[發(fā)明專利]一種用于土木工程中溫度應(yīng)力測量的溫度控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010173606.7
• 申請日: 2010-05-13
• 公開（公告）號: CN101866189A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石永久;孫巍;王元清;施剛
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G05D23/22
• 分類號: G05D23/22;F25B29/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 童曉琳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土木工程中結(jié)構(gòu)工程玻璃幕墻溫度控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是節(jié)能幕墻玻璃板溫度應(yīng)力的測量和研究，特別涉及一種用于土木工程中溫度應(yīng)力測量的溫度控制裝置。

背景技術(shù)

普通單層玻璃幕墻保溫隔熱效果較差，近年來各種節(jié)能玻璃應(yīng)用于幕墻上。但節(jié)能玻璃的應(yīng)用在取得良好保溫效果的同時，較大的改變了幕墻溫度場。幕墻的溫度應(yīng)力研究多是在玻璃整體溫度均勻一致變化的情況下進行的，對節(jié)能玻璃，如中空玻璃等在溫度梯度下的受力性能研究不夠充分。而為了研究中空玻璃在溫度梯度下的受力性能，首先應(yīng)該準(zhǔn)確、方便地使玻璃板兩側(cè)保持一定的溫度并持續(xù)一段時間，而現(xiàn)有技術(shù)中并沒有相關(guān)問題的解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容

針對在土木工程結(jié)構(gòu)試驗中無法模擬大體積物體的溫度場問題，本發(fā)明提出一種在玻璃板等較大物體兩側(cè)實現(xiàn)穩(wěn)定溫度場的裝置-一種用于土木工程中溫度應(yīng)力測量的溫度控制裝置。

一種用于土木工程中溫度應(yīng)力測量的溫度控制裝置，其特征在于：該溫度控制裝置包括制熱箱和制冷箱，制熱箱和制冷箱互相獨立，分別置于被測物體兩側(cè)；制熱箱和制冷箱均使用開口的雙層箱體，并在內(nèi)外兩層箱體之間填充保溫泡沫以保持箱內(nèi)溫度恒定；在制熱箱和制冷箱的內(nèi)層箱體底面上均固定加熱板，以使得箱內(nèi)空氣溫度得以升高，且為使熱量擴散均勻，在加熱板外側(cè)安裝鐵板；同時在制冷箱的內(nèi)層箱體和鐵板之間設(shè)置制冷管，制冷管上開孔以充入液氮實現(xiàn)制冷；在制熱箱和制冷箱的箱體內(nèi)均設(shè)置熱電偶，熱電偶用于檢測箱內(nèi)溫度并傳輸?shù)綔乜仄?，溫控器控制加熱板，以實現(xiàn)實時的溫度檢測和控制；在制熱箱上開孔，使得箱體內(nèi)部與外界相通，以保證箱內(nèi)空氣流通和氣壓穩(wěn)定，在制熱箱和制冷箱的鐵板外側(cè)箱體內(nèi)安裝風(fēng)扇保證箱內(nèi)熱量均勻分布。

在制冷箱側(cè)面設(shè)置孔以利于液氮流出。

在制冷箱的箱體四周粘結(jié)保溫條。

所述制冷管為不銹鋼管。

在制熱箱和制冷箱箱體側(cè)面安裝帶滾輪的托盤及搬運件(緊固件)，以便于制熱箱和制冷箱的緊固和移動。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)整個裝置密閉性好，溫度場均勻，各種因溫度而產(chǎn)生的副作用對試件影響較小。

(2)溫度控制靈活，簡便。能方便的在試件兩側(cè)實現(xiàn)不同的溫度場(制熱箱最高溫度可到達70℃，制冷箱最低溫度可達到-35℃)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的溫度控制裝置側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的的溫度控制裝置沿A-A方向的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的的溫度控制裝置沿B-B方向的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)號：

1-制熱箱上開的孔；2-鐵板；3-熱電偶；4-加熱板；5-保溫泡沫；6-托盤；7-保溫條；8-制冷管；9-風(fēng)扇；10-搬運件(緊固角鋼)；11-制冷箱上開的孔；12-內(nèi)層箱體；13-外層箱體；14-箱體底面；15-箱體側(cè)面；16-被測物體(玻璃試件)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明：

實施例1

一種用于土木工程中溫度應(yīng)力測量的溫度控制裝置，其側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，沿A-A方向的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，沿B-B方向的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，該溫度控制裝置包括制熱箱和制冷箱，制熱箱和制冷箱互相獨立，分別置于被測物體(玻璃試件)16兩側(cè)；制熱箱和制冷箱均使用開口的雙層箱體，并在內(nèi)外兩層箱體(內(nèi)層箱體12和外層箱體13)之間填充保溫泡沫5以保持箱內(nèi)溫度恒定；在制熱箱和制冷箱的內(nèi)層箱體底面14上均固定加熱板4，以使得箱內(nèi)空氣溫度得以升高，且為使熱量擴散均勻，在加熱板4外側(cè)安裝鐵板2；同時在制冷箱的內(nèi)層箱體和鐵板之間設(shè)置制冷管8，制冷管8上開孔以充入液氮實現(xiàn)制冷，所述制冷管8為不銹鋼管；在制熱箱和制冷箱的箱體內(nèi)均設(shè)置熱電偶3，熱電偶3用于檢測箱內(nèi)溫度并傳輸?shù)綔乜仄?，溫控器控制加熱?，以實現(xiàn)實時的溫度檢測和控制；在制熱箱上均勻的開多個孔1，孔1穿過保溫材料5，使得箱體內(nèi)部與外界相通，以保證箱內(nèi)空氣流通和氣壓穩(wěn)定，在制熱箱和制冷箱的鐵板2外側(cè)箱體內(nèi)安裝風(fēng)扇9保證箱內(nèi)熱量均勻分布，在制冷箱側(cè)面設(shè)置孔11以利于液氮流出，在制冷箱的箱體四周粘結(jié)保溫條7，在制熱箱和制冷箱箱體側(cè)面15安裝帶滾輪的托盤6及搬運件(緊固角鋼)10，以便于制熱箱和制冷箱的緊固和移動。

當(dāng)制冷箱中溫度低于試驗設(shè)定要求時，溫控器開啟制冷箱中的加熱板4，使制冷箱內(nèi)溫度控制在設(shè)定范圍內(nèi)。

制熱箱和制冷箱箱體的規(guī)格要與試驗中被測物體大小形狀相適應(yīng)，采用本發(fā)明的裝置能實現(xiàn)在制熱箱和制冷箱中達到不同溫度，從而可以進一步達到測定溫度應(yīng)力等其他目的。