УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ Российский патент 2013 года по МПК G01N25/18 

Изобретение относится к исследованию материалов с помощью тепловых средств, в частности к определению сопротивления теплопередаче строительной конструкции.

Известны способы контроля сопротивления теплопередаче строительных конструкций, см. например патент RU №2323435. Указанный способ включает установку на одной стороне конструкции первого нагревательного элемента, измерение теплового потока, проходящего через строительную конструкцию, измерение температур на обеих сторонах строительной конструкции. На противоположной стороне строительной конструкции напротив первого нагревательного элемента устанавливают второй нагревательный элемент. Сопротивление теплопередаче строительной конструкции определяют по формуле:

R=(T_B-T_H)/q

где: R - сопротивление теплопередаче,

Т_в, Т_н - температуры на внутренней и наружной сторонах строительной конструкции,

q - тепловой поток через строительную конструкцию.

Указанный способ имеет значительную погрешность измерения, так как температуры Т_В, Т_Н нагрева имеют малую разность.

В отличие от прототипа противоположную сторону строительной конструкции охлаждают, чем достигается бóльшая разность температур Т_В, Т_Н и соответственно бóльшая точность измерения. Согласно заявляемому способу на строительной конструкции выделяют зону измерения, одну сторону которой нагревают, а другую - охлаждают. Способ включает операции измерения температур нагрева и охлаждения зоны строительной конструкции, а также измерение теплового потока, проходящего через выделенную зону.

Устройство для измерения сопротивления теплопередаче имеет нагреватель, встроенный в теплоизолированную приставную камеру, которая прикрепляется к одной стороне выделенной зоны строительной конструкции.

На другой стороне строительной конструкции имеется охладитель.

Охладитель может быть выполнен в виде полупроводникового термоэлектрического модуля Пельтье, встроенного в обойму, снабженную элементами крепления к строительной конструкции.

Вторым вариантом исполнения охладителя может быть напорный вентилятор, сочлененный с теплоизолированным коробом, образующим со стеной строительной конструкции камеру расширения, сообщающуюся с атмосферой.

На фиг.1 изображено устройство с охладителем в виде модуля Пельтье.

На фиг.2 изображено устройство, в котором для охлаждения используется напорный вентилятор.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

Одну сторону строительной конструкции, например стену здания 1, нагревают, а другую - охлаждают. Температуру нагрева стены регистрируют термометром 2, а температуру охлажденной стороны стены - термометром 3. Тепловой поток, проходящий через стену, регистрируют датчиком 4. Для нагревания стены используется нагревательный элемент 5 с регулятором 6 степени нагрева. Нагревательный элемент встроен в теплоизолированную приставную камеру 7, которая крепится к стене с помощью элементов 8.

Другую сторону стены 1 охлаждают с помощью различных средств, чем достигается бóльшая точность измерения. В качестве такого средства может использоваться термоэлектрический модуль Пельтье 9. Указанный модуль встроен в обойму 10 и запитан от источника тока, находящегося в пульте управления 11. Для отвода тепла от термоэлектрического модуля 9 служит радиатор 12. Обойма 10 крепится к стене с помощью элементов крепления 13.

На строительную конструкцию, например стену задания 1, крепится приставная камера 7 с находящимся в ней нагревательным элементом 5.

С другой стороны здания соответственно приставной камере 7 крепится обойма 10 со встроенным в нее термоэлектрическим модулем 9. Приставная камера 7 и обойма 10 могут иметь прямоугольную или круглую форму, при этом их размер выбирается равным 3÷5 толщины строительной конструкции. С помощью нагревательного элемента 5 строительная конструкция 1 нагревается до температуры, превышающей температуру окружающей среды на 5-10°С. Степень нагрева контролируется термометром 2. Одновременно с нагревом включается термоэлектрический модуль 9, который охлаждает поверхность строительной конструкции до отрицательной температуры. Степень охлаждения контролируется термометром 3. По истечении некоторого времени температуры на обеих сторонах становятся стабильными, не изменяющимися по времени. В этот момент с помощью датчика 4 регистрируют величину теплового потока q, проходящего через строительную конструкцию. Далее определяют значение сопротивления теплопередаче строительной конструкции по формуле:

R=(T_B-T_H)/q

Вторым вариантом охладителя может служить напорный вентилятор 13, сочлененным с защитным коробом 14, который крепится к строительной конструкции с помощью элементов 15. Защитный короб 14 в сочетании со строительной конструкцией 1 образуют камеру расширения 16, сообщающуюся с атмосферой. Воздух под давлением напорного вентилятора 13 поступает в камеру расширения 16 через сопло 17.

Для проведения измерений выбирают участок строительной конструкции, на котором можно установить приставную камеру с нагревателем, а с другой стороны - охладитель. Предлагаемые способ и устройство обеспечивают высокую точность измерения сопротивления теплопередаче строительной конструкции.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано при определении сопротивления теплопередаче строительной конструкции. Заявленное устройство для измерения сопротивления теплопередаче строительной конструкции содержит нагреватель и первый термометр, установленные на одной стороне строительной конструкции, охладитель и второй термометр, установленные на противоположной стороне строительной конструкции, а также измеритель теплового потока, проходящего через строительную конструкцию. Устройство дополнительно снабжено прикрепленной к строительной конструкции теплоизолированной приставной камерой, в которую встроены нагреватель, измеритель теплового потока и первый термометр. Охладитель и второй термометр встроены в короб, снабженный элементами крепления к строительной конструкции. Технический результат: повышение точности измерения сопротивления теплопередаче строительной конструкции. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для измерения сопротивления теплопередаче строительной конструкции, содержащее нагреватель и первый термометр, установленные на одной стороне строительной конструкции, охладитель и второй термометр, установленные на противоположной стороне строительной конструкции, измеритель теплового потока, проходящего через строительную конструкцию, отличающееся тем, что оно снабжено прикрепленной к строительной конструкции теплоизолированной приставной камерой, в которую встроены нагреватель, измеритель теплового потока и первый термометр, а охладитель и второй термометр встроены в короб, снабженный элементами крепления к строительной конструкции.

2. Устройство для измерения сопротивления теплопередаче строительной конструкции по п.1, отличающееся тем, что охладитель выполнен в виде полупроводникового термоэлектрического модуля.

3. Устройство для измерения сопротивления теплопередаче строительной конструкции по п.1, отличающееся тем, что охладитель выполнен в виде напорного вентилятора, сочлененного с коробом, образующим со строительной конструкцией камеру расширения, сообщающуюся с атмосферой.