專(zhuān)利名稱(chēng)：一種測(cè)試有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試膜的滲透性的裝置，具體涉及一種測(cè)試有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的裝置。
背景技術(shù)：
目前，隨著人們物質(zhì)生活的豐富，人們對(duì)產(chǎn)品包裝材料越來(lái)越重視，而各種材料的膜是包裝材料中的一大類(lèi)。為了區(qū)別膜的優(yōu)劣，推出了很多檢測(cè)膜性能的方法，比如拉力、摩擦力、厚度、熱縮性能等常規(guī)物理性能檢測(cè)，以及對(duì)氧氣、水蒸氣、氮?dú)?、二氧化碳等無(wú)機(jī)氣體阻隔性的檢測(cè)。有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性，是一項(xiàng)重要的性能參數(shù)，不同有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性，直接或間接影響內(nèi)容物的貨架期。為了更安全、有效地利用膜材料，必須對(duì)膜的有機(jī)氣體滲透性做更進(jìn)一步的研究。然而，當(dāng)今世界尚沒(méi)有專(zhuān)門(mén)檢測(cè)有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的設(shè)備及方法，更無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，導(dǎo)致無(wú)法判定有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性能，檢測(cè)設(shè)備及方法的缺位極大地限制了膜的應(yīng)用推廣。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型填補(bǔ)了上述技術(shù)領(lǐng)域的空白，提供一種測(cè)試有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的裝置及方法。本實(shí)用新型基于壓差法測(cè)試原理與氣體分析設(shè)備相結(jié)合的方法，能定性定量地檢測(cè)各種薄膜、復(fù)合膜材料在指定條件下對(duì)一種或多種有機(jī)物(氣體)的滲透性。保證膜的使用更安全、有效，在推廣膜的應(yīng)用方面，此實(shí)用新型有不可估量的社會(huì)價(jià)值。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種測(cè)試有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的裝置，包括試驗(yàn)氣體管路、載氣管路、六通閥、定量元件、分析設(shè)備；六通閥上設(shè)有依次相鄰的a管口、b管口、c管口、d管口、e管口和f管口 ；所述試驗(yàn)氣體管路與a管口連通，試驗(yàn)氣體管路上設(shè)有測(cè)試腔；所述載氣管路分別與a管口和測(cè)試腔之間的試驗(yàn)氣體管路、c管口連通；所述六通閥的b管口與e管口通過(guò)定量元件連通，定量元件的容量為定值；所述六通閥的d管口與分析設(shè)備連通；六通閥能夠?qū)崿F(xiàn)3對(duì)相鄰管口的連通；所述測(cè)試腔包括上腔和下腔，試樣置于上、下腔之間，上腔和試樣之間形成一封閉的空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)有有機(jī)試劑載體。所述測(cè)試有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的裝置還包括真空發(fā)生裝置，所述真空發(fā)生裝置與a管口和測(cè)試腔之間的試驗(yàn)氣體管路連通。所述測(cè)試腔的下腔上設(shè)有多孔材料，試樣置于多孔材料上，多孔材料支撐試樣，防止壓差導(dǎo)致試樣變形；多孔材料能透過(guò)但不吸收有機(jī)氣體。測(cè)試腔的上、下腔之間設(shè)有密封圈。所述有機(jī)試劑載體內(nèi)吸附有適量(適量是以液態(tài)有機(jī)物正好不滴出載體為標(biāo)準(zhǔn))的液態(tài)有機(jī)物試劑(如苯、酯、醇、醚、酮、醛等)，在上腔和試樣組成的封閉空腔內(nèi)，液態(tài)試劑揮發(fā)成飽和蒸氣。所述試驗(yàn)氣體管路和六通閥都設(shè)置在溫控區(qū)內(nèi)，溫控區(qū)內(nèi)設(shè)有溫控元件，保持設(shè)定溫度，防止試驗(yàn)氣體冷凝，堵塞管路。所述六通閥通過(guò)內(nèi)部管口連接切換，形成兩種工作狀態(tài)滲透狀態(tài)和進(jìn)樣狀態(tài)。所述滲透狀態(tài)時(shí),六通閥的a管口連通b管口、c管口連通d管口、e管口連通f管口 ；滲透過(guò)試樣的試驗(yàn)氣體進(jìn)入定量元件。所述進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)，六通閥的a管口連通f管口、b管口連通c管口、d管口連通e管口 ；載氣將定量元件內(nèi)采集的氣體攜帶至分析設(shè)備。所述分析設(shè)備能定性定量檢測(cè)各組分氣體量。各元件之間通過(guò)管路連接，各管路上均設(shè)有相應(yīng)的閥。一種測(cè)試膜對(duì)氣體滲透性的方法，包括以下步驟步驟I，系統(tǒng)預(yù)熱將試樣固定到測(cè)試腔內(nèi)，打開(kāi)溫控區(qū)內(nèi)的溫控元件，對(duì)系統(tǒng)預(yù)熱；步驟2，系統(tǒng)凈化系統(tǒng)預(yù)熱結(jié)束后，設(shè)定凈化時(shí)間，將六通閥調(diào)至滲透狀態(tài)，關(guān)閉連通下腔和真空發(fā)生裝置的管路上的閥，打開(kāi)載氣管路連通到試驗(yàn)氣體管路上的閥和與f管口連通的閥，載氣沿管路進(jìn)入定量元件，排出管路內(nèi)的雜質(zhì)，凈化管路；步驟3，下腔抽真空凈化結(jié)束后，打開(kāi)連通下腔和真空發(fā)生裝置的管路上的閥，其余閥關(guān)閉，打開(kāi)真空發(fā)生裝置，對(duì)測(cè)試腔下腔抽真空；步驟4，平衡下腔壓力下腔抽真空結(jié)束后，打開(kāi)載氣管路連通到試驗(yàn)氣體管路上的閥，其余閥關(guān)閉，使載氣進(jìn)入管路，平衡管路壓力；步驟5，進(jìn)樣分析，取零點(diǎn)平衡下腔壓力結(jié)束后，關(guān)閉所有的閥，停止載氣進(jìn)入管路，將六通閥調(diào)至進(jìn)樣狀態(tài)，進(jìn)樣分析結(jié)束后，將六通閥調(diào)至取樣狀態(tài)，標(biāo)定此時(shí)的數(shù)據(jù)為零點(diǎn)；步驟6，下腔抽真空零點(diǎn)標(biāo)定結(jié)束后，打開(kāi)連通下腔和真空發(fā)生裝置的管路上的閥，其余閥關(guān)閉，打開(kāi)真空發(fā)生裝置，對(duì)測(cè)試腔下腔抽真空；步驟7，氣體滲透下腔抽真空結(jié)束后，打開(kāi)試驗(yàn)氣體管路上的閥和載氣管路連通到c管口的管路上的閥，其余閥關(guān)閉，有機(jī)試劑載體內(nèi)的試驗(yàn)氣體滲透過(guò)試樣，經(jīng)管路進(jìn)入定量元件，同時(shí)，載氣不斷向分析設(shè)備吹氣；步驟8，平衡下腔壓力氣體滲透結(jié)束后，打開(kāi)試驗(yàn)氣體管路上的閥和載氣管路連通到a管口的閥，其余閥關(guān)閉，載氣進(jìn)入試驗(yàn)氣體管路，平衡管路壓力；步驟9，進(jìn)樣分析平衡下腔壓力結(jié)束后，打開(kāi)連到c管口的閥，其余閥關(guān)閉，將六通閥調(diào)至進(jìn)樣狀態(tài)，載氣將定量元件內(nèi)儲(chǔ)存的試驗(yàn)氣體攜帶至分析設(shè)備；步驟10，試驗(yàn)結(jié)束進(jìn)樣分析結(jié)束后，關(guān)閉連到c管口的閥，停止載氣吹入系統(tǒng)，將六通閥旋至滲透狀態(tài)；步驟11，分析試樣的滲透性
·[0038]根據(jù)分析設(shè)備的檢測(cè)結(jié)果，得出有機(jī)氣體對(duì)試樣的滲透性。所述試驗(yàn)步驟中，溫控元件開(kāi)啟，保持設(shè)定溫度，防止氣體冷凝。本實(shí)用新型采用壓差法測(cè)試原理與氣體分析設(shè)備相結(jié)合的方法，能檢測(cè)膜在指定條件下，對(duì)不同有機(jī)氣體的透過(guò)量與透過(guò)系數(shù)；試驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)閥的自動(dòng)控制，提高了對(duì)氣體自動(dòng)采集與進(jìn)樣的控制精度。本實(shí)用新型的有益效果是1、能定性定量檢測(cè)薄膜材料在指定條件下，對(duì)不同有機(jī)氣體的透過(guò)量、透過(guò)系數(shù)等滲透性。2、對(duì)閥的自動(dòng)控制，提高了對(duì)氣體自動(dòng)采集與進(jìn)樣的控制精度。3、測(cè)試方法簡(jiǎn)單，便于操作。

圖1為本實(shí)用新型測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2為六通閥滲透狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖。圖3為六通閥進(jìn)樣狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖。其中，1.管V，2.管 VII，3.管 III，4.閥 III，5.閥 I，6.下腔，7.試樣，8.上腔，9.有機(jī)試劑載體，10.多孔材料，11.密封圈，12.管I，13.管II，14.閥II，15.真空發(fā)生裝置，16.溫控區(qū)，17.管IV，18.閥IV，19.分析設(shè)備，20.管VI，21.六通閥，22.定量元件，23.閥 V，24. a 管口，25. b 管口，26. c 管口，27. f 管口，28. e 管口，29. d 管口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的闡述，應(yīng)該說(shuō)明的是，下述說(shuō)明僅是為了解釋本實(shí)用新型，并不對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行限定。如圖1所示，該測(cè)試有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的裝置包括試驗(yàn)氣體管路、載氣管路、六通閥21、定量元件22、分析設(shè)備19、真空發(fā)生裝置15 ;各元件之間通過(guò)管路連接，各管路上均設(shè)有相應(yīng)的閥。六通閥21上設(shè)有依次相鄰的a管口 24、b管口 25、c管口 26、d管口 29、e管口 28和f 管口 27。管112接到a管口 24，管Vl接到c管口 26，管IV17接到f管口 27，定量元件22連接六通閥21的b管口 25和e管口 28，其容量為定值。六通閥21的d管口 29通過(guò)管VI20與分析設(shè)備19連通，分析設(shè)備19能測(cè)出各組分氣體的氣體量。六通閥21能夠?qū)崿F(xiàn)依次相鄰的a管口 24、b管口 25、c管口 26、d管口 29、e管口 28和f 管口 27這3對(duì)相鄰管口的連通。測(cè)試腔包括上腔8和下腔6，上腔8和下腔6之間設(shè)有密封圈11，試樣7置于上腔8和下腔6之間，上腔8和試樣7之間形成一封閉的空腔，空腔內(nèi)設(shè)有有機(jī)試劑載體9，有機(jī)試劑載體9內(nèi)含有適量的液態(tài)有機(jī)物試劑，在上腔8和試樣7組成的封閉空腔內(nèi)，液態(tài)試劑揮發(fā)成飽和蒸氣；測(cè)試腔的下腔6上設(shè)有多孔材料10，試樣7置于多孔材料10上，多孔材料10支撐試樣7，防止壓差導(dǎo)致試樣7變形；多孔材料10能透過(guò)但不吸收有機(jī)氣體。管112連接測(cè)試腔下腔6和六通閥21，真空發(fā)生裝置15通過(guò)管1113連到管112。載氣通過(guò)管VII2進(jìn)入系統(tǒng)，分為兩路一路由管III3進(jìn)入管112 ;另一路由管Vl進(jìn)入六通閥21。管路上設(shè)有若干閥，管112上設(shè)有閥15，管1113上設(shè)有閥1114，管III3上設(shè)有閥1114，管IV17上設(shè)有閥IV18，管Vl上設(shè)有閥V23。試驗(yàn)氣體管路和六通閥21都設(shè)置在溫控區(qū)16內(nèi)，溫控區(qū)16內(nèi)設(shè)有溫控元件，保持一定的溫度，防止試驗(yàn)氣體冷凝，堵塞管路。由上腔8的有機(jī)試劑載體9內(nèi)揮發(fā)出的試驗(yàn)氣體滲透過(guò)試樣7，由下腔6進(jìn)入管112，開(kāi)始測(cè)試。六通閥21通過(guò)內(nèi)部管口連接切換，形成兩種工作狀態(tài)滲透狀態(tài)和進(jìn)樣狀態(tài)。如圖2所示，滲透狀態(tài)時(shí)，六通閥的a管口 24連通b管口 25、c管口 26連通d管口 29、e管口 28連通f管口 27 ;滲透過(guò)試樣7的試驗(yàn)氣體進(jìn)入定量元件22。如圖3所示，進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)，六通閥的a管口 24連通f管口 27、b管口 25連通c管口 26、d管口 29連通e管口 28 ;載氣將定量元件22內(nèi)采集的氣體攜帶至分析設(shè)備19，分析設(shè)備19測(cè)出有機(jī)氣體成分。一種膜對(duì)氣體滲透性的測(cè)試方法，具體實(shí)施過(guò)程為步驟I，系統(tǒng)預(yù)熱試驗(yàn)開(kāi)始前，將試樣7固定到測(cè)試腔內(nèi)，打開(kāi)溫控區(qū)內(nèi)的溫控元件，對(duì)系統(tǒng)預(yù)熱。步驟2，系統(tǒng)凈化系統(tǒng)預(yù)熱結(jié)束后，設(shè)定一定的凈化時(shí)間，將六通閥21調(diào)至滲透狀態(tài)，關(guān)閉閥15、閥1114，打開(kāi)閥1114、閥IV18，載氣依次由管VII2、管1113、管112進(jìn)入定量元件22，由管IV17排出管路內(nèi)的雜質(zhì)，凈化系統(tǒng)。步驟3，下腔抽真空系統(tǒng)凈化結(jié)束后，打開(kāi)閥15、閥1114，關(guān)閉閥1114、閥IV18、閥V23，打開(kāi)真空發(fā)生裝置15，對(duì)測(cè)試腔下腔6抽真空。步驟4，平衡下腔壓力下腔6抽真空結(jié)束后，打開(kāi)閥1114，關(guān)閉閥15、閥1114、閥IV18、閥V23，載氣依次由管VII2、管1113、管112進(jìn)入試驗(yàn)氣體管路，平衡管路壓力。步驟5，進(jìn)樣分析，取零點(diǎn)平衡下腔壓力結(jié)束后，關(guān)閉所有的閥，停止載氣進(jìn)入管路，將六通閥21調(diào)至進(jìn)樣狀態(tài)，進(jìn)樣分析后確認(rèn)零點(diǎn)，將六通閥21調(diào)至滲透狀態(tài)，標(biāo)定此時(shí)的數(shù)據(jù)為零點(diǎn)。步驟6，下腔抽真空零點(diǎn)標(biāo)定結(jié)束后，打開(kāi)閥15、閥1114，關(guān)閉閥1114、閥IV18、閥V23，打開(kāi)真空發(fā)生裝置15，對(duì)測(cè)試腔下腔6抽真空。步驟7，氣體滲透下腔抽真空結(jié)束后，打開(kāi)閥15、閥V23，關(guān)閉閥1114、閥1114、閥IV18，有機(jī)試劑載體9內(nèi)的試驗(yàn)氣體滲透過(guò)試樣7，經(jīng)管路進(jìn)入定量元件22。同時(shí)，載氣不斷向分析設(shè)備19吹氣。步驟8，平衡下腔壓力氣體滲透結(jié)束后，打開(kāi)閥1114，關(guān)閉閥15、閥1114、閥IV18、閥V23，載氣依次由管VII2、管1113、管112進(jìn)入試驗(yàn)氣體管路，平衡管路壓力。步驟9，進(jìn)樣分析[0074]平衡下腔6壓力結(jié)束后，打開(kāi)閥V23，關(guān)閉閥15、閥1114、閥1114、閥IV18、將六通閥21調(diào)至進(jìn)樣狀態(tài)，載氣沿載氣管路進(jìn)入六通閥21，將定量元件22內(nèi)儲(chǔ)存的試驗(yàn)氣體攜帶至分析設(shè)備19。步驟10,試驗(yàn)結(jié)束進(jìn)樣分析結(jié)束后，關(guān)閉閥V23，停止載氣吹入系統(tǒng)，將六通閥21旋至滲透狀態(tài)。步驟11，分析試樣的滲透性根據(jù)分析設(shè)備19的檢測(cè)結(jié)果，得出有機(jī)氣體對(duì)試樣7的滲透性。所述試驗(yàn)步驟中，溫控元件開(kāi)啟，保持設(shè)定溫度，防止氣體冷凝。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以?xún)?nèi)。
權(quán)利要求1.一種測(cè)試有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的裝置，其特征是，包括試驗(yàn)氣體管路、載氣管路、 六通閥、定量元件、分析設(shè)備；六通閥上設(shè)有依次相鄰的a管口、b管口、c管口、d管口、e管口和f管口 ；所述試驗(yàn)氣體管路與a管口連通，試驗(yàn)氣體管路上設(shè)有測(cè)試腔；所述載氣管路分別與a管口和測(cè)試腔之間的試驗(yàn)氣體管路、c管口連通；所述六通閥的b管口與e管口通過(guò)定量元件連通，定量元件的容量為定值；所述六通閥的d管口與分析設(shè)備連通；六通閥能夠?qū)崿F(xiàn)3對(duì)相鄰管口的連通；所述測(cè)試腔包括上腔和下腔，試樣置于上、下腔之間，上腔和試樣之間形成一封閉的空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)有有機(jī)試劑載體。
2.如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的裝置，其特征是，還包括真空發(fā)生裝置，所述真空發(fā)生裝置與試驗(yàn)氣體管路連通。
3.如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的裝置，其特征是，所述測(cè)試腔的下腔上設(shè)有多孔材料，試樣置于多孔材料上，多孔材料支撐試樣。
4.如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的裝置，其特征是，上、下腔之間設(shè)有密封圈。
5.如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的裝置，其特征是，所述有機(jī)試劑載體內(nèi)含有液態(tài)有機(jī)物試劑，在上腔和試樣組成的封閉空腔內(nèi)，液態(tài)試劑揮發(fā)成飽和蒸氣。
6.如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的裝置，其特征是，所述試驗(yàn)氣體管路和六通閥都設(shè)置在溫控區(qū)內(nèi)，溫控區(qū)內(nèi)設(shè)有溫控元件，保持設(shè)定溫度。
7.如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的裝置，其特征是，所述六通閥通過(guò)內(nèi)部管口連接切換，形成兩種工作狀態(tài)，滲透狀態(tài)與進(jìn)樣狀態(tài)滲透狀態(tài)時(shí)，滲透過(guò)試樣的試驗(yàn)氣體進(jìn)入定量元件；進(jìn)樣狀態(tài)時(shí)，載氣將定量元件內(nèi)采集的氣體攜帶至分析設(shè)備。
8.如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種測(cè)試有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的裝置，其特征是， 各元件之間通過(guò)管路連接，各管路上均設(shè)有相應(yīng)的閥。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種測(cè)試有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的裝置，包括測(cè)試腔、試驗(yàn)氣體管路、載氣管路、六通閥、定量元件、分析設(shè)備、真空發(fā)生裝置；本實(shí)用新型還提供了一種測(cè)試有機(jī)氣體對(duì)膜的滲透性的方法，包括如下步驟系統(tǒng)預(yù)熱；系統(tǒng)凈化；下腔抽真空；平衡下腔壓力；進(jìn)樣分析，取零點(diǎn)；下腔抽真空；氣體滲透；平衡下腔壓力；進(jìn)樣分析。本實(shí)用新型采用壓差法測(cè)試原理與氣體分析設(shè)備相結(jié)合的方法，能定性定量檢測(cè)薄膜材料在指定條件下，對(duì)不同有機(jī)氣體的透過(guò)量、透過(guò)系數(shù)等滲透性；對(duì)閥的自動(dòng)控制，提高了對(duì)氣體自動(dòng)采集與進(jìn)樣的控制精度；測(cè)試方法簡(jiǎn)單，便于操作。
文檔編號(hào)G01N15/08GK202854019SQ20122058613
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者姜允中, 王元明, 劉思廣 申請(qǐng)人:濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司