[发明专利]一种建筑材料蓄热性能的测试方法及测试仪

权利要求书

1.一种建筑材料蓄热性能测试仪，其特征在于：所述测试仪含有环境仓(10)、带有桶盖(2)的保温桶(1)、温度传感器(5)、A/D转换器(6)、电量传感器(7)、D/A转换器(8)和计算机(9)；所述的保温桶设置在环境仓内，保温桶内设有加热棒(3)和用于放置被测材料的支架(4)，加热棒的加热功率由电量传感器采集后传入计算机，计算机通过D/A转换器调节加热棒的加热功率；所述的温度传感器采用多个，分别布置在保温桶内和环境仓内，用于测量材料温度、环境仓温度及保温桶内、外壁温度，所述的A/D转换器将温度传感器采集到的模拟电信号转换为数字信号传入计算机。

2.按照权利要求1所述的建筑材料蓄热性能测试仪，其特征在于：用于测量材料温度的温度传感器采用两个，插入被测材料中；用于测量保温桶内壁温度的温度传感器采用四个，均匀布置在保温桶的内壁上；用于测量保温桶外壁温度传感器采用四个，且分布于与内壁温度传感器测点相对应的外壁上；用于测量环境仓温度的温度传感器采用两个，悬于环境仓中。

3.一种采用如权利要求1所述测试仪的建筑材料蓄热性能的测试方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)漏热系数k的测定：

将保温桶内加热棒按某一固定功率加热，记录内、外壁温度值，得到内外壁温差变化曲线，待内外壁温差稳定后，用下述公式(1)得出系统漏热系数k；

k=w1ΔT0---(1)]]>

式中k：漏热系数，单位为W/℃

w₁：测漏热系数时桶内加热功率，单位为W

ΔT₀：测漏热系数时保温桶内外壁温差，单位为℃

2)标准漏热曲线的测定：将保温桶加热至内外壁温差为30～50℃，作为温差初始值，保持内外壁温差稳定于初始值至少30分钟，然后停止加热，记录温差由初始值降至0～3℃的变化曲线，将该变化曲线作为标准漏热曲线；

3)被测材料漏热曲线的测定：将被测材料放置于保温桶内的支架上，按照步骤2)所述的标准漏热曲线的测定方式得到被测材料的漏热曲线，同时记录被测材料的温度变化曲线；

4)实际漏热量的计算：从被测材料的温度变化曲线中确定计算起止时间t_b1，t_b2，从被测材料的漏热曲线中找出该起止时间对应的内外壁温差ΔT₁，ΔT₂，在被测材料漏热曲线上用下述公式(2)计算实际漏热量：

Q=∫tb1tb2kΔTbdτ---(2)]]>

式中Q：内外壁温差由ΔT₁变为ΔT₂时的实际漏热量，单位为kJ

t_b1：被测材料漏热曲线上保温桶内外壁温差计算初始时间，单位为s

t_b2：被测材料漏热曲线上保温桶内外壁温差计算结束时间，单位为s

ΔT_b：被测材料漏热曲线上保温桶内外壁温差值，单位为℃

5)标准漏热量的计算：从标准漏热曲线中根据ΔT₁，ΔT₂找出标准漏热曲线的计算起止时间t_a1，t_a2，在标准漏热曲线上用下述公式(3)计算标准漏热量

Q0=∫ta1ta2kΔTadτ---(3)]]>

式中Q₀：内壁外温差由ΔT₁变为ΔT₂时的标准漏热量，单位为kJ

t_a1：标准漏热曲线上保温桶内外壁温差计算初始时间，单位为s

t_a2：标准漏热曲线上保温桶内外壁温差计算结束时间，单位为s

ΔT_a：标准放热曲线上保温桶内外壁温差值，单位为℃

6)被测材料蓄热量计算：材料蓄热量Q₁，由实际漏热量Q和标准漏热量Q₀由下述公式(4)计算得到

Q₁＝Q-Q₀                  (4)

7)被测材料非相变段热容c 计算：

c=Q1m·ΔTC---(5)]]>

式中c：材料非相变段热容，kJ/kg·℃

m：材料质量，单位为kg

ΔT_c：在t_b1和t_b2期间材料温度的变化值，单位为℃

8)被测材料的相变潜热q_pcm：

qpcm=Q1m---(6)]]>

式中q_pcm：相变潜热，单位为kJ/kg。