真空玻璃真空度在线检测技术与应用

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)中国建筑材料科学研究总院 作者:刘小根

  采用光弹法和动态法在线检测真空玻璃真空度。试验测试表明,通过光弹仪可以观测到真空玻璃支撑物与玻璃支撑点处因应力集中而产生的应力光斑,而且随着真空度的提高,应力光斑直径也增大。同时,采用动态法测得的真空玻璃的固有频率也随着其真空度的增大而增大。对该两种方法的原理、检测过程及工程应用进行了分析,该两种方法特点是操作简单,结果直观可靠,易于实现真空玻璃实际工程在线检测。

  作为一种新一代节能环保玻璃,真空玻璃板由于其具有优良的透光、隔热、隔声和保温性能,近几年来得到了快速发展与广泛应用,其应用范围涉及到凡需要透光、隔热、隔声和保温及新能源开发、利用和节能的环境、领域、行业等方面。真空玻璃是将两块玻璃四边用玻璃材料或树脂材料密封而成的,两层玻璃之间设置支撑物保持为0.02~ 0.03mm的真空间隙。由于真空玻璃优良性能完全取决于两片玻璃之间的真空层,要保证真空玻璃性能完全发挥,其真空度至少应保证在10 Pa以下,一旦真空层真空度衰变或损失,那么真空玻璃的性能将大大受到影响甚至完全失去其功能,因此真空玻璃在服役期间的性能持久性与稳定性是特别重要的。由于真空玻璃在使用过程中容易受到外界环境的腐蚀与外力冲击作用,加速真空玻璃的老化甚至破损,从而失去其使用功能。因此,切实周期性地加强对既有真空玻璃真空度的检测与监测,是评价真空玻璃的使用健康状态及其使用寿命,保证节能建筑节能功效所必须的工作内容。

真空玻璃的结构示意图

图1 真空玻璃的结构示意图

  由于真空玻璃真空度损失用肉眼是完全觉察不到的,其相应的质量评价目前国内外尚无相应的标准,更无相应的测试方法。对成品真空玻璃的质量检测,特别是服役期间如何在线评价真空玻璃的真空度保有量是保证真空玻璃的扩大应用与继续发展所必须做的一项研究课题。已有的采用热辐射或声传递方法检测真空玻璃的真空度操作复杂,且无法实现在线检测。笔者分别提出了采用光弹法和动态法,用于现场在线检测真空玻璃的真空度,评价服役中真空玻璃的真空度保有状况,对指导真空玻璃工程的实际应用有一定的意义。

1、光弹法检测真空玻璃真空度

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2、动态法检测真空玻璃真空度

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

3、结论

  (1)在外界环境腐蚀及外力冲击下,真空玻璃真空度极易衰变或损失,真空玻璃的真空度要达到一定的标准才能保证其功效及性能的完好发挥。

  (2) 真空玻璃由于玻璃内外存在大气压差,会导致玻璃与支撑结构支撑点处产生应力集中,当玻璃真空度衰变或损失时,将改变真空玻璃内部支撑物与玻璃的相互作用力的大小。

  (3)真空玻璃支撑物与玻璃相互作用产生的应力集中现象能够通过光弹仪检测到,试验结果观测到真空玻璃的真空度与光弹应力斑的大小成正比例关系,当真空玻璃真空度完全消失时,应力光斑也完全消失,用该方法可以定性或半定量地在线检测到真空玻璃真空度的保有量或损失情况。

  (4)真空玻璃的固有频率能够反应真空玻璃的实际工作状态,且是一个较容易在现场获得的参数。试验表明,当真空玻璃真空度衰变时,真空玻璃的固有频率也会降低。因此只要通过试验,建立起真空玻璃真空度与其固有频率变化之间的关系,就能够达到在线测量真空玻璃的固有频率来检测真空玻璃真空度。

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