相变材料的测试装置及测试方法制造方法及图纸

一种相变材料的测试装置及测试方法，包括：相变换热单元，包括：相变材料容纳腔，用于容纳相变材料；介质容纳腔，用于容纳压力介质以调节施加在相变材料上的压力；温度控制单元，用于控制相变换热单元内的相变材料的温度；压力控制单元包括：存储部，用于存储压力介质并与介质容纳腔流体连通；加压支路，用于通过将存储部的压力介质输送到介质容纳腔调节施加在相变材料上的压力；常压支路，用于基于大气压将存储部的压力介质输送到介质容纳腔；限压支路，与介质容纳腔和存储部连通，用于使相变换热单元的压力保持在预设压力值；测量部，用于测量存储部内的压力介质的体积。可以实时连续地测量相变材料的体积、压力、温度等多项参数。多项参数。多项参数。

Testing device and method of phase change materials

【技术实现步骤摘要】
相变材料的测试装置及测试方法


[0001]本专利技术涉及相变材料的测试领域，尤其涉及一种用于温差能浮力驱动系统中相变材料的物理特性测试装置及测试方法。

技术介绍

[0002]温差能浮力驱动系统是利用相变材料在海水不同深度情况下的不同温度发生相变带来的体积变化对外做功的动力系统。温差能浮力驱动系统已经广泛应用于海洋探测设备、水下发电、航天器相变微动机构等领域。相变材料的各种物理性能都是温差能浮力驱动系统设计中的关键参数，因此对于相变材料的各种物理性能的测试尤为重要。
[0003]但现有的相变材料测试中，测试条件过于理想，难以模拟实际工况，同时干扰因素多，精度不足，导致测量的相变材料结果不准确。

技术实现思路

[0004]本专利技术的实施例提出了一种相变材料的测试装置，包括：相变换热单元，包括：相变材料容纳腔，被配置为容纳相变材料，所述相变材料的体积随温度的变化发生变化；以及介质容纳腔，被配置为容纳压力介质以向所述相变材料施加压力；温度控制单元，被配置为控制所述相变换热单元内的相变材料的温度；以及压力控制单元，包括：存储部，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相变材料的测试装置，其特征在于，包括：相变换热单元，包括：相变材料容纳腔，被配置为容纳相变材料，所述相变材料的体积随温度的变化发生变化；以及介质容纳腔，被配置为容纳压力介质以向所述相变材料施加压力；温度控制单元，被配置为控制所述相变换热单元内的相变材料的温度；以及压力控制单元，包括：存储部，被配置成存储压力介质并与所述介质容纳腔流体连通，所述压力介质在所述介质容纳腔和存储部之间流动；加压支路，被配置成通过将所述存储部的压力介质输送到所述介质容纳腔为所述相变换热单元内的相变材料施加压力；常压支路，被配置成基于大气压将所述存储部的压力介质输送到所述介质容纳腔；限压支路，与所述介质容纳腔和所述存储部连通，被配置为在所述加压支路对所述相变换热单元内的相变材料施加压力的过程中，使所述相变换热单元的压力保持在预设压力值；以及测量部，被配置成测量所述存储部内的压力介质的体积，以获得所述相变材料在不同温度和/或压力下的体积变化。2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，还包括填充抽气单元，与所述相变材料容纳腔连通，被配置为为所述相变换热单元填充相变材料并抽出所述相变材料容纳腔内的气体。3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述压力控制单元还包括：第一截止阀，与所述加压支路、所述限压支路、所述常压支路和所述介质容纳腔连接，被配置为控制所述介质容纳腔与所述加压支路、所述限压支路和所述常压支路的连通或者断开。4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：所述加压支路包括：加压泵，与所述介质容纳腔和所述存储部连通，被配置为将所述存储部的压力介质泵送到所述介质容纳腔；所述限压支路包括：溢流阀，与所述介质容纳腔和所述存储部连通，被配置为在所述相变换热单元的压力超过所述预设压力值的情况下，使所述介质容纳腔内的压力介质通过所述限压支路流入所述存储部，使所述相变换热单元的压力下降到预设压力值；以及所述常压支路包括：第二截止阀，与所述存储部和所述介质容纳腔连接，被配置为控制所述存储部和所述介质容纳腔的连通或者断开；以及单向阀，被配置为在所述相变换热单元的压力值小于大气压的情况下，使所述存储部的压力介质单向流入所述介质容纳腔。5.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述填充抽气单元包括：第一控制阀组，与真空泵和所述相变材料容纳腔连通，被配置为抽出所述相变换热单元的气体；第二控制阀组，与外部相变材料储存部和所述相变材料容纳腔连通，被配置为控制所述外部相变材料储存部的相变材料输入到所述相变材料容纳腔；
连接阀组，所述第一控制阀组和所述第二控制阀组通过所述连接阀组与所述相变材料容纳腔连通；以及负压表，与所述连接阀组连通，被配置为在填充相变材料和/或抽出所述相变材料容纳腔内气体时，检测所述相变换热单元的压力。6.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述温度控制单元包括：水箱，被构造成容纳所述相变换热单元；低温循环系统，被构造成向所述水箱中输送低温水，使得所述温度控制单元内的相变材料保持在相变温度以下；高温循环系统，被构造成向所述水箱中输送高温水，使得所述温度控制单元内的相变材料保持在相变温度以上；以及控制器，被配置成控制低温循环系统或者高温循环系统，以调节所述相变材料的温度。7.一种利用如权利要求1
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5中的任一项所述测试装置测试相变材料的测试方法，其特征在于，包括液相温度测试方法和固相温度测试方法中的至少一种，其中：所述液相温度测试方法包括：步骤11：将所述相变换热单元放置在温度控制单元内；步骤12：调节限压支路的压力为第一预设压力值；步骤13：连通加压支路，使得存储部的压力介质输送到介质容纳腔，以将施加在相变换热单元内的相变材料上的压力保持在所述第一预设压力值；步骤14：控制所述温度控制单元，使相变换热单元内的相变材料的温度在相变温度以上分别处于；以及步骤15：由测量部分别测量存储部内的压力介质在相变材料处于时的体积，以获得所述相变材料的体积在相变温度以上的状态下随温度变化的特性；所述固相温度测试方法包括：步骤21：将所述相变换热单元放置在温度控制单元内；步骤22：调节限压支路的压力为第二预设压力值；步骤23：连通加压支路，使得存储部的压力介质输送到介质容纳腔，以将施加在相变换热单元内的相变材料上的压力保持在所述第二预设压力值；步骤24：控制所述温度控制单元，使相变换热单...

【专利技术属性】
技术研发人员：李醒飞，刘烨昊，徐佳毅，卫海桥，王士铎，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：