饱和盐蒸汽的侵蚀；而变形测定仪的探头需伸入箱体，并与测试试件接触。

所述检测设备为千分比、电子千分表、位移计、激光测距仪。

所述储水槽可安装若干个滑轮。

所用的饱和盐溶液可根据现行国家标准进行配置。

恒温恒湿箱内的湿度由箱体内储水槽中配置的饱和盐溶液在特定温度下提供并保证，可提供湿度范围依据所使用无机盐的不同大致在4%至98%的相对湿度区间（但为保证湿度的可靠性，所配置的饱和盐溶液应保持30%-90%的盐未溶解于水中，同时必须保证箱体顶部至储水槽自由液面的高度不得大于储水槽中自由液面最小一维边长的1.5倍）；温度由安装在侧门并深入箱体加热器、冷凝器和温度传感器协同控制；同时，内壁安装循环风机，以保证温湿度空间分布的均匀性。恒温恒湿箱底部但储水内槽的上部放置一个样品支架，支架上固定待测试件，试件的顶端与电子千分表的探头接触。

变形测定仪可选用电子千分表以实现材料的原位实时测定，该千分表固定在恒温恒湿箱顶部，并将仪表露置箱外，便于连接数据记录与处理设备，探头深入箱内并可接触待测试件。

与现有技术相比，采用本发明所述的设计方案，可以达到以下技术效果：

1，在一定的温度和压力下，盐的饱和溶液的相对湿度是恒定的。温度在5摄氏度以内，湿度的变化范围不会超过±1%。可以看出饱和盐溶液的湿度对温度不敏感。所使用的无机盐，其饱和溶液易于配制，可以重复配制和使用，这使本装置是一种精度高，可重复性好的恒温恒湿变形测定仪。

2，上述的恒温恒湿变形测定仪，它还包括进行测变形的装置电子千分表，电子千分表的精度可以达到0.001mm，所测的数据都可以在在屏幕上显示，同时还可以实现数据的记录和传输，方便对材料变形进行实时测定。

3，上述的恒温恒湿变形测定仪，它是恒温恒湿箱和变形测定仪的有机结合体，待测试件固定在恒温恒湿箱内的样品架上，其变形测试为原位测试，测试方法更为可靠。

4，上述的恒温恒湿变形测定仪，它还包括循环风机的装置，循环风机工作时风在装置内部循环流动，由于恒温恒湿箱腔体较小，容易实现腔体内部的温湿度在空间上的均匀性。

5，以上的恒温恒湿变形测定仪，它还包括冷凝加热控制单元，它可以实时监测和控制装置内部（包括盐溶液和饱和蒸汽）的温度，并能行之有效地对温度适当的调整，减小由于温度造成的误差，使得湿度得以保持恒定，试验结果更加精确。

6，上述恒温恒湿变形测定仪，由于恒温恒湿箱包括所用的无机盐以及测定变形用的千分表，易于制作或采购，成本低廉，可根据需要制作多个，便于多组实验同时进行，有利于提高实验效率。

7，上述恒温恒湿变形测定仪，其储水内槽和侧门为一体设计，其底部装置滑轮，易于进出，并便于饱和盐溶液的配置及清理；侧门又为空箱，便于安装或维修加热冷凝控制单元；侧门抽开后箱为空，易于安放测试试件；综上，该设备易于操作、使用方便。

附图说明

图1是本发明的立体图形。

图2是本发明具有空腔的长方体侧壁和储水槽的立体图形。

 在图中，1、透明方形密闭箱体 2、储水槽 3、条形支架 4、待测材料 5、检测设备 6、循环风机 7、冷凝加热控制单元、8、液体加热器 9、液体冷凝器 10、温度传感器 11、空气加热器 12、空气冷凝器 13、气体温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图1、2和具体实施方式对本技术作进一步说明。

本发明是这样实现的，所述透明方形密闭箱体1的底端设置有储水槽2，所述储水槽2的一侧壁与该箱体的一侧壁形成一体，并且储水槽2和该箱体的侧壁可一同从透明方形密闭箱体内抽出，所述透明方形密闭箱体内两侧壁之间设置有条形支架3，条形支架3上固定放置有若干个待测材料4，正对待测材料的上方设有检测设备5，所述透明方形密闭箱体与储水槽形成一体的侧壁为一具有空腔的长方体侧壁，所述具有空腔的长方体侧壁的上端分别连有空气加热器11、空气冷凝器12和气体温度传感器13，所述具有空腔的长方体侧壁的下端分别连有液体加热器8、液体冷凝器9和温度传感器10，所述液体加热器8、液体冷凝器9、温度传感器10、空气加热器11、空气冷凝器12和气体温度传感器13接入冷凝加热控制单元7。所述透明方形密闭箱体的两侧壁上分别连有循环风机，利用循环风机使得箱体内的温度和湿度均匀。所述透明方形密闭箱体和条形支架由耐酸碱材料制成。所述储水槽为耐酸碱材料制成，其底部安装若干滑轮，以方便移动。所述检测设备的数据收集***或仪表需露置箱体外边，以便采集数据并有效防止仪表电子器件受到饱和盐蒸汽的侵蚀；而变形测定仪的探头需伸入箱体，并与测试试件接触。所述检测设备为千分表、电子千分表、位移计、激光测距仪。所用的饱和盐溶液可根据现行国家标准进行配置。恒温恒湿变形测定仪的侧门周围上安装若干的锁扣，可以方便固定侧门并在箱体内形成可靠的封闭空间，循环风机工作时风在空间内循环流动，使其温湿度均匀，加热器、冷凝器和温度传感器共同工作可调节和控制饱和盐溶液及饱和蒸汽的温度，并借此调节和控制箱体内的湿度。另外，由于内槽中盛放的是重量较大的饱和盐溶液，可在内槽7的底部安装四个小轮子，可方便内槽的进出和清理。

Claims (7)

1.一种恒温恒湿变形测定仪，它包括透明方形密闭箱体、储水槽、条形支架、待测材料、检测设备、循环风机、冷凝加热控制单元、液体加热器、液体冷凝器、温度传感器、空气加热器、空气冷凝器、气体温度传感器，其特征在于：所述透明方形密闭箱体的底端设置有储水槽，所述储水槽的一侧壁与该箱体的一侧壁形成一体，并且储水槽和该箱体的侧壁可一同从透明方形密闭箱体内抽出，所述透明方形密闭箱体内两侧壁之间设置有条形支架，条形支架上固定放置有若干个待测材料，正对待测材料的上方设有检测设备，所述透明方形密闭箱体与储水槽形成一体的侧壁为一具有空腔的长方体侧壁，所述具有空腔的长方体侧壁的上端分别连有空气加热器、空气冷凝器和气体温度传感器，所述具有空腔的长方体侧壁的下端分别连有液体加热器、液体冷凝器和温度传感器，所述液体加热器、液体冷凝器、温度传感器、空气加热器、空气冷凝器和气体温度传感器接入冷凝加热控制单元。

2.根据权利要求1所述的恒温恒湿变形测定仪，其特征在于：透明方形密闭箱体的两侧壁上分别连有循环风机。

3.根据权利要求1所述的恒温恒湿变形测定仪，其特征在于：透明方形密闭箱体和条形支架由耐酸碱材料制成。

4.根据权利要求1所述的恒温恒湿变形测定仪，其特征在于：所述储水槽为耐酸碱材料制成，其底部安装若干滑轮，以方便移动。

5.根据权利要求1所述的恒温恒湿变形测定仪，其特征在于：所述检测设备的数据收集***或仪表需露置箱体外边，以便采集数据并有效防止仪表电子器件受到饱和盐蒸汽的侵蚀；而变形测定仪的探头需伸入箱体，并与测试试件接触。

6.根据权利要求1所述的恒温恒湿变形测定仪，其特征在于：所述检测设备为千分表、电子千分表、位移计、激光测距仪等。

7.根据权利要求1所述的恒温恒湿变形测定仪，其特征在于：所述储水槽可安装若干个滑轮。