Прибор для испытания теплофизических свойств бетона предназначен для измерения повышения температуры, удельной теплоёмкости и теплопроводности бетона. В качестве дополнительных функций предусмотрено измерение температуропроводности и коэффициента линейного теплового расширения. Кроме того, прибор позволяет воспроизводить заданные кривые изменения температуры. Он подходит для испытаний теплофизических свойств бетона, исследований строительных материалов и контроля качества в строительных и инженерных лабораториях.

Прибор для испытания теплофизических свойств бетона

Модель: TDJG329-3

I. Обзор изделия

Прибор для определения теплофизических свойств бетона предназначен для измерения повышения температуры, удельной теплоемкости и теплопроводности бетона. В качестве дополнительных функций прибор также позволяет измерять температуропроводность и коэффициент линейного теплового расширения. Кроме того, устройство способно воспроизводить заданную кривую изменения температуры.

Применимые или справочные стандарты: JG/T 329-2011, SL 352-2006, DL/T 5150-2001, GB/T 50080-2016, ACI PRC-122-14

II. Технические характеристики:

Габаритные размеры: 1050 × 1875 × 1750 мм

Размеры рабочей камеры: 800 × 800 × 1100 мм

Диапазон температур в рабочей камере: 5–85 °C

Точность поддержания температуры: ≤ ±0,1 °C

Изменение температуры 50 л воды за 72 часа: ≤ ±0,04 °C (фактическое измеренное значение: ≤ ±0,02 °C)

Примечание:

1. Контроллер температуры:

Прибор оснащен контроллером нового поколения от японской компании Conductivity, отличающимся высоким разрешением, высокой точностью и высокой производительностью. Его функциональные возможности включают поддержку различных типов входных сигналов, 10 наборов экспертных ПИД-параметров, усовершенствованный алгоритм зонального ПИД-регулирования, высокоточное измерение температуры (вплоть до тысяч градусов) с отображением десятичных знаков, поддержку платиновых термометров сопротивления (в диапазоне от 0,000 до 30,000) и разрешение регулирования 1/14 000. В данном устройстве используется платиновый термометр сопротивления типа Pt100; диапазон измеряемых температур составляет 0–100 °C, а точность отображения — два десятичных знака.

2. Система охлаждения:

В холодильной установке используется компрессор французского производства MAYEKAWA и каскадная конструкция с двумя водяными баками, дополненная двумя водяными насосами с частотно-регулируемым приводом. Такая конфигурация позволяет быстро обеспечивать необходимую холодопроизводительность на этапе охлаждения и поддерживать стабильное охлаждение на этапе нагрева. При высоких температурах расход воды, перекачиваемой насосами, снижается, что позволяет уменьшить требуемую мощность нагрева. В системе нагрева применяется метод управления на основе теплового баланса, что способствует снижению энергопотребления.

3. Значение отклонения:

Значение отклонения определяется компьютером автоматически на основе данных о температуре окружающей среды и температуре образца.

Мощность нагрева: 2 кВт

Мощность охлаждения: 1,1 кВт

III. Порядок действий

Прибор управляется компьютером, все измерения выполняются автоматически, без участия оператора. Результаты испытаний отображаются на экране компьютера в виде таблиц, соответствующих требованиям действующих стандартов. Данные в режиме реального времени автоматически сохраняются в архиве, что позволяет легко находить их в дальнейшем; также предусмотрена возможность просмотра и печати графиков.

В качестве управляющего устройства используется компьютер Lenovo (бизнес-серии) или промышленный ПК, который подключается к основному блоку с помощью трехжильного кабеля. Дальность связи может превышать 500 м, что обеспечивает оператору комфортные и спокойные условия работы.

IV. Характеристики продукта

При стандартных методах испытания бетона на повышение температуры необходимо поддерживать температуру окружающей среды на уровне температуры образца. Помимо соблюдения нормативного требования к точности отслеживания (≤ ±0,1 °C), требуется также выполнять калибровку с учетом отклонения, соответствующего температуре образца, — это необходимо для обеспечения достоверности кривой повышения температуры.

Тем не менее, даже при принятии таких мер, случайные системные погрешности не всегда удается полностью компенсировать посредством калибровки, а точность отслеживания температуры подвержена случайным колебаниям. В результате бетонный образец может в той или иной степени отдавать тепло в окружающую среду или поглощать его из нее, что снижает точность измерения температурной кривой.

Для решения этой проблемы наша компания разработала комплексную аппаратно-программную систему управления, основанную на двух указанных методах. При сохранении тех же показателей точности отслеживания температуры и величины отклонения данная система сокращает теплообмен между бетонным образцом и окружающей средой примерно на 50%, тем самым повышая точность и достоверность регистрируемой кривой роста температуры.

V. Принцип работы

Теплопроводность бетона

1. Точность поддержания температуры: ≤ ±0,1 °C

2. Условия окружающей среды: температура 0–40 °C

3. Внутренние размеры испытательного резервуара: Φ300 × 420 мм

4. Габаритные размеры: 890 × 650 × 900 мм

5. Система управления: автоматическая, с сенсорным экраном

6. Размеры образца: Φ200 × 400 мм

Коэффициент линейного теплового расширения бетона

1. Автоматическая водяная баня с поддержанием постоянной температуры: баня рассчитана на испытание одного образца за раз. Уровень воды поддерживается примерно на 50 мм выше верхней части цилиндрического образца. Температура регулируется с точностью ±0,5 °C. Скорость охлаждения можно настраивать с помощью холодильной установки.

2. Дифференциальный тензорезистор: база датчика — 250 мм.

3. Гидравлический пропорциональный мост: предназначен для измерения значений электрического сопротивления при деформации.

4. Термометр: диапазон измерений — 0–100 °C; точность отображения — 0,1 °C.

5. Штатив для образцов: полностью изготовлен из нержавеющей стали; диаметр: 200 мм; высота: 500 мм.

Теплопроводность бетона

1. Точность поддержания температуры: ≤ ±0,1 °C

2. Условия окружающей среды: температура 0–40 °C

3. Внутренние размеры испытательного резервуара: Φ300 × 420 мм

4. Габаритные размеры: 890 × 650 × 900 мм

5. Система управления: Автоматическая, с сенсорным экраном

6. Размеры образца: Φ200 × 400 мм

Температуропроводность бетона

1. Контроль температуры: диапазон: 0–100 °C; точность: ≤ ±0,1 °C; разрешение: 0,01 °C.

2. Размеры образца: Φ200 × 400 мм; внутренний диаметр: Φ10 мм; глубина: 200 мм.

3. Размеры резервуара для охлаждения: диаметр — 500–600 мм; высота — 800 мм.

4. Размеры резервуара для нагрева: наружный диаметр — 500 мм; внутренний диаметр — 400 мм; расстояние между двумя слоями нержавеющей стали — 50 мм.

VI. Структура продукта

Основной блок имеет интегрированную конструкцию и включает в себя теплоизолированную камеру, систему охлаждения, каскадные резервуары для охлаждающей воды, систему частотного регулирования скорости водяного насоса, систему нагрева, систему циркуляции воздуха, испытательную камеру для определения повышения температуры, испытательные камеры для измерения теплопроводности и температуропроводности, испытательную камеру для определения удельной теплоемкости, испытательную камеру для измерения линейного теплового расширения, мешалку, нагреватель образца, измеритель мощности и другие компоненты.