保温材料具有多孔特性,使得其暴露在高湿环境时容易吸收大量水分,从而影响材料的保温性能,并导致发霉、腐蚀等现象。严寒地区的建筑以及运营中的飞机面临的水分凝聚问题尤为严重,墙体中的水分还会发生冻融等现象,长期反复,甚至对结构带来损伤。若能对墙体中各部位的水分含量进行日常监测,则可以指导采取相应的维护措施,减小由此带来的损害。尽管目前测量水分含量的方法有很多,但这些方法可能会破坏材料结构、或是过多的依赖经验公式因而精度不高、或是方法过于复杂使用不便,因而适用性不广。迄今,仍然缺少一种简单廉价、快速准确、且能实现在线无损伤测量多孔材料中水分含量的方法。将含水量与材料的容积热容量(或称为容积热质,即密度与比热的乘积)直接建立联系,材料吸水前后容积热容量的变化与水分含量有着明确的对应关系。本文提出利用传统的热线法来测定多孔材料吸水前后的容积热容值,容积热容值为导热系数与热扩散率的比值。测试时,将一根电热线和温度传感器置入多孔材料中,热线通电发热,记录热线附近某点的温度响应曲线,根据响应曲线线性段的斜率与截距计算出材料的导热系数和热扩散率。分别对干、湿多孔材料的容积热容量进行测定,由容积热容的变化推断出材料的水分含量。将以上方法分别用于测量常温下海绵内的含水量以及低温下的含冰量,含水、含冰的质量含量测试区间从百分之十几到百分之七十几,每相差约百分之十为单个工况,并将测试所得的结果与精密电子天平的称量结果相比较。此外,为量化测试结果的可靠度,采用ISO与BIPM等组织推荐的方法,对测量结果的各种不确定度来源进行了综合评定。研究结果表明,基于容积热容量之差推算出的含水量与称重法测得的基准含水量之间吻合度较好,在所测含水、含冰量的范围内,两者造成的质量含量偏差在4%之内。在测量中还发现,受接触热阻影响,导热系数或热扩散率与含水量的关系不稳定,但它们的比值——容积热容差与含水量的相关性非常明确,容积热容量受接触热阻的影响几乎可忽略。不确定度评定结果表明,本方法具有较低的标准不确定度；虽然温度响应曲线的斜率A和截距B各自引入的不确定度较大,但二者非独立,综合在一起反映水分含量时有自动校准特性,因而温度的测量对水分含量的不确定度贡献小：而测温点到热线距离引入的不确定度则较大,但如果测量干、湿材料时保持热线与测温点距离固定,可以较大程度降低最终含水量结果的不确定度。值得一提的是,本方法不仅限于水分的测量,亦可应用于对材料渗入的其他异质含量的测定。