(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210615708.2 (22)申请日 2022.06.01 (71)申请人 浙江大学 地址 浙江省杭州市西湖区余杭塘路38 8号 (72)发明人 葛坚　徐婉清　薛育聪　赵康　 孙志坚　 (74)专利代理 机构 绍兴市知衡专利代理事务所 (普通合伙) 33277 专利代理师 施春宜 (51)Int.Cl. G01N 5/02(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种围护结构多孔材料平衡含水量测试装 置及方法 (57)摘要 本发明涉及一种 围护结构多孔材料平衡含 水量测试装置及方法， 包括密封器、 温湿度监测 及紫外线发生系统、 试样安装盘、 开合式挂臂以 及质量称量系统； 密封器用于存放饱和盐溶液及 试样， 并营造具有一定相对湿度的空气环境； 温 湿度监测及紫外线发生系统用于实时监控密封 器内温湿度状况， 并发生紫外线对 试样及器内空 气进行消毒； 试样安装盘用于盛放和固定试样， 并悬挂于开合式挂臂上； 开合式挂臂一端延伸入 密封器内部， 另一端连接至质量称量系统； 质量 称量系统用于称量试样质量。 本发 明具有对其所 营造的恒湿环 境进行灭菌及温湿度监测， 并在不 破坏恒湿环 境的情况下监测试样的质量变化， 能 较为准确地测得围护结构多孔材料在不同相对 湿度环境下的平衡含水量。 权利要求书3页 说明书7页 附图5页 CN 114993875 A 2022.09.02 CN 114993875 A 1.一种围护结构多孔材料平衡含水量测试装置， 其特征在于： 包括密封器、 温湿度监测 及紫外线发生系统、 试样安装盘、 开 合式挂臂以及质量称量系统； 其中， 所述密封器用于存放饱和盐溶液及围护结构多孔材料试样， 并营造具有相对湿度的空 气环境； 其包括下部器体、 上部器体、 塑料隔板及盖体； 所述上部器体和下部器体相连； 所述 塑料隔板 置于上部器 体上； 所述盖体覆盖在上部器 体上方； 所述温湿度监测及紫外线发生系统用于实时监控密封器 内温湿度状况， 并发生紫外线 对试样及器内空气进行消毒； 所述试样安装盘定位于塑料隔板上， 其用于盛放和固定试样， 并在称量时悬挂于开合 式挂臂上； 所述开合式挂臂一端延伸入密封器内部， 并能悬吊试样， 其能调整长度和角度； 所述开 合式挂臂另一端连接 至质量称量系统； 所述质量称量系统用于称量试样质量， 其与开 合式挂臂相连接 。 2.如权利要求1所述的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置， 其特征在于： 所述下部 器体底部盛放饱和盐溶液， 其上方开口处设有下部阶梯形连接部； 下部阶梯形连接部外侧 设有硅胶套环； 所述上部器体的壁体下方设有上部阶梯形连接部， 上部阶梯形连接部和下 部阶梯形连接部相连， 使上部器体和下部器体相连； 所述上部器体的壁面上有突起的支撑 圈体， 所述塑料隔板支撑 于支撑圈体上。 3.如权利要求2所述的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置， 其特征在于： 所述塑料 隔板上均匀分布贯通圆孔， 使其两侧空气互通； 所述 塑料隔板上表面设有定位体， 所述定位 体对试样安装盘进行定位。 4.如权利要求1所述的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置， 其特征在于： 所述盖体 穹形面的顶点设有圆柱状的气体缓冲区， 用于减少测 量时外部空气对密封器的影响； 盖体 覆盖在上部器 体上方以完成密封器的密封 。 5.如权利要求1所述的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置， 其特征在于： 所述温湿 度监测及紫外线发生系统包括紫外线灯带、 温湿度探头、 传感器接线及数据处理采集系统； 其中， 所述紫外线灯带及温湿度探头均固定在盖体上； 所述紫外线灯带及温湿度探头均通 过传感器接线与数据 处理采集系统连接， 并向数据 处理采集系统反馈信号； 所述数据 处理 采集系统通过传感器接线控制紫外线灯带及温湿度探 头。 6.如权利要求1所述的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置， 其特征在于： 所述试样 安装盘包括挂钩、 上部连接板、 连接件、 网状底盘及试样固定夹； 其中， 所述网状底盘用于盛 放试样， 并使 试样底部亦能顺利吸湿； 所述试样固定夹固定试样； 所述连接件连接上部连接 板和网状底盘； 所述 挂钩安装于上部连接 板的顶部 。 7.如权利要求1所述的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置， 其特征在于： 所述开合 式挂臂包括悬杆、 挂杆、 连接杆以及调整器； 其中， 所述悬杆包括吊环和伸缩杆， 所述吊环设 在伸缩杆顶部， 其和质量称量系统相连接； 所述伸缩杆用于改变悬杆整体长度； 所述挂杆包 括挂杆支撑杆以及挂环； 所述挂杆支撑杆末端焊接挂环； 所述挂杆支撑杆首端与悬杆底部 连接； 所述连接杆两侧设有 首端连接件和末端连接件， 首端连接件与调整器铰接， 末端连接 件与挂杆支撑杆中部铰接 。 8.如权利要求7所述的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置， 其特征在于： 所述调整权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114993875 A 2器套在悬杆中部， 其包括移动杆、 控制钮和硅胶套环； 所述移动杆能沿悬杆上下滑动， 而实 现挂杆与悬杆之 间的角度调节； 所述移动杆亦能旋转， 实现挂环与挂钩的位置匹配； 所述控 制钮限制移动杆的活动； 所述硅胶套环固定在移动杆中部， 其外径与气体缓冲区上部开口 直径相同； 所述硅胶套环截面略成梯形， 可进入气 体缓冲区上部开口并将其紧密阻塞， 隔绝 密封器内外空气交换。 9.如权利要求7所述的围护结构多孔材料平衡含水量测试装置， 其特征在于： 所述质量 称量系统包括支架以及电子天平； 其中， 所述支架中央有圆孔； 所述电子天平下方设有称量 挂钩； 所述电子天平放置 于支架上， 称量 挂钩从圆孔中通过， 并与悬 杆的吊环 钩连。 10.一种围护结构多孔材料平衡含水量测试方法， 其特征在于： 其采用如权利要求1至8 项任意一项所述的围护结构多孔材 料平衡含水量测试装置， 其包括如下工艺 步骤： 1)， 将饱和盐溶液及适量溶质注入下部器体 中； 将上部器体套于器体上， 使二者紧密贴 合； 将塑料隔板 置于支撑圈体上； 2)， 将两个试样安装盘安放在定位体所对应位置， 使两个试样安装盘的连线通过隔板 的圆心， 并使挂钩方向朝内； 3)， 使开合式挂臂上部的悬杆由下而上穿过盖体的气体缓冲 区； 使硅胶套环进入气体 缓冲区上部开口并将其紧密阻塞； 将盖体盖于上部器体， 使二者紧密贴合； 将上部吊环与称 量挂钩相钩连； 4)， 旋转移动杆使下方挂杆与两个试样安装盘的连线在水平面上呈一定角度； 下滑移 动杆使挂杆打开至水平状态； 调整伸缩杆， 使得挂环位置低于挂钩； 旋转移动杆使 下方挂杆 与两个试样安装盘的连线在水平面上重合； 调整伸缩杆， 使挂钩与挂环钩连； 进一步调整伸 缩杆， 使试样安装盘悬空； 观察悬杆， 确保移动杆未与气体缓冲区接触后， 读取电子天平稳 定后读数， 即为皮重m0； 5)， 称量结束后， 调整伸缩杆， 使试样安装盘进入定位体所对应位置， 并使挂环位置低 于挂钩； 旋转移动杆使下方挂杆与两个试样安装盘的连线在水平面上呈一定角度， 上滑移 动杆收拢挂杆， 这 一过程同时使硅胶套环进入气体缓冲区上部开口并将其紧密阻塞； 6)， 打开盖体； 利用试样固定夹将两个大小近似、 材料相同的绝干试样分别且牢固地立 于网状底盘上； 将盛有试样的两个试样安装盘安放在定位体所对应位置， 使两个试样安装 盘的连线通过隔板的圆心， 并使挂钩方向朝内； 将盖体盖于上部器体； 重复步骤4)， 将此时 电子天平读数记为m1， 两个试样的绝干质量和mdry即可按下式计算： mdry＝m1‑m0； 重复步骤 5)； 7)， 静置测试装置及试样； 在此期间， 温湿度监测及紫外线发生系统与电源连接， 以温 湿度探头监测密封器内温湿度情况； 紫外线灯带每日启动1次， 每次启动时间维持3 0分钟； 8)， 静置20日使试样与密封器内空气环境接近传湿平衡后， 重复步骤4)， 将此 时电子天 平读数记为m2， 两个试样此时质量和mwet即可按下式计算： mwet＝m2‑m0； 两个试样此时含水量 和mwater即可按下式计算： mwater＝mwet‑mdry； 两个试样此时平均质量含水率ω即可按下式计 算： 重复步骤5)； 9)， 继续静置1日， 在 此期间启动紫外线灯带30分钟； 重复步骤4)； 根据 步骤8)中公式计 算两个试样此时质量和mwet、 含水量和mwater、 平均质量含水率ω； 重复步骤5)；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114993875 A 3