Способ тепловой дефектоскопии строительных изделий

 

Изобретение относится к технике контроля теплофизических свойств материалов и может быть использовано для тепловой дефектоскопии строительных изделий. Преимущественное применение способа - контроль теплозащитных качеств трехслойных наружных панелей зданий с термовкладышами из эффективного утеплителя в условиях заводского производства. Целью изобретения является снижение трудоемкости и повышение оперативности способа при контроле панелей с теплоизоляционными вкладышами. Предварительно нагретую панель подвергают охлаждению в воздушной среде с постоянной температурой, термографируют ее наружную поверхность и по термопрофилю температурной аномалии, соответствующей исследуемому ребру жесткости, получают данные, с помощью которых по графикам зависимости определяют действительную ширину теплопроводного ребра жесткости.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„, 151 75 (51) 4 G 01 N 25/72 и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4426488/29-25 (22) 18.05,88 (46) 30.10.89. Бюл. М 40 (71) Научно-исследовательский институт строительной физики Госстроя СССР (72) Г. С .Иванов, В. А. Лоб анов и О.В.Беганов (53) 536.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 312192, кл. G 01 N 25/72, 1971.

Авторское свидетельство СССР

Р 1038857, кл, G 01 N 25/72, 1983. (54) СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ

СТРОИТЕЛЪНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к технике контроля теплофизических свойств материалов и может быть использовано для тепловой дефектоскопии строительных изделий ° Преимущественное примеИзобретение относится к технике контроля теплофизических свойств ма" териалов и может быть использовано для тепловой дефектоскопии изделий строительной индукции, а также для контроля теплозащитных качеств трехслойных наружных панелей зданий с термовкладьппами из эффективного утеплителя в условиях заводского произВодства, Целью изобретения является снижение трудоемкости и повыпение оперативности способа при контроле панелей с теплоизоляционными вкладьппами.

На фиг. 1 изображен график зависимости К = f(b ) ape фиксированных значениях толщины исследуемого слоя бетона 1ц, мм: 1 = 40; 2 60;

3 = 80; 4 = 100; 5 = 120, с помощью

2 нение способа — контроль теплозащитных качеств трехслойных наружных панелей зданий с термовкладьппами иэ эффективного утеплителя в условиях заводского производства. Целью изобретения является снижение трудоемкости и повышение оперативности способа при контроле панелей с теплоизоляционными вкладьппами. Предварительно нагретую панель подвергают охлаждению в воздушной среде с постоянной температурой, термографируют ее наружную поверхность и по термопрофилю температурной аномалии, соответствующей исследуемому ребру жесткости, получают данные, с по мощью которых по графикам зависимости определяют действительную ширину теплопроводного ребра жесткости. которой определяют действительную ширину ребра жесткости; на фиг, 2

I график термопрофиля температурной аномалии B зоне исследуемого ребра жесткости, по которой определяют координаты точек А(К Х ), В(Кп X<) и масштао термопрофиля.

Для трехслойной панели с эффективным утеплителем эадача дефектоскопии теплоизоляции состоит в выявлении ребер жесткости, имеющих ширину, превьппающую проектную. Такие ребра образуются за счет возможного нарушения технологии производства и распространенного на практике взаимного смещения листов утеплителя при виброформовании иэделий. Их наличие в панели приводит в неблагоприятный период года к понижению тем-

1518755 пературы внутренней поверхности ниже точки росы, выпадению конденсата и промерзанию наружных стен зданий, Решение задачи тепловой дефектоскопии трехслойных панелей получено посредством модельного эксперимента.

При обобщении результатов установлено, что уровень сечения температурной аномалии на поверхности панели, при котором величина этого сечения равна ширине ребра жесткости, с течением времени стабилизируется, практически не зависит от теплофизических характеристик (коэффициентов теплопроводности и температуропроводности утеплителя и бетона) и конструктивных параметров (толщины панели и утеплителя) и определяется шириной теплопроводного ребра жесткости и толщиной бетонного слоя со стороны контролируемой поверхности.

В результате обобщения выявленных закономерностей были построены графики зависимости Ь = Е И вЂ ;„ P/

/(макс — Ф „ „ ), справедливые для фиксированной толщины наружного (более тонкого) слоя бетона (фиг. 1).

Выявленные закономерности формирования температурного поля поверхности панели позволили сформулировать предлагаемый способ определения ширины теплопроводного ребра жесткости.

Пусть панель, имеющая температуру помещена в воздушную среду с постоянной температурой С,, причем

В процессе остывания на ее поверхности формируются температурные аномалии. Температурной ачомалии с макси- 40 мальным. температурным контрастом соответствует теплопроводное ребро жесткости наибольшей ширины. Для повышения точности определения ширины

Ребра величину контРаста между точка- 45 ми принимают в линейном диапазоне зависимости температуры от расстояния максимально возможной и ограничивают снизу уровнем 06 исходя из конструктивных особенностей изделий и уровнем 0,95, исходя из чувстви50 тельности измерительной системы. Для определения ширины ребра жесткости, регистрируют величину этого контраста и измеряют расстояние Х< и Х по глади панель вдоль нормали к торцовым поверхностям на участке от точки с максимальной температурой до двух точек с температурным контрастом, составляющим соответственно

К = 0,6 и Kq< 0,95 от и- . рен .ого-.

Для обеспечения бесконтактного контроля расстояния Х „ и Х определяют по тепловому изображению исследуемого участка поверхности панели с учетом геометрического масштаба, который задают по известному иэ проекта расстоянию между двумя соседними ребрами жесткости и по измеренному на тепловом изображении расстоянию между близлежащими максимумами теплового излучения поверхности, соответствующими этим ребрам. В результате получаем две точки с координатами А(Х, К = 0,6) и B(Xg,К <0,95)

Эти точки наносят на график зависимости Ь = f (Ль-7 1 )/(- л с — L лм ) и проводят через них прямую линик .

Абсцисса точки пересечения прямой с кривой графика, соответствующей действительной толщине наружного слоя бетона, дает искомую ширину теплопроводного ребра жесткости.

Пример, Результаты практического использования предлагаемого способа рассмотрим на примере определения ширины теплопроводнсго ребра жесткости двухмодульной панели с габаритными размерами 6000 х 3000 х 350 мм и теплоизоляционными вкладышами из пенополистирола. Толщина слоев панели, мм: наружный 60; внутренний

240 и пенополистирол 50. Нагрев папели обеспечивают в камере тепловой обработки, величина начальной температуры составляет 91,0 С. Охлаждение проводят в окружающей воздушной среде производственного цеха с постоянной температурой 18,3 С при одинаковой интенсивности теплообмена со стороны внутренней и наружной поверхностей ° По обзорным термограммам, регистрируемым в процессе охлаждения панели, определяют время, по истечению которого тепловой контраст по глади панели начинает уменьшаться и фиксируют тепловое изображение наружной поверхности панели, 1

На термограмме выбирают ребро жесткости с максимальным контрастом теплового излучения между точками поверхности в зоне ребра и в центре теплоизоляционного вкладыша этот контраст принимают равным единице, Зная, что расстояние между двумя соседними ребрами жесткости по проекту равно 1040 мм определяют на

15 где Ь

20 ь rйкс

10

05

ЮХ pr)y

0 20 4б Е0 И 100 120 140 160 180 800 Ы7

ggz f термограмме геометрический масштаб .

При помощи блоков а«алоговой обработки термоизображения в зоне исследуемого ребра получают термопрофиль, по которому находят, что уровню К = 0,6 соответствует расстояние вдоль нормали к ребру Х,=190 мм, а уровню К =0,85 — расстояние Х =

=90 ьы (фиг. 2) Точки 1 (190, 06) и

11 (90, 0,85) наносят на график и соединяют прямой линией. Абсцисс точки пересечения этой прямой с графиком, соответствующим толщине наружного слоя бетона 60 мм, дает искомую ширину теплопроводного ребра жесткости, равную 125 мм. формула изобретения

Способ тепловой дефектоскопии строительных изделий, включающий охлаждение изделия в окружающей воздушной среде постоянной температуры и измерение температуры изделия, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения оперативности способа приконтроле панелей с теплоизоляционными вкладьппами, после достижения

18755 6 максимального контраста температур между точками поверхности в зоне ребра жесткости между вкладьппами и в центре теплоиэоляционного вкладьппа регистрируют величину этого контраста, измеряют расстояние по поверхности панели от точки с макси--. мальной температурой до двух точек с контрастом от 0,6 до 0,95 от зарегистрированного, а о дефектности изделия судят по ширине ребра жесткости, которую определяют с использованием зависимости

15 се " лов

L ма iс iпве — ширина теплопроводного ребра жесткости; — температура поверхности панели на границе исследуемого ребра жесткости и утеплителя; — максимальная температура поверхности панели на участке ребра жесткости; — температура поверхности панели в центре теплоизоляционного вкладьппа.

1518755 лю о

100 ЧОО бЮ 800

Х,мм

10ЧО мм

Фиа. Я

Составитель В.Филатова

Редактор Ю.Середа Техред Л.Сердюкова - .

Корректор В.Кабаций

Тирал< 789

Заказ 6650/50

Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101