真空玻璃真空度在線檢測技術與應用

2013-06-22 劉小根 中國建筑材料科學研究總院

  采用光彈法和動態法在線檢測真空玻璃真空度。試驗測試表明,通過光彈儀可以觀測到真空玻璃支撐物與玻璃支撐點處因應力集中而產生的應力光斑,而且隨著真空度的提高,應力光斑直徑也增大。同時,采用動態法測得的真空玻璃的固有頻率也隨著其真空度的增大而增大。對該兩種方法的原理、檢測過程及工程應用進行了分析,該兩種方法特點是操作簡單,結果直觀可靠,易于實現真空玻璃實際工程在線檢測。

  作為一種新一代節能環保玻璃,真空玻璃板由于其具有優良的透光、隔熱、隔聲和保溫性能,近幾年來得到了快速發展與廣泛應用,其應用范圍涉及到凡需要透光、隔熱、隔聲和保溫及新能源開發、利用和節能的環境、領域、行業等方面。真空玻璃是將兩塊玻璃四邊用玻璃材料或樹脂材料密封而成的,兩層玻璃之間設置支撐物保持為0.02~ 0.03mm的真空間隙。由于真空玻璃優良性能完全取決于兩片玻璃之間的真空層,要保證真空玻璃性能完全發揮,其真空度至少應保證在10 Pa以下,一旦真空層真空度衰變或損失,那么真空玻璃的性能將大大受到影響甚至完全失去其功能,因此真空玻璃在服役期間的性能持久性與穩定性是特別重要的。由于真空玻璃在使用過程中容易受到外界環境的腐蝕與外力沖擊作用,加速真空玻璃的老化甚至破損,從而失去其使用功能。因此,切實周期性地加強對既有真空玻璃真空度的檢測與監測,是評價真空玻璃的使用健康狀態及其使用壽命,保證節能建筑節能功效所必須的工作內容。

真空玻璃的結構示意圖

圖1 真空玻璃的結構示意圖

  由于真空玻璃真空度損失用肉眼是完全覺察不到的,其相應的質量評價目前國內外尚無相應的標準,更無相應的測試方法。對成品真空玻璃的質量檢測,特別是服役期間如何在線評價真空玻璃的真空度保有量是保證真空玻璃的擴大應用與繼續發展所必須做的一項研究課題。已有的采用熱輻射或聲傳遞方法檢測真空玻璃的真空度操作復雜,且無法實現在線檢測。筆者分別提出了采用光彈法和動態法,用于現場在線檢測真空玻璃的真空度,評價服役中真空玻璃的真空度保有狀況,對指導真空玻璃工程的實際應用有一定的意義。

1、光彈法檢測真空玻璃真空度

  http://www.jnannai.com/application/vacuum-glass/063507.html  

2、動態法檢測真空玻璃真空度

  http://www.jnannai.com/application/vacuum-glass/063508.html

3、結論

  (1)在外界環境腐蝕及外力沖擊下,真空玻璃真空度極易衰變或損失,真空玻璃的真空度要達到一定的標準才能保證其功效及性能的完好發揮。

  (2) 真空玻璃由于玻璃內外存在大氣壓差,會導致玻璃與支撐結構支撐點處產生應力集中,當玻璃真空度衰變或損失時,將改變真空玻璃內部支撐物與玻璃的相互作用力的大小。

  (3)真空玻璃支撐物與玻璃相互作用產生的應力集中現象能夠通過光彈儀檢測到,試驗結果觀測到真空玻璃的真空度與光彈應力斑的大小成正比例關系,當真空玻璃真空度完全消失時,應力光斑也完全消失,用該方法可以定性或半定量地在線檢測到真空玻璃真空度的保有量或損失情況。

  (4)真空玻璃的固有頻率能夠反應真空玻璃的實際工作狀態,且是一個較容易在現場獲得的參數。試驗表明,當真空玻璃真空度衰變時,真空玻璃的固有頻率也會降低。因此只要通過試驗,建立起真空玻璃真空度與其固有頻率變化之間的關系,就能夠達到在線測量真空玻璃的固有頻率來檢測真空玻璃真空度。