无滤纸的压差法气体透过率测试系统

技术领域

本发明涉及测试设备技术领域，特别是涉及一种无滤纸的压差法气体透过率测试系统。

背景技术

目前行业现状，气体透过性试验方法-压差法为塑料薄膜、薄片或者其他新材料气体透过性测试方法之一。

市面上存在的压差法气体透过率检测仪是根据相关标准，例如ISO15105-1、ISO12556-2001、GB/T1038-2000等研制。其原理为塑料薄膜或薄片将低压室和高压室分开，高压室充有约105Pa的试验气体。试样密封后用真空泵将低压室内空气抽到接近零值。用测压计测量低压室内的压力增量△P，可确定试验气体由高压室透过膜到低压室的以时间为函数的气体量，但应排除气体透过速度随时间而变化的初始阶段。其中气体透过量定义为：在恒定温度和单位压力差下，在稳定透过时，单位时间内透过试样单位面积的气体的体积。

在传统的测试仪器中存在着以支撑试样的滤纸，滤纸由棉质纤维组成，滤纸纤维和水有较强的亲和力，按不同的用途而使用不同的方法制作。由于其材质是纤维制成品，因此它的表面有无数小孔可供液体粒子通过，而体积较大的固体粒子则不能通过。这种性质容许混合在一起的液态及固态物质分离。滤纸的材质特性造成了在装样过程中，大气中的水分子和气体分子直接吸附在滤纸上。滤纸的存在造使了整个系统的抽真空效率和脱吸附能力下降。同时，在测量过程中，透过试样的气体分子与滤纸接触吸附，缓慢释放；加载气体时，滤纸易变形，造成低压室体积的变化，上述情况均会影响到测量的准确性。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种测量的准确性更高的无滤纸的压差法气体透过率测试系统。

其技术方案如下：

一种无滤纸的压差法气体透过率测试系统，包括腔体及支撑件，所述腔体内设有测试腔，所述测试腔用于通过试样分隔为第一腔室及第二腔室，所述支撑件为硬质材料，所述支撑件设于所述测试腔内，用于支撑所述试样，所述支撑件上设有气体通过口，所述支撑件靠近所述试样的侧面上设有气流凹陷，所述气流凹陷用于与所述试样围成气体流道，所述气体流道与所述气体通过口连通。

上述无滤纸的压差法气体透过率测试系统，当试样置于测试腔内，将测试腔分隔为第一腔室及第二腔室后，可利用试验气体充入第一腔室，利用第一腔室与第二腔室之间的气压差，使试验气体通过试样进入第二腔室，通过对进入第二腔室的试验气体的量进行测试可了解试样的气体透过率，由于第一腔室与第二腔室存在气压差，会使试样承压，为了防止试样变形影响对试样气体透过率的测试，设置硬质材料的支撑件用于对试样进行支撑，保证试样的正常测试，同时支撑件靠近试样的侧面上设有气流凹陷，气流凹陷与试样可形成气体流道，使透过试样的气体经过气体流道进入气体通过口，则支撑件不易变形，且不会影响透过试样的气体的流动，保证了气体正常透过试样并经过支撑件，不会影响对气体透过率的测试，提高了气体透过率测试的准确性。

在其中一个实施例中，所述支撑件用于设置在所述第二腔室内，所述支撑件靠近所述第一腔室的侧面为凹凸不平面，所述凹凸不平面形成所述气流凹陷，所述气体通过口的一端开口位于所述凹凸不平面上。由于支撑件靠近第一腔室的侧面为凹凸不平面，可形成多个气流凹陷，不影响气体通过试样，使试样上各处透过的试验气体均能由气流凹陷导入气体通过口，保证了透过试样的试验气体能够更顺利的通过支撑件，能够提高气体透过率测试的准确性。

在其中一个实施例中，所述凹凸不平面为磨砂面，所述磨砂面形成所述气流凹陷；或所述凹凸不平面为拉丝面，所述拉丝面形成所述气流凹陷；或所述凹凸不平面为喷砂面，所述喷砂面形成所述气流凹陷。磨砂面为通过磨砂工艺得到，拉丝面为通过拉丝工艺得到，喷砂面为通过喷砂工艺得到，均能形成凹凸不平面，能够形成更多的气流凹陷，且凹凸不平面各处的凹凸情况更平均，不影响试验气体透过试样，同时试验气体通过支撑件的效果更好，能够进一步提高气体透过率测试的准确性。

在其中一个实施例中，所述气体通过口为一个或多个。气体通过口的数量应根据试样的大小合理设置，能够保证透过试样的试验气体均能快速被感测，减少误差，已得到更准确的气体透过率测试结果。

在其中一个实施例中，所述气体通过口设于所述凹凸不平面上并穿透所述支撑件。此时试样的外侧区域上各处透过的试验气体流向的气体通过口的距离差距较小，能够方便试验气体的流动，并通过气体通过口流过支撑件，减少测试误差。

在其中一个实施例中，所述支撑件为具有多个所述气体通过口的网状结构。网状结构能够方便试验气体流过支撑件，防止试验气体滞留在试样与支撑件之间，也可提高测试的准确性。

在其中一个实施例中，所述支撑件为金属件或陶瓷件。此时支撑件具有吸附量小、脱吸附能力强、亲水性弱、形状尺寸稳定、可重复使用等优点，能够减少测试的工作量，提高测试的准确性。

在其中一个实施例中，所述腔体包括第一压力测试体及第二压力测试体，所述第一压力测试体靠近所述第二压力测试体的侧面上设有第一测试凹槽，所述第二压力测试体靠近所述第一压力测试体的侧面上设有第二测试凹槽，所述第一测试凹槽与所述第二测试凹槽用于配合形成所述测试腔，所述第一压力测试体与所述第二压力测试体用于夹持所述试样，所述第一测试凹槽用于与所述试样围成所述第一腔室，所述第二测试凹槽用于与所述试样围成所述第二腔室。此时可将试样放置在第一压力测试体或第二压力测试体上，并通过第一压力测试体及第二压力测试体对试样夹持定位。

在其中一个实施例中，所述第二测试凹槽包括连通的第一分槽部及第二分槽部，所述第一分槽部、所述第二分槽部沿所述第二测试凹槽由浅到深的方向依次设置，所述第一分槽部的内径大于所述第二分槽部的内径，所述第一分槽部用于安装所述支撑件。此时可方便支撑件的安装及限位，防止支撑件在测试时发生位移，提供对试样的稳定支撑。

在其中一个实施例中，上述无滤纸的压差法气体透过率测试系统还包括试验气体输送管及抽真空管，所述试验气体输送管与所述第一测试凹槽连通，所述试验气体输送管上设有第一气压测试器，所述抽真空管与所述第二测试凹槽连通，所述抽真空管上设有第二气压测试器，此时通过抽真空时第二腔室处于真空状态或近似真空状态，第一腔室的气压高于第二腔室的气压，进而使试验气体透过试样进入第二腔室内；上述无滤纸的压差法气体透过率测试系统还包括密封件，所述密封件用于设置在所述第一压力测试体与所述试样之间，所述密封件围绕所述第一测试凹槽设置，利用密封件可提高密封性，减少漏气或外界气体进入造成的测试误差；上述无滤纸的压差法气体透过率测试系统还包括控温器，所述控温器用于控制所述第一压力测试体和/或所述第二压力测试体的温度，利用温控器可调整温度，满足测试时的环境温度要求，提高测试的准确性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用于来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述的无滤纸的压差法气体透过率测试系统的结构示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为本发明实施例一所述的支撑件的俯视图；

图4为本发明实施例二所述的支撑件的俯视图；

图5为本发明实施例三所述的支撑件的俯视图；

图6为本发明实施例四所述的支撑件的俯视图。

附图标记说明：

100、腔体，101、第一腔室，102、第二腔室，110、第一压力测试体，120、第二压力测试体，121、第二分槽部，200、支撑件，201、气体通过口，202、凹凸不平面，310、试验气体输送管，311、第一气压测试器，320、抽真空管，321、第二气压测试器，330、试验气体罐，340、真空泵，350、排空管，360、隔断阀，370、放空阀，400、密封件，500、控温器，10、试样。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1及图2所示，一实施例公开了一种无滤纸的压差法气体透过率测试系统，包括腔体100及支撑件200，腔体100内设有测试腔，测试腔用于通过试样10分隔为第一腔室101及第二腔室102，支撑件200为硬质材料，支撑件200设于测试腔内，用于支撑试样10，支撑件200上设有气体通过口201，支撑件200靠近试样10的侧面上设有气流凹陷，气流凹陷用于与试样10围成气体流道，气体流道与气体通过口201连通。

上述无滤纸的压差法气体透过率测试系统，当试样10置于测试腔内，将测试腔分隔为第一腔室101及第二腔室102后，可利用试验气体充入第一腔室101，利用第一腔室101与第二腔室102之间的气压差，使试验气体通过试样10进入第二腔室102，通过对进入第二腔室102的试验气体的量进行测试可了解试样10的气体透过率，由于第一腔室101与第二腔室102存在气压差，会使试样10承压，为了防止试样10变形影响对试样10气体透过率的测试，设置硬质材料的支撑件200用于对试样10进行支撑，保证试样10的正常测试，同时支撑件200靠近试样10的侧面上设有气流凹陷，气流凹陷与试样10可形成气体流道，使透过试样10的气体经过气体流道进入气体通过口201，则支撑件200不易变形，且不会影响透过试样10的气体的流动，保证了气体正常透过试样10并经过支撑件200，不会影响对气体透过率的测试，提高了气体透过率测试的准确性。

可选地，上述无滤纸的压差法气体透过率测试系统中，试样10无论靠近支撑件200的一侧还是另一侧均无需设置滤纸。由于不设置滤纸，也就无需像滤纸频繁更换，可减少测试工作量，简化测试，提高测试效率。

可选地，支撑件200除气体通过口201外整体为实心结构，不会吸附透过试样10的试验气体，不会影响对试样10气体透过率测试的结果。

具体地，支撑件200与试样10贴设，用于对试样10提供充分的支撑作用。

在其中一个实施例中，如图1至图4所示，支撑件200用于设置在第二腔室102内，支撑件200靠近第一腔室101的侧面为凹凸不平面202，凹凸不平面202形成气流凹陷，气体通过口201的一端开口位于凹凸不平面202上。由于支撑件200靠近第一腔室101的侧面为凹凸不平面202，可形成多个气流凹陷，不影响气体通过试样10，使试样10上各处透过的试验气体均能由气流凹陷导入气体通过口201，保证了透过试样10的试验气体能够更顺利的通过支撑件200，能够提高气体透过率测试的准确性。

在其中一个实施例中，凹凸不平面202为磨砂面，磨砂面形成气流凹陷；或凹凸不平面202为拉丝面，拉丝面形成气流凹陷；或凹凸不平面202为喷砂面，喷砂面形成气流凹陷。磨砂面为通过磨砂工艺得到，拉丝面为通过拉丝工艺得到，喷砂面为通过喷砂工艺得到，均能形成凹凸不平面202，能够形成更多的气流凹陷，且凹凸不平面202各处的凹凸情况更平均，不影响试验气体透过试样10，同时试验气体通过支撑件200的效果更好，能够进一步提高气体透过率测试的准确性。

在其他实施例中，凹凸不平面202也可为其他工艺制成的面，例如凹凸不平面202上被加工出多个锥体，椎体的端部为弧面结构或平面结构，不会造成试样10接触时出现穿孔等损伤，此时不同椎体之间可形成与气体通过口201连通的气流凹陷；或凹凸不平面202为平面上设置多个挡板，相邻的两个挡板之间形成气流凹陷，试样10可接触挡板，使透过试样10的试验气体经过气流凹陷进入气体通过口201。

在其中一个实施例中，如图3及图4所示，气体通过口201为一个或多个。气体通过口201的数量应根据试样10的大小合理设置，能够保证透过试样10的试验气体均能快速被感测，减少误差，已得到更准确的气体透过率测试结果。

在其中一个实施例中，如图3及图4所示，气体通过口201设于凹凸不平面上并穿透所述支撑件200。此时试样10的外侧区域上各处透过的试验气体流向气体通过口201的距离差距较小，能够方便试验气体的流动，各处的试验气体均朝支撑件200，并通过气体通过口201流过支撑件200，减少测试误差。

可选地，凹凸不平面202上沿支撑件200的径向设有汇集槽，汇集槽分别与气流凹陷及气体通过口201连通，此时透过试样10的试验气体可先通过气流凹陷进入汇集槽内，再由汇集槽进入气体通过口201，由于凹凸不平面202上结构较为复杂，透过试样10的试验气体中，位于支撑件200外圈部分的部分有可能不易流入气体通过口201，因此可先将试验气体汇入汇集槽，再由沿支撑件200径向设置的汇集槽将试验气体导入气体通过口201，能够减少试验气体存留在支撑件200与试样10之间，以便获得准确的透过试样10的试验气体量，提高测试的准确性。

可选地，如图3所示，在实施例一中，当试样10的尺寸较小时，气体通过口201可设置为一个，减少试验气体在气体通过口201内的停留，提高测试的准确性。

可选地，如图4所示，气体通过口201的数量也可为多个，例如在实施例二中，气体通过口201的数量为四个，一个气体通过口201设于支撑件200的圆心处，其余三个气体通过口201围绕支撑件200的圆心轴设置，且沿等边三角形排列，上述三个气体通过口201与支撑件200的圆心轴等距设置，此时气体通过口201的数量较少，且气体通过口201在支撑件200上的分布平均，透过试样10的试验气体均能够较为轻松的汇入气体通过口201，减少试验气体的存留，提高测试的准确性，具体地，气体通过口201的中心轴与支撑件200的圆心轴之间的距离等于支撑件200半径的一半。

在其中一个实施例中，如图5及图6所示，支撑件200为具有多个气体通过口201的网状结构。网状结构能够方便试验气体流过支撑件200，防止试验气体滞留在试样10与支撑件200之间，也可提高测试的准确性。

可选地，根据实施例三及实施例四所示，支撑件200的网状结构中网眼可为方孔、圆孔或六边形。如图6所示，即实施例四所示，当网眼为六边形时，支撑件200可形成蜂窝状结构。

在其中一个实施例中，支撑件200为金属件或陶瓷件。此时支撑件200具有吸附量小、脱吸附能力强、亲水性弱、形状尺寸稳定、可重复使用等优点，能够减少测试的工作量，提高测试的准确性。

在其他实施例中，支撑件200也可为其他硬质材料，例如玻璃等。

在其中一个实施例中，如图1及图2所示，腔体100包括第一压力测试体110及第二压力测试体120，第一压力测试体110靠近第二压力测试体120的侧面上设有第一测试凹槽，第二压力测试体120靠近第一压力测试体110的侧面上设有第二测试凹槽，第一测试凹槽与第二测试凹槽用于配合形成测试腔，第一压力测试体110与第二压力测试体120用于夹持试样10，第一测试凹槽用于与试样10围成第一腔室101，第二测试凹槽用于与试样10围成第二腔室102。此时可将试样10放置在第一压力测试体110或第二压力测试体120上，并通过第一压力测试体110及第二压力测试体120对试样10夹持定位。

在其中一个实施例中，如图1及图2所示，第二测试凹槽包括连通的第一分槽部及第二分槽部121，第一分槽部、第二分槽部121沿第二测试凹槽由浅到深的方向依次设置，第一分槽部的内径大于第二分槽部121的内径，第一分槽部用于安装支撑件200。此时可方便支撑件200的安装及限位，防止支撑件200在测试时发生位移，提供对试样10的稳定支撑。

可选地，试样10的面积大于支撑件200的面积，方便对试样10的夹持及提高整体结构的密封性。

可选地，第二压力测试体120靠近第一压力测试体110的侧面上涂设有密封脂或密封油。也可提高密封性。

在其中一个实施例中，如图1及图2所示，上述无滤纸的压差法气体透过率测试系统还包括试验气体输送管310及抽真空管320，试验气体输送管310与第一测试凹槽连通，试验气体输送管310上设有第一气压测试器311，抽真空管320与第二测试凹槽连通，抽真空管320上设有第二气压测试器321。此时通过抽真空时第二腔室102处于真空状态或近似真空状态，第一腔室101的气压高于第二腔室102的气压，进而使试验气体透过试样10进入第二腔室102内。

可选地，如图1及图2所示，上述无滤纸的压差法气体透过率测试系统还包括试验气体罐330及真空泵340，试验气体输送管310与试验气体罐330连通，抽真空管320与真空泵340连通。通过试验气体管输送试验气体，通过真空泵340抽真空，以便试验气体能够透过试样10。

可选地，如图1及图2所示，试验气体输送管310上还设有排空管350，排空管350上设有隔断阀360及放空阀370。用于放空试验气体输送管310内的气体，保证试验气体的纯净度，提高测试的准确性。

在其中一个实施例中，如图1及图2所示，上述无滤纸的压差法气体透过率测试系统还包括密封件400，密封件400用于设置在第一压力测试体110与试样10之间，密封件400围绕第一测试凹槽设置。利用密封件400可提高密封性，减少漏气或外界气体进入造成的测试误差。

可选地，密封件400为密封圈。具体地，第一压力测试体110上设有用于安装密封圈的安装槽。

在其中一个实施例中，如图1及图2所示，上述无滤纸的压差法气体透过率测试系统还包括控温器500，控温器500用于控制第一压力测试体110和/或第二压力测试体120的温度。利用温控器可调整温度，满足测试时的环境温度要求，提高测试的准确性。

可选地，控温器500包括加热件及温度感应件，可利用加热件对第一压力测试体110和/或第二压力测试体120加热，并利用温度感应件测得压力测试体的温度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。