УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРОПРОНИЦАЕМОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ВЕРТИКАЛЬНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ИСПЫТЫВАЕМОГО ОБРАЗЦА

Полезная модель относится к области строительной физики, а именно для получения характеристик паропроницаемости строительных материалов в специально моделируемых лабораторных условиях.
Известно устройство для определения характеристик паропроницаемости с применением лабораторных весов, на которых установлена чашка с водой, закрытая образцом. Взвешивание чашки с водой проводят после извлечения ее из шкафа, в котором поддерживается заданные температура и относительная влажность воздуха, через определенные промежутки времени при помощи действий оператора [ГОСТ 25898-83].
Недостатками этого устройства являются: высокая зависимость результатов измерений от действий оператора, невозможность моделирования специальных условий, таких как движение воздуха определенной скорости над образцом, перепад температур между поверхностями образца.
В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбрано устройство для измерения паропроницаемости строительных материалов (патент RU 128718, кл. G01N 5/01, опубл. 27.05.2013). Устройство представляет собой термостат, установленный на электронные весы, соединенные с компьютером. Внутри термостата установлен нагревательный элемент и емкость с водой, на которой располагается испытываемый образец, загерметизированный по краям. Температура воды в термостате поддерживается нагревательным элементом, жестко закрепленным на дне термостата и соединенным электропроводом с электрической сетью, давящем на весы. Вдоль поверхности образца создается воздушный поток с помощью аэродинамической трубы.
Недостатками этого устройства являются: невозможность моделировать близкое к условиям эксплуатации здания ветровое воздействие, т.е. условия, соответствующие вертикальному положению испытуемого образца. Технической проблемой является устранение отмеченных недостатков.
Технический результат заключается в повышении точности получаемых характеристик паропроницаемости строительных материалов, возможности моделирования условий воздействия окружающей среды на испытываемый образец, максимально приближенных к эксплуатационным.
Проблема решается, а технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения паропроницаемости строительных материалов, содержащем емкость с водой и расположенный под емкостью нагревательный элемент, отличающееся тем, что емкость выполнена в сечении L-образной формы, в верхней части длинной стороны которой образовано окно и в нем загерметизирован вертикально расположенный испытываемый образец строительного материала, причем в емкости испытываемого образца встроены датчики относительной влажности воздуха, рассредоточенные по его высоте, под нагревательным элементом расположена прокладка из вспененного теплоизоляционного материала, а на боковой поверхности емкости в зоне расположения воды закреплены плиты из вспененного теплоизоляционного материала. Таким образом, вертикальное расположение образца, т.е. соответствующее фактическому расположению строительного материала в стене здания, позволяет в процессе испытания моделировать близкие к условиям эксплуатации здания ветровые воздействия. При этом наличие в емкости испытываемого образца встроенных датчиков относительной влажности воздуха, рассредоточенных по высоте образца, обуславливает возможность определения средней относительной влажности воздуха по всей высоте образца. Таким образом обеспечивается возможность повышения точности проведения измерений паропроницаемости строительных материалов.
На чертеже позициями обозначено: 1 - опора нагревателя; 2 - электронные весы; 3 - радиационный нагревательный элемент; 4 - прокладка; 5 - емкость с водой; 6 - теплоизоляционные плиты; 7 - стенка емкости; 8 - датчики относительной влажности воздуха; 9 - испытуемый образец; 10 - герметик; 11 - конфузор; 12 - вентилятор; 13 - поворотный механизм вентилятора; 14 - диффузор; 15 - опора вентилятора с поворотным кронштейном.
Устройство для измерения паропроницаемости строительных материалов содержит емкость 5 с водой и расположенный под емкостью нагревательный элемент 3. Емкость 5 выполнена в сечении L-образной формы. В верхней части длинной стороны емкости 5 образовано окно и в нем загерметизирован испытываемый образец 9 строительного материала. Под нагревательным элементом 3 расположена прокладка 4 из вспененного теплоизоляционного материала. На боковой поверхности емкости 5 в зоне расположения воды закреплены плиты 6 из вспененного теплоизоляционного материала. Предлагаемое устройство может работать совместно с вентилятором 12, имеющим диффузор 14. На выходе диффузора установлена прямоугольная решетка, распределяющая воздушный поток равномерно по всей поверхности образца 9. Вентилятор закреплен на кронштейне 13 с возможностью его поворота на 90°, благодаря чему возможен торцевой обдув образца и обдув под различными углами с переменным расходом воздуха, позволяющим получить скорость воздуха от 0,2 до 6 м/с. В емкость 5 напротив испытываемого образца 9 введены датчики 8 относительной влажности, рассредоточенные по его высоте.
Работает устройство следующим образом. Устройство устанавливают, например, на электронные весы 2, соединенное, например, с компьютером (на чертеже не показан) с соответствующим программным обеспечением. В течение времени испытания нагреваемая вода в емкости 5 теряет массу из-за испарения через образец 9. Это изменение массы автоматически регистрирует компьютер и заносит показания в текстовый файл. Скорость потока воздуха и температуру задают близкими к условиям эксплуатации исследуемой строительной конструкции из данных материалов. Результаты, занесенные в текстовый файл, обрабатываются программным обеспечением для получения характеристик паропроницаемости испытываемого материала.
Устройство позволяет проводить как стандартные испытания, так и испытания со специально моделируемыми условиями. Полная автоматизация устройства повышает точность получаемых характеристик паропроницаемости строительных материалов, а программное обеспечение позволяет просто оперировать данными, отображая их в табличной форме или графически. При этом появляется возможность анализировать кинетику процесса паропроницания через образец испытываемого материала.