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气体透过率测试仪的压差法与等压法原理比较
来源: 时间:2025-05-06 10:50:33 浏览:262次

气体透过率测试仪的压差法与等压法原理比较

 

气体透过率测试仪是评估材料阻隔性能的关键设备,其测试原理主要分为压差法与等压法两种。这两种方法在测试原理、适用范围、优缺点等方面存在显著差异。

一、测试原理

压差法

压差法气体透过率测试仪基于压差法的测试原理,通过测量气体在一定时间内透过薄膜试样的压力差来计算气体透过率。在测试过程中,试样被放置在测试腔内,上下两面分别与两个测量室相连。测试下腔(低压腔)会进行真空处理,然后向高压腔(上腔)充入一定压力的试验气体,从而在试样两侧形成一个恒定的压差(可调)。由于气体透过试样,上测量室中的压力逐渐下降,通过测量上测量室和下测量室的压力差,可以计算出气体的透过率。

具体来说,测试下腔在真空处理后,整个系统也会被抽真空,当达到规定的真空度后,关闭测试下腔,向高压腔充入一定压力的试验气体。此时,气体会在浓度梯度的作用下,由高压侧向低压侧渗透。通过对低压侧压强的监测处理,可以得出所测试样的各项阻隔性参数。

等压法

等压法透氧仪则是通过将被测物品与氧气分割开来形成一定的差压,在一段时间内测量被测物品中氧气的透过量来评估其透氧性能。其原理是利用被测物品两侧的氧气压力差来驱动氧气通过被测样品的微孔或孔隙,通过测量压力差和时间来计算透氧速率。透氧速率可以表示被测物品透氧性能的好坏。

在等压法测试中,预先处理好的试样被夹紧于上下测试腔之间。氧气或空气在薄膜的一侧(上腔)流动,高纯氮气在薄膜的另一侧(下腔)流动。氧分子穿过薄膜扩散到另一侧(下腔)中的高纯氮气中,被流动的氮气携带至传感器。通过对传感器测量到的氧气浓度进行分析,可以计算出氧气透过率等参数。对于包装容器而言,高纯氮气则在容器内流动,空气或高纯氧气包围在容器外侧。

二、适用范围

压差法

压差法气体透过率测试仪广泛应用于塑料薄膜、复合膜、高阻隔材料、片材、金属箔片、橡胶、轮胎气密性、渗透膜等材料的阻隔性能检测。它能够测量这些材料在各种温度下的气体透过率、溶解度系数、扩散系数和渗透系数等参数。由于压差法测试速度较快,且不受氧气浓度的限制,因此适用于需要快速测试大批量样品的场合。

等压法

等压法透氧仪则更适用于测试透氧面积较大的被测物品,如透气膜、纺织品等。由于其原理和测试方式的特点,等压法透氧仪可以更准确地模拟实际使用条件下的氧气透过情况。因此,等压法测试结果更真实可靠,但测试速度相对较慢,适用范围有限。

三、优缺点分析

压差法

优点:测试速度快,适用范围广,能够测量多种材料和温度下的气体透过率等参数。

缺点:受氧气浓度限制,测试结果可能受到影响。虽然可以通过控制测试条件来减小这种影响,但仍需要一定的技术水平和经验。

等压法

优点:能够更准确地模拟实际使用条件下的氧气透过情况,测试结果更真实可靠。适用于测试透氧面积较大的被测物品。

缺点:测试速度较慢,适用范围有限。由于需要形成一定的差压并测量氧气透过量,因此测试过程相对复杂且耗时较长。

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全部 3小时前 四川
文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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