[发明专利]用于相变材料储放热循环性能测试的程序控制系统及其方法

权利要求书

1.一种用于测试相变材料储放热循环性能的程序控制系统，其特征在于包括高温恒温浴(1)、低温恒温浴(2)、高温流体循环夹套(3)、低温流体循环夹套(4)、绝热隔板(5)、自动升降杆(6)、程序控制器(7)、数据采集仪(8)、相变材料试样管(9)；

高温恒温浴(1)通过循环管路与高温流体循环夹套(3)相连；低温恒温浴(2)通过循环管路与低温流体循环夹套(4)相连；高温流体循环夹套(3)与低温流体循环夹套(4)在竖直方向上叠加放置，且两个夹套内的空间互相连通；该连通空间内设置有相变材料试样管(9)；自动升降杆(6)与相变材料试样管(9)连接，相变材料试样管(9)在所述连通空间内可上下移动；程序控制器(7)分别与高温恒温浴(1)、低温恒温浴(2)、自动升降杆(6)和数据采集仪(8)电连接，程序控制器(7)控制高温恒温浴(1)、低温恒温浴(2)、自动升降杆(6)的启停；高温流体循环夹套(3)和低温流体循环夹套(4)之间通过绝热隔板(5)隔开。

2.根据权利要求1所述的用于测试相变材料储放热循环性能的程序控制系统，其特征在于所述的高温恒温浴(1)与高温流体循环夹套(3)相连的管路上设置有入口电磁阀Ⅰ(12)和出口电磁阀Ⅰ(13)；所述的低温恒温浴(2)与低温流体循环夹套(4)相连的管路上设置有入口电磁阀Ⅱ(14)和出口电磁阀Ⅱ(15)；所述的入口电磁阀Ⅰ(12)、出口电磁阀Ⅰ(13)、入口电磁阀Ⅱ(14)和出口电磁阀Ⅱ(15)受程序控制器(7)控制，从而调整各自开度。

3.根据权利要求1所述的用于测试相变材料储放热循环性能的程序控制系统，其特征在于高温流体循环夹套(3)和低温流体循环夹套(4)为一体化设计，相变材料试样管(9)外侧设有升降槽道(16)，自动升降杆(6)和相变材料试样管(9)外侧的升降槽道(16)相匹配，实现相变材料试样管(9)和高温流体循环夹套(3)及低温流体循环夹套(4)的内壳的无缝隙接触。

4.根据权利要求1所述的用于测试相变材料储放热循环性能的程序控制系统，其特征在于高温流体循环夹套(3)和低温流体循环夹套(4)的外壳通过绝热材料加工制成，高温流体循环夹套和低温流体循环夹套的内壳通过导热材料加工制成。

5.一种如权利要求2所述系统的用于相变材料储放热循环性能测试的程序控制方法，其特征在于：

将相变材料(10)装入相变材料试样管(9)并加盖绝热密封盖(11)，然后将相变材料试样管(9)放入高温流体循环夹套(3)并固定；开启高温恒温浴(1)，待高温恒温流体达到设定温度时，程序控制器(7)控制入口电磁阀Ⅰ(12)和出口电磁阀Ⅰ(13)打开，高温恒温流体进入高温流体循环夹套(3)，加热相变材料(10)使其熔化储热，当相变材料(10)温度达到高于其熔点的设定值时，视为其完全熔化，完成储热；

程序控制器(7)控制入口电磁阀Ⅰ(12)和出口电磁阀Ⅰ(13)关闭，控制自动升降杆(6)下降，将相变材料试样管(9)下移至低温流体循环夹套(4)，控制入口电磁阀Ⅱ(14)和出口电磁阀Ⅱ(15)打开，低温恒温流体进入低温流体循环夹套(4)，冷却相变材料(10)使其凝固放热；当相变材料(10)温度达到低于其凝固温度的设定值时，视为其完全凝固，完成放热。

程序控制器(7)控制入口电磁阀Ⅱ(14)和出口电磁阀Ⅱ(15)关闭，数据采集仪(8)记录相变材料(10)储放热一次，同时记录整个过程中相变材料(10)的温度和时间；数据采集完成后，视为相变材料(10)完成一个储放热循环，之后程序控制器(7)控制自动升降杆(6)上升，将相变材料试样管(9)上移至高温流体循环夹套(3)开始第二次循环测试，实现相变材料(10)储放热循环性能测试，循环多次后，取出少许相变材料(10)测量其相变焓值、导热系数、动力粘度、密度，热分解温度，结合数据采集仪(8)记录的温度和时间评价相变材料(10)的循环性能；

采用程序控制器(7)设定高温恒温浴(1)的温度为相变材料(10)熔点以上某温度，设定相变材料(10)在此温度下的储存时间，通过数据采集仪(8)记录该过程的温度变化，存储结束后取出少许相变材料(10)测量其相变焓值、导热系数、动力粘度、密度，热分解温度，实现相变材料(10)的耐热性能测试的目的。