Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modification of the measurement method of relative moisture determination using Peltier probe

Guz Ł., Suchorab Z., Sobczuk H.

Proceedings of ECOpole

|

2011

|

Vol. 5, No. 1

51--56

EN

Psychrometric probes are used for porous materials potential determination which can be easily recalculated into the relative moisture. They can be also applied for building materials moisture parameters determination. They enable relative moisture readout in the narrow range between 94 and 99.9%. Water film evaporating from the thermocouple causes temperature decrease and generation of a voltage in a range of microvolts. Due to external heat flux influence on the applied sensors (Wescor PST-55 probes) the measurement must be conducted in the stabilized conditions. Non-stable heat flows and thus the decrease of measurement results repeatability. This is especially important during measurement of porous material samples with small dimensions. To increase the measurement accuracy the probes were equipped with metal sleeves having the external diameter of 12 mm and wall thickness 1 mm. The aim of the sleeve is to stabilize the instantaneous temperature variations and bridge the heat flow around the psychrometric Peltier probe.

PL

Sondy psychrometryczne służą do pomiaru potencjału wody materiałów porowatych, którą można przeliczyć na wilgotność względną. Stosowane są od lat w agrotechnice i mogą również być zastosowane do pomiarów parametrów wilgotnościowych materiałów budowlanych. Umożliwiają odczyt wilgotności względnej w wąskim zakresie około 94÷99,9%. Jest to możliwe dzięki zjawisku Seebecka, odparowujący film wody z termopary powoduje obniżenie jej temperatury i wygenerowanie mikrowoltowego napięcia. Z uwagi na niską wartość mikrowoltowego napięcia generowanego na sondach Wescor PST-55, użytych podczas badań, pomiary muszą odbywać się w ustabilizowanych warunkach. Nieustabilizowane przepływy strumienia ciepła lub skoki temperatury powodują zmniejszenie powtarzalności wyników pomiarów. Ma to szczególne znaczenie podczas pomiarów próbek materiałów porowatych o niewielkich wymiarach geometrycznych. W celu zwiększenia dokładności pomiarów sondy zostały osłonięte metalowymi tulejami o średnicy 10 mm i grubości ścianki 1 mm. Zadaniem takiej tulei jest stabilizowanie nagłych wahań temperatury i regulowanie przepływów strumienia ciepła wokół sondy psychrometrycznej Peltiera.

2

Wyznaczanie krzywej retencji wody materiałów porowatych za pomocą sond psychometrycznych i TDR

Guz Ł., Suchorab Z., Alcobia B., Sobczuk H.

Proceedings of ECOpole

|

2010

|

Vol. 4, No. 2

371--375

PL

Woda jest bardzo ważnym składnikiem produkcji materiałów budowlanych. Jest również jednym z najbardziej destruktywnych czynników podczas późniejszej eksploatacji obiektów z nich zbudowanych. Z tego względu niezbędna jest znajomość właściwości wilgotnościowych materiałów, takich jak: podsiąkanie kapilarne, opór dyfuzyjny czy nasiąkliwość. Właściwości materiałów porowatych związanych z wilgotnością bardzo dobrze opisuje krzywa retencji wody. Określa ona, jaką ilość wody materiał porowaty jest w stanie wchłonąć oraz z jaką siłą utrzymuje wodę w przestrzeniach porowatych. Jest to zależność pomiędzy ciśnieniem ssącym wodę a zawartością wody. W niniejszej pracy przedstawiono krzywe retencji wody wyznaczone dla gazobetonu o gęstości 450; 550 i 650 kg/m3. Krzywa została wyznaczona poprzez sprzężenie dwóch technik pomiarowych: psychrometrycznej i reflektometrycznej TDR. Ciśnienie ssące było zmierzone za pomocą sond psychrometrycznych Peltiera, a wilgotność objętościowa poprzez sondy TDR. Krzywa retencji opisana w publikacji została wyznaczona tylko w wąskim zakresie, determinowanym czułością sond psychrometrycznych, który mieścił się w granicach od 0,03 do 0,12 m3/m3 wilgotności objętościowej materiału porowatego.

EN

Water is an important compound of building materials production technology. On the other hand it is one of the most destructive factor during exploitation of building objects. That is why it is necessary to know the moisture parameters of the materials like porosity, maximum water content, capillary rise and water conductivity. Water parameters of the porous materials can be described by water retention curve, which valuates what amount of water can be absorbed by the material and what force remains water in air gaps. It is dependence between water potential and moisture. In this work there are presented water retention curves determined for aerated concrete with the apparent density of 450, 550 and 650 kg/m3. Determination of water retention curve was achieved by combination of two measuring techniques: Peltier psychrometric probes for water potential and TDR for water content. Water retention curve described in the paper was established only in a small range of moisture which is mainly caused by the sensitivity of the psychrometric probes, which value was varying in the frames of material moisture between 0.03 and 0.12 m3/m3.

3

Kalibracja sond psychrometrycznych

Guz Ł., Suchorab Z., Sobczuk H.

Proceedings of ECOpole

|

2009

|

Vol. 3, No. 1

133--138

PL

Potencjał wody jest wyznacznikiem zdolności przemieszczania się wody w materiałach porowatych, jakimi są materiały budowlane. Gdy potencjał wody jest bliski zeru, para wodna zawarta w przegrodzie jest praktycznie w stanie nasycenia i istnieje ryzyko wykroplenia się wody wewnątrz konstrukcji. Zmierzony przez sondę psychrometryczną potencjał wody może być w prosty sposób przeliczony na wilgotność względną materiału porowatego. Aby możliwy był pomiar potencjału wody, należy każdą sondę skalibrować, tzn. określić zależność pomiędzy potencjałem wody i napięciem generowanym na termozłączu. W wyniku zapisu zmieniającego się napięcia na sondzie otrzymuje się krzywą psychrometryczną, której kształt odzwierciedla fizyczne zjawiska przemian fazowych wody zachodzących podczas pomiarów. Przy wilgotności względnej poniżej ok. 92% kształt krzywej psychrometrycznej jednak nie pozwala na jednoznaczne określenie etapu parowania wykroplonej na termozłączu wody, gdyż niewielka ilość wykroplonej wody, odparowując, nie powoduje ustabilizowania się temperatury termozłącza w punkcie rosy. Zmierzone wówczas napięcie generowane wskutek zjawiska Seebecka nie będzie dokładnie odzwierciedlać wilgotności względnej materiału porowatego, dlatego metody wykorzystujące do analizy napięcie na sondzie są wtedy obarczone pewnym błędem. Metoda analizy, wykorzystująca powierzchnię pola pod krzywą psychrometryczną, która jest proporcjonalna do czasu chłodzenia termozłącza, umożliwia w tych warunkach pomiar. Dzięki krzywej kalibracyjnej wiążącej powierzchnię pod krzywą psychrometryczną z potencjałem wody (lub też z wilgotnością względną) można określić stan wilgotności, pomimo iż kształt krzywej psychrometrycznej na to nie pozwala. Powyższa metoda może również obniżyć dolną granicę pomiarową wilgotności względnej dla sond psychrometrycznych.

EN

Water potential determines the ability of water migration in porous materials like buildings materials. When water potential is close to zero, water vapor contained in buildings materials is almost saturated and the risk of water vapor condensation in the wall construction appears. Water potential measured with psychrometric probe can be easily recalculated into moisture of the porous material. To enable the water potential measurements, each probe must be previously calibrated which means finding a correlation between water potential and voltage generated on thermocouple. As a result of voltage changes, the trace on thermocouple junction is forming calibration curve which shape reflects the physical phenomena of water phase transition during measurement. However at the low value of water potential, below 92%, the shape of psychrometric curve does not allow to determine the evaporation phase of condensed water on thermocouple. Evaporation of a small amount of water does not cause the temperature stabilization of the thermocouple at dew point temperature. Measured voltage generated through Seebeck effect would not precisely represent the relative moisture of the porous material, that is why the methods using this voltage on probe will be embarked with some error. In these circumstances very helpful can be the analysis method used field under psychrometric probe, that in some range is proportional to thermocouple cooling time. With calibration curve correlating field under psychrometric curve to water potential (or with relative humidity) it can be determined the water potential even when shape of psychrometric curve not allow to this. This method allows to decrease the lower boundary of measurements with psychrometric probe.