真空绝热板的使用寿命预测方法技术

本发明专利技术提供了一种真空绝热板的使用寿命预测方法，可以解决现有技术存在的无法预测其使用寿命导致无法评价真空绝热板耐久性的问题。技术方案是首先检测其真空度Ｐ０，通过公式Ｐ０＝〔Ｐ２（Ｖ＋Ｖ１）Ｔ１／Ｔ２－Ｐ１Ｖ１〕／Ｖ得真空度，然后将所得Ｐ０代入公式ｔ＝（Ｐ－Ｐ０）Ｖ／（ＲＴ.Ｓ.Φ）可得真空绝热板的使用寿命。本发明专利技术能够检测出真空绝热板板内的真空度，预测其使用寿命，用于评价真空绝热板的耐久性，保证节能建筑的节能功效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑保温材料领域，具体地说，涉及一种真空绝热板的使用寿命预测方法。
技术介绍
当今人们对建筑节能高度重视，随之各种节能材料或节能结构层出不穷。真空绝 热是一种非常高效的绝热方法，采用抽真空的方法，将存留在绝热空间的气体清除掉，这样 使得气体导致的各种传热途径被消除，从而使得真空绝热的绝热效果远优于其他传统的绝 热材料。应用此项技术的真空绝热板在建筑保温领域的应用尚属起步阶段，目前世界上只 有在欧洲建筑行业才有此类保温材料应用。制造良好的真空板，其导热系数只有0. 004W/ (m K)(未考虑热桥效应)，与常用建筑保温材料相比，真空绝热板有着极其优异的保温性 能，达到同样的保温效果只需很小的材料厚度。性能如此优良的保温材料，其使用寿命问题 也显得尤为重要。真空绝热板使用寿命检测方法现在尚无国家标准，只能由生产企业制定 行业标准。 使用寿命是指真空绝热板的导热系数符合超级保温材料定义的时间。由于真空绝 热板的性能取决于真空板内部的高真空度，要保证真空绝热板性能的完全发挥，其真空度 至少应保证在100Pa以下，一旦真空度衰减或损失，那么真空绝热板的性能将大大受到影 响甚至完全失去功效，真空绝热板在服役期间的性能持久与稳定性是特别重要的。因此，预 测真空绝热板的使用寿命，对评价真空绝热板的耐久性，保证节能建筑节能功效是非常必 要的。 按现有技术，只要测定真空绝热板内的真空度和阻气薄膜平均透气率就能预测出 真空绝热板的使用寿命。要保证真空绝热板有较长的使用寿命，关键的是控制阻气膜的透 气率尽可能低和真空绝热板内初始真空度尽可能大，是保证绝热板寿命的两个关键因素。 真空绝热板的真空度测量并不容易。由于真空绝热板厚度极薄，阻隔材料袋又不 能开孔，普通的测量方法根本不能使用。国际上现有的有效测量真空绝热板真空度的方法 是采用一种微型嵌入式电容压力传感器，用于真空绝热板板内部的真空度测量。在每一块 真空绝热板内埋入一个电容压力传感器，利用无线电传输检测真空绝热板内真空度，作为 产品出厂时检验使用，从而保证隔热板产品的质量。但是此种技术也有一定的局限性，当真 空绝热板阻气薄膜有一定厚度的铝箔时(为保证绝热板低的透气率，铝箔是必不可少的)， 铝箔将屏蔽传感信号，从而使此种方法无法施行。 如何解决上述技术问题则是本专利技术所面临的课题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，可以解决现有技术存在的无法预测其使用寿命导致无法评价真空绝热板耐久性的问题。 为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现 —种，首先是检测其真空度，然后计算其使用寿 命，包括如下步骤 a)将待测真空绝热板置于真空腔室中； b)封闭真空腔室，并对该真空腔室进行抽真空，记录下该真空腔室内部的真空压 力与温度，作为第一组数据； c)破坏真空腔室中的真空绝热板，以让其内部残留气体充满真空腔室，再次记录 下该真空腔室内的真空压力与温度，作为第二组数据； d)利用上述的第一组数据与第二组数据，计算出该真空绝热板内的真空度P。=〔 P2(V+V》T乂T2-P^〕 /V，其中真空腔室内的真空压力与温度的第一组数据为P^L，真空腔室 内气体分子数为r^ ;第二组数据为^、L、化；真空绝热板内的气压为P。、温度为L，真空绝热 板内气体分子数为n。；检测装置的真空腔室容积为K，真空绝热板内部真空腔容积为V ; e)根据检测得到的真空度，代入公式t = (P-P。)V/(RT S ①)可得真空绝热板 的使用寿命，其中，P为真空绝热板寿命终了时板内的压强；①为阻气薄膜的透气率；S为真 空绝热板的表面积；T-温度。 本方法的理论基础基于热力学中的理想气体状态方程式PV = nRT 则p。V二n。RL (a) = n具 (b) P2V2 = n2RT2 (c) 而n2二no+r^ (d) V2 = V+V! (e) 将(d) 、 (e)式代入(c)式可得 P。 = 〔P2(V+V》T/T2—PJJ/V， (4) 然后根据检测得到的真空度P。，代入下述的推导公式(3)，可以计算出使用寿命。 本专利技术预测方法是基于破坏性检测的原理，将真空绝热板置于一高真空的环境， 记下初始温度与真空压力，再通过破坏手段将绝热板破坏，使其内部的气体释于真空环境 下，此时该环境的温度、真空压力即有所改变，再次记录下此时的温度与真空压力，通过两 次的数据计算出真空绝热板的真空度。 基于上述预测方法所采用的一种真空绝热板的真空度检测设备，包括 机台，机台上部铰接有盖体，所述盖体面向机台腔室一侧设有破坏装置； 位于机台腔室内部的真空腔室，包括底板，底板上部设有测试槽，测试槽内设有承载待测真空绝热板的升降座和位于升降座下部的气囊，所述底板下部设有检测装置，所述检测装置包括真空计和温度传感器； 抽真空管路，包括两条管路，第一管路连通所述真空腔室和抽真空装置，第二管路 连通所述气囊和抽真空装置。 在本专利技术的技术方案中，还具有以下技术特征所述破坏装置上设有用于破坏待 测真空绝热板的锥体。 进一步地，所述底板上对应所述检测装置和管路处设有通孔。 进一步地，所述第一、第二管路上分别设有两个电磁开关。 进一步地，所述盖体和机台接触处设有密封条，密封条的设置使得真空腔室内部高度密封。 进一步地，所述盖体和机台铰接处设有铰接轴，便于盖体掀起或者封合。 真空绝热板的导热系数会随时间的增长而变大，这是由于一、芯材中的残留气体缓慢的释放；二、外部气体通过阻气薄膜缓慢渗透到真空绝热板的内部。由以上原因造成真空度降低，从而导致导热系数增大。因此只要已知真空绝热板的真空度、阻气薄膜的透气率、真空绝热板的表面积及其内部真空腔的容积，就可以计算出在理想状态下真空绝热板的使用寿命。具体推算过程如下 阻气薄膜的透气率①是指在单位时间内单位面积薄膜透过的分子数，即 ① =(n-n。)/(S t) (1) 将实际测得数据代入(3)就可以计算出理想状态下真空绝热板的使用寿命，从而 预测真空绝热板的实际使用寿命。 其中n。-真空绝热板封口时板内的空气分子数(单位mol); n-真空绝热板寿命终了时板内的空气分子数(单位mol); P。-真空绝热板封口时板内的压强(单位Pa); P-真空绝热板寿命终了时板内的压强(单位Pa); O-阻气薄膜的透气率(单位mo1/ (m2 24h)); V-真空绝热板内部真空腔容积(单位L); S-真空绝热板的表面积； T-温度(单位K)。 只要测定真空绝热板内的真空度和阻气薄膜的透气率就能预测出真空绝热板的 使用寿命。关键的是控制阻气膜的透气率尽可能低和真空绝热板内初始真空度尽可能大， 是保证绝热板寿命的两个关键因素。 与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是 本专利技术的，采用真空度检测设备，能够检测出真 空绝热板的初始真空度，然后预测其使用寿命，用于评价真空绝热板的耐久性，保证节能建 筑的节能功效。附图说明 图1本专利技术的真空度检测设备的立体结构示意图； 图2本专利技术的真空度检测设备的剖视图(盖体掀起状态)； 图3本专利技术的真空度检测设备的剖视图(盖体封合状态)； 图4本专利技术的真空度检测设备利用破坏装置的锥体破坏真空绝热板时的主要结 构剖视图； 图5本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空绝热板的使用寿命预测方法，其特征在于包括如下步骤：ａ）将待测真空绝热板置于真空腔室中；ｂ）封闭真空腔室，并对该真空腔室进行抽真空，记录下该真空腔室内部的真空压力与温度，作为第一组数据；ｃ）破坏真空腔室中的真空绝热板，以让其内部残留气体充满真空腔室，再次记录下该真空腔室内的真空压力与温度，作为第二组数据；ｄ）利用上述的第一组数据与第二组数据，计算出该真空绝热板内的真空度Ｐ↓［０］＝（Ｐ↓［２］（Ｖ＋Ｖ↓［１］）Ｔ↓［１］／Ｔ↓［２］－Ｐ↓［１］Ｖ↓［１］）／Ｖ，其中检测设备真空腔室内的真空压力与温度的第一组数据为Ｐ↓［１］、Ｔ↓［１］，检测设备真空腔室内气体分子数为ｎ↓［１］；第二组数据为Ｐ↓［２］、Ｔ↓［２］、ｎ↓［２］；真空绝热板内的气压为Ｐ↓［０］、温度为Ｔ↓［１］，真空绝热板内气体分子数为ｎ↓［０］；检测装置的真空腔室容积为Ｖ↓［１］，真空绝热板内部真空腔容积为Ｖ；ｅ）根据检测得到的真空绝热板的真空度Ｐ↓［０］，代入公式ｔ＝（Ｐ－Ｐ↓［０］）Ｖ／（ＲＴ.Ｓ.Φ）可得真空绝热板的使用寿命，其中，Ｐ为真空绝热板寿命终了时板内的压强；Φ为阻气薄膜的透气率；Ｓ为真空绝热板的表面积；Ｔ为温度。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翟传伟，李壮贤，苏珍，
申请(专利权)人：翟传伟，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]