(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210627488.5 (22)申请日 2022.06.06 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114705715 A (43)申请公布日 2022.07.05 (73)专利权人 天津大学 地址 300354 天津市津南区海河教育园区 雅观路13 5号 (72)发明人 李醒飞　刘烨昊　徐佳毅　卫海桥　 王士铎　 (74)专利代理 机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 专利代理师 吴梦圆 (51)Int.Cl. G01N 25/12(2006.01)G01D 21/02(2006.01) (56)对比文件 CN 114441587 A,202 2.05.06 CN 101183020 A,20 08.05.21 WO 2015075387 A1,2015.0 5.28 CN 114113194 A,202 2.03.01 CN 114441586 A,202 2.05.06 CN 101187643 A,20 08.05.28 CN 111551379 A,2020.08.18 孔祥飞等.复合相变 颗粒蓄热板材的制备及 性能研究. 《新型建筑材 料》 .2016,(第0 3期),90- 94. 审查员 汤敏 (54)发明名称 相变材料的测试装置及测试方法 (57)摘要 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。 权利要求书4页 说明书13页 附图7页 CN 114705715 B 2022.10.04 CN 114705715 B 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； 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； 以及 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， 所述填充抽气单元包括第一控制阀组、 负压表、 第二控制阀组、 第二上端盖、 第二主壳体、 第二下端盖和连接阀组， 其中： 所述第二主壳体上 下两端分别与所述第二上端盖和所述第二下端盖形成闭合腔体； 所述第一控制阀组与真空泵和所述相变材料容纳腔连通， 被配置为抽出所述闭合腔体 和所述相变换 热单元内部的残余气体； 所述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； 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 所述负压表与所述连接 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， 检测所述闭合腔 体和所述相变换热单元的负压值， 通过所述负压值， 控制 所述真空泵的工作状态， 通过所述连接阀组能够在真空条件下阻断相变材料填充， 防止气 体继续进入所述相变换 热单元。 2.根据权利要求1所述的测试装置， 其特 征在于， 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。 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。权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114705715 B 24.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； 以及 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。 5.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。 6.一种利用 如权利要求1 ‑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， 使相变换热单元内的相变材料的温度在相变温度以 下分别处于 ； 以及 步骤25： 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下的状态下随温度变化的特性。 7.一种利用 如权利要求1 ‑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， 包括液相压力测试 方法和固相压力测试 方法中的至少一种， 其中： 所述液相压力测试 方法包括： 步骤31： 将所述相变换 热单元放置在温度控制单 元内； 步骤32： 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权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114705715 B 3