УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПАРОПРОНИЦАЕМОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ИСПЫТЫВАЕМОГО ОБРАЗЦА

Устройство для определения характеристик паропроницаемости строительных материалов с горизонтальным 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, давящим 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, направленное перпендикулярно к поверхности строительного материала, влияние подключаемого к весам массы электропровода, электронагревателя и термостата, давящих на весы и влияющих на точность результатов измерения.
Технической проблемой является устранение отмеченных недостатков.
Технический результат заключается в повышении точности получаемых характеристик паропроницаемости строительных материалов. Проблема решается, а технический результат достигается тем, что в устройстве для определения характеристик паропроницаемости, содержащем емкость с водой, загерметизированную образцом испытываемого строительного материала, расположенный под емкостью нагревательный элемент, под радиационным нагревательным элементом расположена прокладка из вспененного теплоизоляционного материала, а на боковой поверхностью емкости закреплены плиты из вспененного теплоизоляционного материала.
На чертеже позициями обозначено: 1 - опора нагревателя; 2 - электронные весы; 3 - радиационный нагревательный элемент; 4 - прокладка; 5 - емкость с водой; 6 - теплоизоляционные плиты; 7 - герметик; 8 - испытываемый образец; 9 - диффузор; 10 - вентилятор; 11 - опора вентилятора.
Устройство для определения характеристик паропроницаемости содержит емкость 5 с водой, загерметизированную образцом 8 испытываемого строительного материала. Под емкостью 5 расположен нагревательный элемент 3. Под нагревательным элементом 3 расположена прокладка 4 из вспененного теплоизоляционного материала, а на боковой поверхности емкости закреплены плиты 6 из вспененного теплоизоляционного материала. В предлагаемом устройстве взамен термостата, как в прототипе, применяется нагрев емкости с водой за счет лучистого излучения радиационного нагревательного элемента 3, не давящего на весы за счет применения отдельно стоящей опоры, не влияющей и не давящей на весы, а также имеется зазор для установки радиационного нагревательного элемента, не давящего на весы, что позволяет повысить точность измерения. Прокладка 4 из вспененного теплоизоляционного материала исключает влияние теплового воздействия нагревательного элемента на результаты показаний весов. Боковая поверхность емкости 5 также изолирована плитами из вспененного теплоизоляционного материала для повышения точности измерения паропроницаемости при создании температурного напора на поверхностях образца за счет снижения потерь теплоты в окружающую в среду. Таким образом подключаемый к весам электропровод, масса электронагревателя и термостат не могут влиять на данные, получаемые в процессе эксперимента.
Работает устройство следующим образом. Предлагаемое устройство устанавливают, например, на электронные весы 2, которые соединяют с компьютером, имеющим соответствующее программное обеспечение. В течение времени испытания нагреваемая вода в емкости 5 теряет массу из-за испарения через образец 8. Это изменение массы автоматически регистрирует компьютер и заносит показания в текстовый файл. Результаты, занесенные в текстовый файл, обрабатываются программным обеспечением для получения характеристик паропроницаемости испытываемого материала. Конструкция устройства позволяет свободно снимать его с весов и производить взвешивание на других более точных весах. Кроме того, конструкция устройства позволяет с помощью рядом стоящего осевого вентилятора 10 с диффузором 9 моделировать ветровое воздействие, направленное перпендикулярно к поверхности строительного материала, близкое к условиям эксплуатации исследуемой строительной конструкции из данных материалов.
Таким образом, предлагаемое 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.