一种3D打印混凝土墙体热工性能监测方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种3D打印混凝土墙体热工性能监测方法与系统，包括保温箱体、磁吸传动机构和热源，所述保温箱体为正方体，所述保温箱体的一面设置为3D打印混凝土墙体测试面，所述保温箱体的一侧设置有气密性检测仪，所述保温箱体的内部设置有四组气囊，所述磁吸传动机构包括强力磁铁、与所述强力磁铁垂直固定连接的传动杆和传动杆固定装置，所述热源固定在所述传动杆固定装置上。本发明专利技术采用上述结构的一种3D打印混凝土墙体热工性能监测方法与系统，以解决现有技术中因3D打印墙体表面凹凸不平而无法紧密贴合的问题，解决现有技术只能将检测装置固定到现场墙体上的问题，解决在操作过程中导致保温箱体气密性不严的问题。程中导致保温箱体气密性不严的问题。程中导致保温箱体气密性不严的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印混凝土墙体热工性能监测方法与系统


[0001]本专利技术涉及3D打印
，尤其是涉及一种3D打印混凝土墙体热工性能监测方法与系统。

技术介绍

[0002]3D打印混凝土技术是一种新型技术，因其在建造时的快速成型，无需模板支撑和振捣过程，使得3D打印技术在建筑领域有着越来越多的应用，各式各样的3D打印建筑也被设计开发出来。随着3D打印建筑领域的不断发展，对3D打印墙体的热工性能的测试的需求也在愈加增长。
[0003]中国专利号为201721126565.X，专利名称为《一种建筑墙体传热系数检测装置的热箱》的技术中，存在以下问题：
①
该专利只适用于平面墙体，对于3D打印“波浪形”凹凸不平墙面无法吸附，吸附盘容易脱落，无法保证热工性能监测装置密闭性要求；
②
该专利将装置固定到现场墙体上，对其进行热工监测。中国专利号为201520930555.6，专利名称为《一种建筑墙体传热系数检测装置的热箱结构》的技术中存在以下问题：
①
通过弹性密封圈与墙体进行密封，使得其仅能与表面较平的墙体进行密封，对于3D打印墙体则无法填充满空隙处；
②
该专利通过钉子固定在现场墙体上，不仅会对墙体产生破坏，而且拆卸不便；
③
该专利将装置固定到现场墙体上，对其进行热工监测。中国专利号为201922092971.4，专利名称为《一种建筑墙体传热系数检测装置》的技术中，存在以下问题：
①
该专利通过密封圈与墙体进行密封，使得其仅能与表面较平的墙体进行密封，对于3D打印墙体则无法填充满空隙处；
②
该专利在热箱上有检修孔洞，虽然用密封条将其密闭，但是依然会造成热量流失；
③
该专利将装置固定到现场墙体上，对其进行热工监测。
[0004]在现阶段应用中，因3D打印混凝土逐层建造的方式，导致打印墙体具有表面的凹凸的特征，常规的墙体传热系数检测设备不能在检测3D打印墙体时做到与墙体表面进行良好的密封，也无法针对装配式3D打印墙体预制构件进行连续检测。因此，提出一种针对3D打印混凝土墙体热工性能监测方法和系统是非常有必要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种3D打印混凝土墙体热工性能监测方法与系统，以解决现有技术中大多数针对于表面平整的普通墙体的问题，解决因3D打印墙体表面凹凸不平而无法紧密贴合的问题，解决现有技术只能将检测装置固定到现场墙体上的问题，解决在操作过程中导致保温箱体气密性不严的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种3D打印混凝土墙体热工性能监测方法与系统，包括保温箱体、磁吸传动机构和设置在所述保温箱体内部的热源，所述保温箱体为正方体，所述保温箱体的一面设置为3D打印混凝土墙体测试面，所述保温箱体的一侧设置有气密性检测仪，所述保温箱体的内部设置有四组气囊，所述磁吸传动机构包括强力磁铁、与所述强力磁铁垂直固定连接的传动杆和传动杆固定装置，所述强力磁铁与所述传动杆均设置
为两组，两组所述强力磁铁分别设置在所述保温箱体的顶面和一侧面，每组所述强力磁铁包括设置在所述保温箱体内部和外部的两块，每组所述传动杆设置为两根，与所述强力磁铁对应设置的两组所述传动杆相互垂直且接触，所述传动杆固定装置设置在两组所述传动杆的接触位置上，所述热源固定在所述传动杆固定装置上。
[0007]优选的，所述保温箱体的内部长宽高均设置为0.5
‑
2m，所述保温箱体由保温泡沫板组装拼成，所述保温泡沫板的材质为保温效果好的聚氨酯泡沫板，所述聚氨酯泡沫板的厚度为3
‑
30cm。
[0008]优选的，四组所述气囊分别设置在所述3D打印混凝土墙体测试面的上下左右四个侧面上，所述气囊设置为TPU材料的复合布气囊，所述气囊的宽度为20
‑
40cm，所述气囊充气后的气囊厚度为1
‑
10cm，所述气囊的充气压力设置为30
‑
300MPa。
[0009]优选的，所述保温箱体与所述强力磁铁之间设置有板材，所述板材与所述强力磁铁的滑动摩擦力系数低于0.5。
[0010]优选的，所述传动杆与所述传动杆固定装置均选用滑动摩擦力系数低于0.5的材质。
[0011]优选的，一种3D打印混凝土墙体热工性能监测方法，包括以下步骤：
[0012](1)按照监测装置规格打印3D打印墙体，在3D打印墙体两侧布置温度检测传感器和热流检测传感器，在保温箱体的一侧接入气密性检测仪；
[0013](2)将3D打印墙体放置在监测装置的气囊处，对气囊进行充气，使得3D打印墙体与保温箱体紧密贴合；
[0014](3)对保温箱体内部进行气密性监测，将气密性检测仪的注射针与压力表连接，用打气筒向保温箱体内部进行充气，当压力表达到0.25MPa时停止充气，保持15min，监测压力数值；
[0015](4)通过移动外部强力磁铁来改变内部加热热源的位置，将热源移动到中心位置，通过温度检测传感器与热流检测传感器的检测，当3D打印墙体两侧的温度与热流接近时，确定热源的位置准确；
[0016](5)对3D打印墙体进行热工性能监测，当两侧温差大于10℃且最高温度达到稳定，完成监测；
[0017](6)将气囊放气，取消3D打印墙体与保温箱体之间的固定，卸下已监测的3D打印墙体，进行下一块3D打印墙体的监测。
[0018]因此，本专利技术采用上述结构的一种3D打印混凝土墙体热工性能监测方法与系统，具备以下有益效果：
[0019](1)通过外包硅胶的气囊充气不仅将3D打印墙体固定在热箱上，而且硅胶能够填满3D打印墙体的凹凸处，实现了3D打印墙体外表面波浪型凹凸与传热检测装置的良好贴合，保证装置密闭性；
[0020](2)通过外包硅胶气囊的放气即可取消对3D打印墙体的固定，能够简便连续测试3D打印墙体的拆卸安装过程，使得检测墙体样品能更方便、便捷、快速地拆卸更换；
[0021](3)通过磁吸传动机构的移动，能够在箱体保持封闭的情况下，在外部移动加热源，不使内外发生热量交换，实现了检测箱内热源自由移动而不影响箱体密闭效果。
[0022]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0023]图1为本专利技术一种3D打印混凝土墙体热工性能监测方法与系统实施例的监测装置结构示意图；
[0024]附图标记
[0025]1、保温箱体；2、热源；3、气密性检测仪；4、气囊；5、强力磁铁；6、传动杆；7、传动杆固定装置。
具体实施方式
[0026]以下通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0027]除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印混凝土墙体热工性能监测系统，其特征在于：包括保温箱体、磁吸传动机构和设置在所述保温箱体内部的热源，所述保温箱体为正方体，所述保温箱体的一面设置为3D打印混凝土墙体测试面，所述保温箱体的一侧设置有气密性检测仪，所述保温箱体的内部设置有四组气囊，所述磁吸传动机构包括强力磁铁、与所述强力磁铁垂直固定连接的传动杆和传动杆固定装置，所述强力磁铁与所述传动杆均设置为两组，两组所述强力磁铁分别设置在所述保温箱体的顶面和一侧面，每组所述强力磁铁包括设置在所述保温箱体内部和外部的两块，每组所述传动杆设置为两根，与所述强力磁铁对应设置的两组所述传动杆相互垂直且接触，所述传动杆固定装置设置在两组所述传动杆的接触位置上，所述热源固定在所述传动杆固定装置上。2.根据权利要求1所述的一种3D打印混凝土墙体热工性能监测系统，其特征在于：所述保温箱体的内部长宽高均设置为0.5
‑
2m，所述保温箱体由保温泡沫板组装拼成，所述保温泡沫板的材质为保温效果好的聚氨酯泡沫板，所述聚氨酯泡沫板的厚度为3
‑
30cm。3.根据权利要求2所述的一种3D打印混凝土墙体热工性能监测系统，其特征在于：四组所述气囊分别设置在所述3D打印混凝土墙体测试面的上下左右四个侧面上，所述气囊设置为TPU材料的复合布气囊，所述气囊的宽度为20
‑
40cm，所述气囊充气后的气囊厚度为1
‑
10cm，所述气囊的充...

【专利技术属性】
技术研发人员：解盼盼，马国伟，贾阔，王里，阿如罕，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：