一種固液相變材料的熱穩定性測試裝置的製作方法

2023-12-04 07:35:11

本實用新型涉及固液相變材料熱穩定性的技術領域，具體的說，是涉及一種固液相變材料的熱穩定性測試裝置。

背景技術：

相變材料在較適合的相變溫度範圍內具有較高的相變潛熱，儲熱密度大，廣泛應用於工業廢熱的回收、太陽熱能利用、儲冷空調系統、建築控溫保溫等。在蓄放熱的過程中，相變材料應該具有較長的使用壽命，也就是經過多次融化/凝固循環後，它的穩定性要好。為此，在熱能存儲系統中將相變材料作為潛熱儲存材料應用之前，進行相應的熱穩定性測試是很有必要的。

相變材料進行多次相變循環後，其熱物性的穩定性影響其使用壽命，使該相變材料應用領域受到局限。目前，固—液相變材料循環穩定性的測量大多採用手工或半手工方式測試，效率極低。通常一個循環需要的時間大於6分鐘，科研單位和相關生產廠商對相變材料的研發和產品長期使用的穩定性檢測往往存在測試的樣品組數少卻耗時特別長的問題。所以需要能同時對多個樣品進行循環操作的測試儀器，這樣才能提高測試效率。

因此，如何提供一種固液相變材料熱穩定性測試裝置，以提高測試效率，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型提供了一種固液相變材料熱穩定性測試裝置，以提高測試效率。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種固液相變材料的熱穩定性測試裝置，其包括：

樣品測試裝置，所述樣品測試裝置包括入水主管、出水主管以及測試管，所述測試管的一端與所述入水主管連通，所述測試管的另一端與所述出水主管連通，所述測試管上具有多個測試孔；

密封安裝在所述測試孔內，用於盛放待測試材料的試劑瓶；

用於對所述試劑瓶內的待測試材料進行加熱的加熱裝置；

與所述入水主管連通的液體冷卻裝置。

優選地，上述的測試裝置中，所述測試管為多個，並且均安裝在所述入水主管和所述出水主管之間。

優選地，上述的測試裝置中，每個所述測試管上均具有手動截止閥。

優選地，上述的測試裝置中，所述測試管所在平面相對於水平面傾斜布置，所述測試孔的軸線垂直於水平面方向布置。

優選地，上述的測試裝置中，所述液體冷卻裝置包括：

壓縮機；

一端與所述壓縮機的輸出端相連的冷凝器；

與所述冷凝器的另一端相連的蒸發器，所述蒸發器位於水箱內，並對所述水箱內的液體進行冷卻，所述入水主管和所述出水主管均與所述水箱連通。

優選地，上述的測試裝置中，所述液體冷卻裝置還包括循環泵，所述循環泵的輸入端與所述水箱連接，所述循環泵的一個輸出端通過第一電動截止閥與所述入水主管的入口端連通，所述循環泵的另一個輸出端通過第二電動截止閥與所述水箱連通；所述入水主管的出口端與所述水箱之間的管路上設置有第三電動截止閥。

優選地，上述的測試裝置中，所述冷凝器與所述蒸發器之間的管路上設置有毛細管。

優選地，上述的測試裝置中，所述加熱裝置為安裝在所述試劑瓶內的電加熱管。

優選地，上述的測試裝置中，所述試劑瓶為銅製容器，所述試劑瓶與所述測試孔通過橡膠密封環螺紋連接。

經由上述的技術方案可知，本實用新型公開了一種固液相變材料的熱穩定性測試裝置，其包括樣品測試裝置、試劑瓶以及對樣品進行加熱的加熱裝置和對樣品冷卻的冷卻裝置。其中，樣品測試裝置包括入水主管、出水主管以及設置在入水主管和出水主管之間並且均與兩個主管連通的測試管，而且測試管上具有多個用於密封安裝試劑瓶的測試孔，上述的冷卻裝置與入水主管連通，加熱裝置安裝在試劑瓶中。通過增加測試孔的個數，可實現對多個試劑瓶中的待測試材料進行熱穩定性測試。採用本申請中的熱穩定性測試系統可實現多種樣品同時檢測，提高了檢測效率，縮短了檢測時間。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的固液相變材料熱穩定性測試裝置的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的安裝有試劑瓶的測試孔的剖視圖。

具體實施方式

本實用新型的核心是提供一種固液相變材料熱穩定性測試裝置，以提高測試效率。

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

如圖1和圖2所示，本實用新型公開了一種固液相變材料的熱穩定性測試裝置，其包括樣品測試裝置、試劑瓶13以及對樣品進行加熱的加熱裝置12和對樣品冷卻的冷卻裝置。其中，樣品測試裝置包括入水主管91、出水主管92以及設置在入水主管91和出水主管92之間並且均與兩個主管連通的測試管，而且測試管上具有多個用於密封安裝試劑瓶的測試孔9，上述的冷卻裝置與入水主管91連通，加熱裝置12安裝在試劑瓶13中。通過增加測試孔9的個數，可實現對多個試劑瓶13中的待測試材料進行熱穩定性測試。採用本申請中的熱穩定性測試系統可實現多種樣品同時檢測，提高了檢測效率，縮短了檢測時間。

具體的實施例中，將測試管設置為多個，並且均安裝在入水主管91和出水主管92之間。設置多個測試管可進一步增多測試孔9的數量，提高同時檢測的試劑瓶13的個數。對於測試管的數量可根據不同的需要進行設定，且均在保護範圍內。在一具體實施例中，將測試管設置為五個，並且每個測試管上具有十個測試孔9，即在檢測過程中可同時實現五十個樣品的檢測。

雖然可儘可能多的設置測試管的個數，但是，在需要檢測的樣品個數不多時，為了節省成本，可在每個測試管上均設置手動截止閥8，並通過手動截止閥8可實現對應測試管與冷卻裝置的導通和截斷，達到節省成本的目的。

進一步的實施例中，該測試管所在平面相對於水平面傾斜布置，優選的，系統正常放置時，出水主管92的高度高於入水主管91的高度，並且測試管所在平面相對於水平面傾斜45°。樣品測試區的測試管採用傾斜放置，以確保樣品加熱前測試管中的冷卻水通過自重完全排空。為了防止試劑瓶13傾斜，本申請中的測試孔9的軸線方向需要垂直於水平面的方向。

本申請中公開的液體冷卻裝置包括：壓縮機1、冷凝器2、蒸發器4和水箱5。其中，壓縮機1為液體冷卻提供動力基礎，採用壓縮機1和冷凝器2以及蒸發器4連接方式，可通過蒸發器4對水箱5內的液體進行熱交換實現液體的冷卻，並將冷卻後的液體輸送至入水主管91內，以實現對測試管的冷卻，即完成樣品冷卻的過程。本申請中僅提供了一種液體冷卻的方式，採用上述的液體冷卻裝置可實現對水箱5內水溫的機械化控制，在不考慮其他條件時也可直接採用冰塊降溫的方式。

本申請中公開的液體冷卻裝置還包括循環泵6，其中，該循環泵6的輸入端與水箱5連接，而循環泵6的一個輸出端通過第一電動截止閥10與入水主管91的入口端連通，循環泵6的另一個輸出端通過第二電動截止閥7與水箱5連通；入水主管91的出口端與水箱5之間的管路上設置有第三電動截止閥11。工作時，當第一電動截止閥10打開，而第二電動截止閥7和第三電動截止閥11關閉時，水箱5中的冷卻液體能夠流入測試管內，對試劑瓶13中的樣品進行冷卻。而當冷卻完成後，關閉第一電動截止閥10，並打開第二電動截止閥7和第三電動截止閥11，以將測試管內的液體排空。具體的，連接過程中，在冷凝器2與蒸發器4之間的管路上設置毛細管3。

本申請中公開的加熱裝置12為安裝在試劑瓶13內的電加熱管，電加熱管由包裹著銅製金屬網絲的電加熱管組成，電加熱管與變壓器連接，由變壓器控制其加熱功率。

更進一步的實施例中公開的試劑瓶13為銅製容器，並且該試劑瓶13與測試孔9通過密封環螺紋連接。銅製容器由銅管和圓形銅片焊接而成，並通過密封圈15米飯試劑瓶的瓶口位置。銅製容器套有帶外螺紋的橡膠密封環14，容器和橡膠密封環14之間為緊密配合，再用膠水粘合防漏水，橡膠密封環14與測試孔9通過螺紋連接，橡膠密封環14周邊有螺紋，擰到測試管的測試孔9上，需保證緊密配合防止洩漏，既保證密封同時防止橡膠密封環14由於測試管中的水壓彈出。此處僅是提供了一種試劑瓶的具體形式，在實際中也可採用其他方式的試劑瓶，只需要保證試劑瓶與測試孔之間的密封即可。

本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。