一种有机相变储热材料体积变形的测试装置与方法，本发明专利技术涉及有机相变储热材料体积变形的测试装置与方法。本发明专利技术是要解决现有装置与方法测试精度低、重复性差的问题。它包括连通容器、水浴加热装置、固定支架和激光位移传感器；一、称重；二、注水、三、将整个连通容器放入水浴加热装置内，通过激光位移传感器记录连通容器内液体的初始温度T1，用固定支架将激光位移传感器固定到连通容器的细管的正上方，用激光位移感应器记录塑料片的初始距离L1；四、通过温度传感器记录连通装置内液体的温度T2，并用激光位移感应器测试塑料片的距离L2；五、计算有机类相变储热材料体积变化率。本发明专利技术应用于有机类相变储热材料领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机相变储热材料体积变形的测试装置与方法。
技术介绍
随着社会经济和现代科技的快速发展，建筑节能与建筑物居住舒适性提高受到越 来越多的关注，因此推动了相变储热材料的技术发展与应用。所谓相变储热材料，就是指物 质可随周围环境的温度变化而改变状态，并能在非常窄的温度波动范围内自动吸收热量或 将储存的热量释放，从而控制周围环境的温度相对稳定。在各类相变储热材料中，有机类相 变储热材料具有不溶于水、相变潜热值高、化学稳定性好、热稳定性好、无毒、低腐蚀、廉价 易得等优点，在建筑领域具有非常广泛的应用前景。 有机类相变储热材料在实际应用中，一般与建筑材料直接混合或制备成封装储能 制品。有机类相变储热材料在蓄放热的过程中，发生固-液态转化，往往会产生非常明显的 体积变形。当有机类相变储热材料的体积变化率过大，产生较大的变形和应力，易破坏封装 制品产生泄露，从而影响相变储热材料制品及整个系统的长期稳定性和耐久性。因此，相变 前后的体积变形是制备有机类相变储热材料封装制品和推广应用所必须测定的参数值。目 前，国内外均没有统一的测试装置和方法，不同研究者对于有机类相变材料的体积变形均 采用简易方法，测试精度低、重复性差。孟多研究脂肪酸的熔胀体积变化率时，用量筒称取 一定体积的液态脂肪酸，待其凝固后采用排水法再次称量固态脂肪酸的体积，最后通过计 算得到体积变化率。该方法无法直接测定块状、颗粒状或粉末状的脂肪酸，需先熔化脂肪 酸成液态。且脂肪酸的量若太少，体积变化不明显，则测量精度较低。孔巧玲等人通过自行 设计的装置研究相变过程中的体积变化规律及其影响因素。该装置是利用水的体积变化来 衡量相变材料的体积变化。但实验前，需要将相变材料熔解和凝固几次，排出里面的空气直 到刻度管里的液面不再变化时，才可开始实验。此测量方法的准备工作较为复杂，且重复性 差。
技术实现思路
本专利技术是要解决现有装置与方法测试精度低、重复性差的问题，而提供了一种有 机相变储热材料体积变形的测试装置与方法。 -种有机相变储热材料体积变形的测试装置，它包括连通容器、水浴加热装置、固 定支架和激光位移传感器； 所述激光位移感应器固定在固定支架的竖形杆上，所述水浴加热装置设置在固定 支架的底板上，所述连通容器设置在水浴加热装置内部； 其中，所述连通容器包括圆形细管、底部连通细管、圆形粗管、开口细管、密封盖、 温度传感器、橡胶塞、塑料片和纱网； 所述圆形细管和圆形粗管通过底部连通细管相互连通；所述圆形粗管的顶部开有 两个孔，其中，一个孔采用密封盖进行密封，另一孔连通有开口细管，所述开口细管采用橡 胶塞进行密封； 所述有机类相变储热材料通过纱网设置在圆形粗管内，并且固定在密封盖的底部 而不会漂浮到开口细管中；所述温度传感器固定在圆形粗管内记录包含有机类相变储热材 料的整体液相体系的温度变化； 所述圆形细管中水面上设有塑料片。 工作原理：启动水浴热装置加热连通容器，导致水受热膨胀以及有机类相变储热 材料相变膨胀。开口细管由橡胶塞密封，体积只能在竖立的圆形细管处产生膨胀。利用固 定在连通容器内的温度传感器，记录包含相变储热材料的整体液相体系的温度变化；在圆 形细管中的水面上放置塑料片，激光位移感应器固定在固定支架上，通过激光位移传感器 测试塑料片在相变材料发生相变前后的高度变化即可换算出相变材料产生的体积变形。 专利技术效果： 本专利技术的目的是提供一种测试装置与方法，能够精确而便捷地测定块状、颗粒状 或粉末状的有机类相变储热材料的体积变化率。该测试装置与方法通过测定相变材料发生 相变前后引起的连通容器一端的水位高低变化，并结合不同温度时水的体积变化，测定出 一定质量或体积的有机类相变储热材料相变前后的体积变化率。该测试装置与方法的工作 原理简单、测试精度高、操作方便。 连通容器根据U型管原理设计，测试时将相变材料放在连通容器液位较低的一端 并封闭端口，根据连通容器中开口的较高液位端的液面高度变形测试出相变材料发生相变 前后引起的体积变化值。【附图说明】 图1【附图说明】连通容器结构示意图； 图2【附图说明】本专利技术整体结构示意图。【具体实施方式】【具体实施方式】 一：本实施方式的它包括连通容器10、水浴加热装置11、固定支架 13和激光位移传感器12 ; 所述激光位移感应器12固定在固定支架13上，所述连通容器10设置在水浴加热 装置11内部； 其中，所述连通容器10包括竖立的圆形细管1、水平布置的底部连通细管2、竖立 的圆形粗管3、开口细管4、密封盖5、温度传感器6、橡胶塞7、塑料片8和纱网9 ; 所述圆形细管1和圆形粗管3通过底部连通细管2相互连通；所述圆形粗管3的 顶部开有两个孔，其中，一个孔采用密封盖5进行密封，另一孔连通有开口细管4,所述开口 细管4采用橡胶塞7进行密封； 所述有机类相变储热材料通过纱网9设置在圆形粗管3内，并且固定在密封盖5 的底部而不会漂浮到开口细管4中；所述温度传感器6固定在圆形粗管3内记录包含有机 类相变储热材料的整体液相体系的温度变化； 所述圆形细管1中水面上设有塑料片8。 工作原理：启动水浴热装置11加热连通容器10,导致水受热膨胀以及有机类相变 储热材料相变膨胀。开口细管4由橡胶塞7密封，体积只能在竖立的圆形细管1处产生膨 胀。利用固定在连通容器10内的温度传感器6,记录包含相变储热材料的整体液相体系的 温度变化；在圆形细管1中的水面上放置塑料片8,激光位移感应器12固定在固定支架13 上，通过激光位移传感器12测试塑料片8在相变材料发生相变前后的高度变化即可换算出 相变材料产生的体积变形。【具体实施方式】 二：本实施方式与一不同的是：所述开口细管4直径 小于圆形粗管3直径。 其它步骤及参数与【具体实施方式】一相同。【具体实施方式】 三：本实施方式与一或二不同的是：所述开口细管4 的高度大于密封盖5的高度30~50mm。 其它步骤及参数与【具体实施方式】一或二相同。【具体实施方式】 四：本实施方式与一至三之一不同的是：所述连通容 器10的材质是玻璃或工程塑料。 其它步骤及参数与【具体实施方式】一至三之一相同。 【具体实施方式】五：本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是：一种有机相 变储热材料体积变形的测试方法，其特征在于它按以下当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有机相变储热材料体积变形的测试装置，其特征在于：它包括连通容器(10)、水浴加热装置(11)、固定支架(13)和激光位移传感器(12)；所述激光位移感应器(12)固定在固定支架(13)的竖形杆上，所述水浴加热装置(11)设置在固定支架(13)的底板上，所述连通容器(10)设置在水浴加热装置(11)内部；其中，所述连通容器(10)包括圆形细管(1)、底部连通细管(2)、圆形粗管(3)、开口细管(4)、密封盖(5)、温度传感器(6)、橡胶塞(7)、塑料片(8)和纱网(9)；所述圆形细管(1)和圆形粗管(3)通过底部连通细管(2)相互连通；所述圆形粗管(3)的顶部开有两个孔，其中，一个孔采用密封盖(5)进行密封，另一孔连通有开口细管(4)，所述开口细管(4)采用橡胶塞(7)进行密封；所述有机类相变储热材料通过纱网(9)设置在圆形粗管(3)内，并且固定在密封盖(5)的底部而不会漂浮到开口细管(4)中；所述温度传感器(6)固定在圆形粗管(3)内记录包含有机类相变储热材料的整体液相体系的温度变化；所述圆形细管(1)中水面上设有塑料片(8)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高小建，肖慧娟，叶焕，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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