專利名稱：無冷媒中空玻璃結(jié)露試驗裝置及試驗方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料的檢測裝置，具體涉及一種無冷媒的中空玻璃結(jié)露試驗裝置以及中空玻璃結(jié)露試驗試驗方法。
現(xiàn)有技術中空玻璃具有隔熱、隔音、防結(jié)露、抗冷輻射、施工方便等優(yōu)點，在國內(nèi)外的建筑中得到了廣泛應用，比如在門、窗、幕墻、圍墻、天窗及透光屋面等部位，既增加了采光面積，又具有顯著的節(jié)能效果。但是中空玻璃的生產(chǎn)加工技術水平參差不齊，其中質(zhì)控的一個重要參數(shù)即為露點測試。常規(guī)中空玻璃結(jié)露試驗方法，是通過將干冰、液氮等冷媒放到開放式試驗冷槽中，使之溫度降低至-40℃以下；冷槽的一端有規(guī)定面積的試驗冷臺。當試驗冷臺與被測樣品緊密接觸一定時間后，若中空玻璃與試驗冷臺接觸面的內(nèi)側(cè)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，則可判定被測樣品不合格。
由于干冰、液氮等冷媒在相當多的地方?jīng)]有生產(chǎn)，且干冰、液氮存在不便保存、易發(fā)凍傷問題，開放式的試驗冷臺對垂直樣品進行結(jié)露試驗極不方便，使得大范圍開展中空玻璃露點性能的檢測受到制約，難以對中空玻璃質(zhì)量在生產(chǎn)過程和應用現(xiàn)場進行有效的控制，不利于節(jié)能玻璃的產(chǎn)品質(zhì)量檢測控制和節(jié)能玻璃的大面積推廣。
半導體溫差制冷器件具有可靠性高(無運動部件)、壽命長(大于10萬小時)、工作無噪聲等特點，適合制作小型便攜的無冷媒的中空玻璃結(jié)露試驗裝置。
現(xiàn)有的冷阱型半導體制冷露點儀，是用半導體溫差制冷器件，將被稱為冷阱的一定容積的密閉容器內(nèi)溫度降低到結(jié)露試驗溫度，被測樣品要放置在冷阱內(nèi)進行結(jié)露試驗。由于冷阱型半導體制冷露點儀冷阱容積的限制，使其不能用于中空玻璃的結(jié)露試驗，更無法對安裝在現(xiàn)場的實物中空玻璃進行結(jié)露試驗。原因是首先，冷阱型半導體制冷露點儀的結(jié)露試驗方法不適用于中空玻璃結(jié)露試驗方法；再者，一定容積冷阱也無法進行中空玻璃的結(jié)露試驗。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對目前常規(guī)中空玻璃結(jié)露試驗方法中使用冷媒進行結(jié)露試驗存在的問題，提供一種無冷媒的中空玻璃結(jié)露試驗裝置，該裝置通過半導體溫差制冷模塊將試驗冷臺溫度降低到低于-40℃的試驗溫度，來滿足中空玻璃結(jié)露試驗方法的要求。
本發(fā)明采用下述技術方案來實現(xiàn)一種無冷媒的中空玻璃結(jié)露試驗裝置，由制冷組件系統(tǒng)、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)、以及控制系統(tǒng)組成，其中，所述制冷組件系統(tǒng)由依次組裝于一底板中的一試驗冷臺、一半導體制冷器件、以及冷卻水組件組成；所述試驗冷臺中以及冷卻水組件中裝設溫度數(shù)字傳感器，與控制系統(tǒng)中的單片機控制電路連接；所述冷卻水組件的進水口和出水口分別與循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的進水管與出水管連通。
其中，所述半導體制冷器件為半導體溫差制冷器，其冷端接觸所述實驗冷臺，熱端接觸所述冷卻水組件。
其中，所述試驗冷臺溫度低于-40℃。
其中，所述控制系統(tǒng)由冷卻水溫度傳感器、冷臺溫度傳感器、單片機控制單元、數(shù)字顯示及按鍵、蜂鳴器、制冷電源、工作電源組成；單片機控制單元接受溫度數(shù)字傳感器的信號，通過交流固態(tài)繼電器與制冷電源電連接，制冷電源輸出直流與半導體制冷器件電連接。
其中，所述試驗冷臺形狀為圓形，由高導熱材料加工而成。
本發(fā)明另一目的在于提供一種中空玻璃結(jié)露試驗方法，該方法特別適于對大塊中空玻璃或現(xiàn)場豎直安裝的中空玻璃進行結(jié)露試驗。
本發(fā)明提供的中空玻璃結(jié)露試驗方法，具體操作為采用上述無冷媒的中空玻璃結(jié)露試驗裝置，先設置試驗時間和試驗溫度后通過按鍵啟動預制冷；當溫度達到試驗溫度后，將被測樣品與試驗冷臺接觸，按下測試鍵后開始試驗時間倒計時直到計數(shù)時間為零，觀察被測樣品是否有結(jié)露。
其中，測試水平樣品時，所述試驗裝置水平放置，所述被測樣品置于所述試驗裝置的冷臺上。
其中，測試豎直樣品時。所述試驗裝置豎直放置，先用玻璃吸盤固定在被測樣品的被測部位后，再將試驗裝置豎起與玻璃吸盤固定，保持試驗冷臺與被測樣品緊密接觸。
本發(fā)明裝置由試驗冷臺、半導體溫差制冷模塊、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)、溫度測量數(shù)字傳感器、單片機控制電路組成，其中試驗冷臺通過半導體溫差制冷模塊冷端實現(xiàn)低于-40℃的檢測試驗低溫，循環(huán)水冷卻系統(tǒng)對半導體溫差制冷模塊熱端進行冷卻，溫度測量數(shù)字傳感器對試驗冷臺和循環(huán)冷卻水進行測量，并通過單片機控制電路實現(xiàn)溫度監(jiān)測和智能控制。與現(xiàn)有的有冷媒中空玻璃結(jié)露試驗冷槽相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點(1)不使用消耗干冰、液氮等冷媒，不存在不便保存、不便操作、易發(fā)凍傷問題；(2)采用普遍存在的冷卻水和冰快，有利于普遍開展中空玻璃結(jié)露試驗；(3)既可進行水平樣品的結(jié)露試驗，也可進行垂直樣品的結(jié)露試驗；(4)便于攜帶，用豎直樣品測試方法可在現(xiàn)場進行中空玻璃的結(jié)露試驗。
圖1為本發(fā)明無冷媒的中空玻璃結(jié)露試驗裝置結(jié)構方框圖；圖2為本發(fā)明具體實施例的無冷媒的中空玻璃結(jié)露試驗裝置制冷組件圖；圖3為本發(fā)明無冷媒的中空玻璃結(jié)露試驗裝置電氣控制原理圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種無冷媒的中空玻璃結(jié)露試驗裝置。其結(jié)構組成參見圖1所示，該裝置由制冷組件系統(tǒng)1、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)2、以及控制系統(tǒng)3組成。制冷組件系統(tǒng)1用于形成結(jié)露試驗低溫并通過冷臺緊密接觸被測的中空玻璃，以進行被測中空玻璃結(jié)露試驗；循環(huán)水冷卻系統(tǒng)2用于給該裝置提供冷卻水源；控制系統(tǒng)3用于控制該裝置的啟閉以及制冷組件系統(tǒng)1的工作。
其中，制冷組件系統(tǒng)1，參見圖2所示，制冷組件系統(tǒng)1包括一試驗冷臺11、一半導體制冷器件12、一冷卻水組件13、以及一固定該試驗冷臺11、半導體制冷器件12和冷卻水組件13的底板14。底板14用熱阻較大的材料精密加工而成，其間開設前小后大的凹槽，試驗冷臺11、半導體制冷器件12、冷卻水組件13依次緊密接觸并自前向后嵌入底板14的凹槽中(圖2中下為底板14的前)，并通過卡固件17與底板14背面通過緊固螺栓18卡固；冷卻水組件13由回形金屬管路組成，一端為冷卻水進水口15，另一端為熱水出水口16；其中，循環(huán)水冷卻系統(tǒng)2，參見圖1所示，包括一潛水泵21、一冷卻水進水管22、一冷卻水出水管23、以及一水桶24。其中，潛水泵21放置到水桶24中；冷卻水組件13的冷卻水進水口15，通過進水管22與潛水泵21的出水口連接；冷卻水組件13的冷卻水出水口16，通過冷卻水出水管23直接插入水桶24中；控制系統(tǒng)3，參見圖3，由冷卻水溫度傳感器31、冷臺溫度傳感器32、單片機控制單元33、數(shù)字顯示及按鍵34、蜂鳴器35、制冷電源36、工作電源37組成。其中冷卻水溫度傳感器31嵌裝在冷卻水組件13上；冷臺溫度傳感器32嵌裝入試驗冷臺11中；溫度測量數(shù)字傳感器31及32與單片機控制單元33電連接；單片機控制單元33通過交流固態(tài)繼電器(SSR)與制冷電源36電連接，制冷電源36輸出直流與半導體制冷器件12電連接；該單片機控制單元33通過溫度測量數(shù)字傳感器31及32檢測試驗冷臺11和冷卻水套13的溫度，當該溫度超過預設范圍時，單片機控制單元33通過開關SSR控制制冷電源36的啟閉，以將試驗冷臺11的溫度控制在預設溫度(如-40℃)。
以上各系統(tǒng)中，試驗冷臺11通過半導體溫差制冷片12的冷端實現(xiàn)低于-40℃的檢測試驗低溫；循環(huán)水冷卻單元對半導體溫差制冷片熱端進行冷卻；溫度測量數(shù)字傳感器31、32分別對試驗冷臺11和冷卻水套13中的冷卻水進行測量，并通過單片機控制單元33實現(xiàn)溫度監(jiān)測和智能控制；制冷電源36半導體溫差制冷片12提供電源，工作電源37為單片機控制單元提供電源。
本裝置中，半導體溫差制冷片12在通上直流電源36后工作，其冷端的熱量被移到熱端，導致冷端溫度降低，熱端溫度升高，且冷端與熱端的溫度差基本上是一個恒定值。只要通過普遍存在的冷卻水保證熱端溫度低于某一溫度(在環(huán)境溫度較高時，可向冷卻水中添加冰塊)，即可實現(xiàn)試驗冷臺低于-40℃的試驗溫度，滿足中空玻璃結(jié)露試驗方法的要求。
本發(fā)明的裝置可用于中空玻璃結(jié)露試驗中，具體操作如下1、水平樣品的結(jié)露試驗先設置試驗時間和試驗溫度后通過按鍵啟動預制冷；當溫度達到試驗溫度后，將被測樣品水平放置在試驗冷臺上，按下測試鍵后本裝置開始試驗時間倒計時直到試驗時間結(jié)束。觀察被測樣品是否有結(jié)露判斷樣品是否合格。
2、垂直樣品的結(jié)露試驗先將玻璃吸盤固定在樣品的被測部位后，再將本裝置豎起與玻璃吸盤固定，使得試驗冷臺與被測樣品緊密接觸；其后的具體操作與水平樣品試驗方法相同。
權利要求
1.一種無冷媒的中空玻璃結(jié)露試驗裝置，其特征在于，由制冷組件系統(tǒng)、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)、以及控制系統(tǒng)組成，其中，所述制冷組件系統(tǒng)由依次組裝于一底板中的一試驗冷臺、一半導體制冷器件、以及冷卻水組件組成；所述試驗冷臺中以及冷卻水組件中裝設溫度數(shù)字傳感器，與控制系統(tǒng)中的單片機控制電路連接；所述冷卻水組件的進水口和出水口分別與循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的進水管與出水管連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的無冷媒的中空玻璃結(jié)露試驗裝置，其特征在于，所述半導體制冷器件為半導體溫差制冷器，其冷端接觸所述實驗冷臺，熱端接觸所述冷卻水組件。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的無冷媒的中空玻璃結(jié)露試驗裝置，其特征在于，所述試驗冷臺溫度低于-40℃。
4.根據(jù)權利要求3所述的無冷媒的中空玻璃結(jié)露試驗裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)由冷卻水溫度傳感器、冷臺溫度傳感器、單片機控制單元、數(shù)字顯示及按鍵、蜂鳴器、制冷電源、工作電源組成；單片機控制單元接受溫度數(shù)字傳感器的信號，通過交流固態(tài)繼電器與制冷電源電連接，制冷電源輸出直流與半導體制冷器件電連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的無冷媒的中空玻璃結(jié)露試驗裝置，其特征在于，所述試驗冷臺形狀為圓形，由高導熱材料加工而成。
6.一種中空玻璃結(jié)露試驗方法，具體操作為采用權利要求至5任一所述無冷媒的中空玻璃結(jié)露試驗裝置，先設置試驗時間和試驗溫度后通過按鍵啟動預制冷；當溫度達到試驗溫度后，將被測樣品與試驗冷臺接觸，按下測試鍵后開始試驗時間倒計時直到計數(shù)時間為零，觀察被測樣品是否有結(jié)露。
7.根據(jù)權利要求6所述方法，其特征在于，所述試驗裝置水平放置，所述被測樣品置于所述試驗裝置的冷臺上。
8.根據(jù)權利要求6所述方法，其特征在于，所述試驗裝置豎直放置，先用玻璃吸盤固定在被測樣品的被測部位后，再將試驗裝置豎起與玻璃吸盤固定，保持試驗冷臺與被測樣品緊密接觸。
全文摘要
本發(fā)明公開一種無冷媒的中空玻璃結(jié)露試驗裝置，由制冷組件系統(tǒng)、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)、以及控制系統(tǒng)組成，其中，所述制冷組件系統(tǒng)由依次組裝于一底板中的一試驗冷臺、一半導體制冷器件、以及冷卻水組件組成；所述試驗冷臺中以及冷卻水組件中裝設溫度數(shù)字傳感器，與控制系統(tǒng)中的單片機控制電路連接；所述冷卻水組件的進水口和出水口分別與循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的進水管與出水管連通。該裝置通過單片機控制電路實現(xiàn)溫度監(jiān)測和智能控制，可用于中空玻璃的結(jié)露試驗，還可用于對安裝在現(xiàn)場的中空玻璃進行結(jié)露試驗。
文檔編號G01N25/56GK1900707SQ20061008970
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月12日 優(yōu)先權日2006年7月12日
發(fā)明者肖鵬軍, 莫嬌, 韓松, 李福江, 于修霞, 劉元新, 王健, 屈伸, 萬杰 申請人:中國建筑材料科學研究總院, 北京藍泰精密儀器有限公司