一种多孔材料毛细吸水系数连续测量装置

本发明涉及多孔材料毛细吸水湿物性测试领域，尤其涉及一种多孔材料毛细吸水系数连续测量装置。

背景技术：

1、多孔材料的毛细吸水系数是用于分析多孔材料中液态水的传递与储存过程中不可缺少的参数之一，也是用于计算热湿传递过程中的重要湿物理性质之一。精确的毛细吸水系数对分析多孔建筑材料内部热湿分布有显著作用。

2、当前往往采用称重法对多孔材料的毛细吸水系数进行测量：首先，将多孔材料样品的上表面与四个侧面用密封材料包裹，并确保侧面封闭至距离下表面10mm，上表面留小孔用于排气；然后，将多孔材料样品放置于装有支架的水槽中，使多孔材料样品的下表面没入液态水中，并确保测试过程中液态水水位始终高于样品下表面5mm；最后，每间隔一定时间取出多孔材料，用湿布抹去表面附着的游离水后测量样品质量。

3、多孔材料的吸水量往往较小，测量结果的误差将显著影响多孔材料毛细吸水系数。上述方法虽然简单并容易操作，但存在以下几点缺点：1)每次多孔材料样品测量前需进行擦拭，人为误差较大；2)测试过程中需频繁将多孔材料样品从水槽中取出，测试过程不连续；3)测试过程往往持续数十个小时，水槽内水位难以精确控制，影响测试结果；4)测试过程中未考虑由多孔材料没入水中的侧面所吸收的液态水质量，影响测试结果。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种多孔材料毛细吸水系数连续测量装置，不仅可以对多孔材料毛细吸水过程进行连续测量，避免了人为误差与测试过程不连续的影响，而且能够保证测试过程中液面保持稳定，降低由多孔材料侧面吸水引起的误差，从而使测试结果更准确。

2、本发明通过以下技术方案来实现：一种多孔材料毛细吸水系数连续测量装置，该装置包括：

3、平衡杠杆，左右两侧放置多孔材料，一侧为实验组，另一侧为对照组；

4、吸水池，用于放置平衡杠杆，以及用于多孔材料吸水；

5、测量支架，底部固定在电子天平上，顶部和平衡杠杆实验组一侧相连接，用于连续测量多孔材料吸水质量。

6、进一步地，所述吸水池包括大吸水池和小吸水池，所述平衡杠杆放置在小吸水池中，所述小吸水池放置在大吸水池中，且两个吸水池均开设有下表面处于同一高度的出水孔，大吸水池放置在接水池中。

7、进一步地，该装置包括自动滴水装置，所述自动滴水装置由液体容器与导水材料组成；液体容器底部开有出水孔，导水材料固定在出水孔中，依靠重力向大吸水池补水。

8、进一步地，测量支架和平衡杠杆通过连接件相连，所述连接件一端固定于测量支架，另一端固定于平衡杠杆实验组一侧，使平衡杠杆处于水平位置。

9、进一步地，所述平衡杠杆左右两侧长度相等，两侧各悬挂1个网状金属垫片，左右两侧悬挂位置至平衡杠杆中心的距离相等；网状金属垫片下表面至平衡杠杆水平面的距离相等；实验组一侧网状金属垫片与连接件保持在同一竖直线上。

10、进一步地，采用不透水、不透气和不吸水的密封材料对实验组多孔材料的上表面及前后左右四个侧面进行包裹，侧面留出用于吸水的部位；上表面留小孔用于排气；并采用同样的密封材料对对照组的上表面、下表面及前后左右四个侧面进行包裹，侧面留出和实验组同样的用于吸水的部位。

11、进一步地，通过记录电子天平随时间的示数变化，得到实验组多孔材料样品的吸水量，并计算出多孔材料的毛细吸水系数。

12、相对于现有技术，本发明具有如下优点：

13、1)本发明对多孔材料毛细吸水过程进行连续测量，避免了测试过程的不连续性。

14、2)本发明消除了现有技术测试过程中由人为擦拭样品带来的误差，消除传统测量方法中因频繁拿取/放回多孔材料造成的人为误差。

15、3)本发明通过无能源消耗的方式确保测试过程中液面高度恒定，消除了因液面高度波动对多孔材料吸水过程产生的影响，实现多孔材料吸水质量的连续测量。

16、4)本发明提出的平衡杠杆装置结构简单、易于维护、灵敏度高，通过修正杠杆右侧多孔材料的质量变化，降低了现有技术测试过程中由多孔材料侧面吸水引起的测量误差。多孔材料经侧面吸收的水分质量将导致所测得的多孔材料吸水系数偏高。当多孔材料侧面完全被密封材料包裹时，仍无法有效避免多孔材料下表面浸润至液面以下后，液态水经多孔材料侧面与密封材料的缝隙处吸收的质量误差，本发明降低因多孔材料侧面吸水引起的系统误差，从而提升多孔材料毛细吸水系数测量的精确性。综上所述，本发明通过设置平衡杠杆装置以解决此问题。

1.一种多孔材料毛细吸水系数连续测量装置，其特征在于，该装置包括：

2.根据权利要求1所述的一种多孔材料毛细吸水系数连续测量装置，其特征在于，所述吸水池包括大吸水池和小吸水池，所述平衡杠杆放置在小吸水池中，所述小吸水池放置在大吸水池中，且两个吸水池均开设有下表面处于同一高度的出水孔，大吸水池放置在接水池中。

3.根据权利要求1所述的一种多孔材料毛细吸水系数连续测量装置，其特征在于，该装置包括自动滴水装置，所述自动滴水装置由液体容器与导水材料组成；液体容器底部开有出水孔，导水材料固定在出水孔中，依靠重力向大吸水池补水。

4.根据权利要求1所述的一种多孔材料毛细吸水系数连续测量装置，其特征在于，测量支架和平衡杠杆通过连接件相连，所述连接件一端固定于测量支架，另一端固定于平衡杠杆实验组一侧，使平衡杠杆处于水平位置。

5.根据权利要求1所述的一种多孔材料毛细吸水系数连续测量装置，其特征在于，所述平衡杠杆左右两侧长度相等，两侧各悬挂1个网状金属垫片，左右两侧悬挂位置至平衡杠杆中心的距离相等；网状金属垫片下表面至平衡杠杆水平面的距离相等；实验组一侧网状金属垫片与连接件保持在同一竖直线上。

6.根据权利要求1所述的一种多孔材料毛细吸水系数连续测量装置，其特征在于，采用不透水、不透气和不吸水的密封材料对实验组多孔材料的上表面及前后左右四个侧面进行包裹，侧面留出用于吸水的部位；上表面留小孔用于排气；并采用同样的密封材料对对照组的上表面、下表面及前后左右四个侧面进行包裹，侧面留出和实验组同样的用于吸水的部位。

7.根据权利要求1所述的一种多孔材料毛细吸水系数连续测量装置，其特征在于，通过记录电子天平随时间的示数变化，得到实验组多孔材料样品的吸水量，并计算出多孔材料的毛细吸水系数。