一種測試高阻隔性薄膜透氣性的測試裝置的製作方法
2023-06-01 14:59:36 2
專利名稱：一種測試高阻隔性薄膜透氣性的測試裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種測試高阻隔性薄膜透氣性的測試裝置。
背景技術：
目前，基於壓差法的是薄膜透氣性測試的主要方法之一，國際上基於壓差法的薄膜透氣性測試標準有ASTM D1434、ISO 15105-1、ISO 2556-2001、JIS K7U6等，我國執行的標準為GB/T 1038-2000。不同的研究機構根據不同的標準已研製出不同類型的薄膜透氣性能測試儀。但是，這些測試裝置有相似之處，其測試容器由試驗氣體腔體和測試腔體組成。試驗氣體腔體設有高壓室，測試腔體設有單層密封結構的低壓室，高壓室導入一個大氣壓的氣體，低壓室抽成真空，低壓室的洩漏直接影響測試裝置的測試結果。針對透氣性非常低的高阻隔性薄膜透氣性測試，低壓室需要幾乎沒有洩漏的良好密封性能，單層密封結構的密封性能難以滿足要求。為此，一些研究機構給出了基於「2」、「 1，，壓差法的薄膜透氣性能測試儀，即向高壓室導入兩個大氣壓的氣體，低壓室保持一個大氣壓，這可減少洩漏、滿足一個大氣壓壓差的測試要求，但這與薄膜在真空包裝、常壓下使用有差別，與實際使用情況不符。也有通過測試與被測氣體質量數不同但化學性質相同的同位素氣體透氣性，來推算測試氣體透氣性的間接測試方法，但需要特殊的同位素測試氣體。
發明內容
本發明的目的就是考慮到更加符合薄膜包裝的實際使用情況，提供一種能採用空氣或氮氣作為測試氣體、直接測定透氣性非常低的高阻隔性薄膜透氣性的測試裝置。為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案一種測試高阻隔性薄膜透氣性的測試裝置，它由測試容器、抽真空裝置、氣源裝置、隔熱罩和帶有壓力傳感器、高壓室針閥、低壓室針閥、隔斷閥、氣源閥、放空閥及隔熱材料的路管組成。測試容器由試驗氣體腔體和測試腔體組成，測試件放置這兩個腔體之間。試驗氣體腔體設有高壓室，測試腔體設有低壓室。該低壓室由兩個密封室組成，一個內層密封室，它與高壓室及測試件形成滲透室，內層密封室內設有一多孔塊以防測試件變形破裂；一個輔助密封室，它在內層密封室外部。低壓室由內層密封室和輔助密封室兩層密封形成雙層密封結構，試驗氣體腔體和測試件之間依兩個密封室的位置放置兩個密封圈。高壓室通過依次帶有壓力傳感器、高壓室針閥和氣源閥的路管與氣源裝置相連通。內層密封室通過依次帶有壓力傳感器和兩個串聯低壓室針閥的路管與抽真空裝置相連通，連通輔助密封室的路管與兩個串聯低壓室針閥之間連通的路管相連。高壓室針閥和氣源閥之間、抽真空裝置和與之相鄰的低壓室針閥之間的連通路管，由帶有隔斷閥及放空閥的路管連通。氣源閥及隔斷閥和與它們相鄰的高壓室針閥之間的連通路管用絕熱材料絕熱，隔斷閥及放空閥和與它們相鄰的低壓室針閥之間的連通路管用絕熱材料絕熱，測試容器和與其連通的絕熱路管放置隔熱罩內。
在實際應用中，測試腔體低壓室可設計成由三個或更多個密封室組成，即具有三層或更多層密封結構。密封室每增加一個，連通最內層密封室與抽真空裝置路管上的串聯低壓室針閥增加一個，相鄰密封室之間的路管上有一個低壓室針閥。所述抽真空裝置為真空泵。所述的氣源裝置為裝有實驗氣體的儀器。所述隔熱罩為絕熱材料罩或恆溫箱。
圖1為本發明結構簡化圖；圖2為未放置測試件時測試腔體的A-A面示意圖；圖3為具有三層密封結構低壓室的測試容器簡化圖。在圖1中，1.內層密封室；2.多孔塊；3.內層密封室壁；4.輔助密封室；5.輔助密封室壁；6.高壓室；7.測試件；8.試驗氣體腔體；9.密封圈；10.測試腔體；A-A.與測試件 7接觸、測試腔體10的一面；11和23.壓力傳感器；12和13.低壓室針閥；14和21.隔熱材料；15.放空閥；16.真空泵；17.路管；18.隔斷閥；19.氣源閥；20.裝有實驗氣體儀器； 22.高壓室針閥；24.隔熱罩。在圖2中，1.多孔塊；2.內層密封室壁；3.輔助密封室；4.輔助密封室壁；5和 6.圖1中密封圈9所處的位置。在圖3中，1.內層密封室；2.多孔塊；3.中層密封室；4.外層密封室；5.測試件； 6.高壓室；7.密封圈；8.試驗氣體腔體；9.測試腔體；10.壓力傳感器；11、12和13.低壓
室針閥。
具體實施例方式下面結合附圖1詳細描述本發明的實施方案。根據實際使用情況，先確定測試容器試驗氣體腔體8和測試腔體10的形狀、內層密封室1、輔助密封室4以及高壓室6的形狀和體積、內層密封室壁3和輔助密封室壁5的壁寬。把依次帶有壓力傳感器23、高壓室針閥22和氣源閥19的路管17的一端與高壓室6連通，另一端與裝有實驗氣體儀器20連通。把依次帶有壓力傳感器11與兩個串聯低壓室針閥12和13的路管17的一端與內層密封室1連通，另一端與真空泵16連通，兩個串聯低壓室針閥12和13之間的路管通過路管17與輔助密封室4連通。高壓室針閥22和氣源閥19之間的路管、真空泵16和其相鄰的低壓室針閥13之間的路管，用依次帶有隔斷閥 18及放空閥15的路管17連通。氣源閥19及隔斷閥18和與它們相鄰的高壓室針閥22之間的路管用絕熱材料21絕熱，隔斷閥18及放空閥15和和與它們相鄰的低壓室針閥13之間的路管用絕熱材料14絕熱。在內層密封室壁3和輔助密封室壁5之上塗上真空油，將測試件7放置試驗氣體腔體8和測試腔體10之間，內層密封室1內設有多孔塊2以防測試件變形破裂。根據內層密封室壁3和輔助密封室壁5所處的位置，把兩個密封圈9放置試驗氣體腔體8和測試件 7之間，按密封要求密封后，緊固試驗氣體腔體8和測試腔體10。
把測試容器和與其連通的並被絕熱材料14和21絕熱的路管放置隔熱罩M內。開始測試前，關閉氣源閥19、放空閥15、隔斷閥18和高壓室針閥22，啟動真空泵 16，抽空內層密封室1和輔助密封室4，然後打開隔斷閥18和高壓室針閥22，抽空高壓室6。 通過壓力傳感器11檢測符合真空要求後，同時關閉隔斷閥18和低壓室針閥12和13，然後打開氣源閥19，通過壓力傳感器23調節導入高壓室6的氣壓，符合氣壓要求後，關閉高壓室針閥22，開始測試。通過觀察待壓力傳感器11，待透過測試件的氣體穩定後，記錄其數據， 以此計算測試氣體的透過量。
權利要求
1.一種測試高阻隔性薄膜透氣性的測試裝置，其特徵是，它包括具有雙層密封結構低壓室的測試容器、抽真空裝置、氣源裝置及隔熱罩。測試容器通過帶有壓力傳感器、高壓室針閥、低壓室針閥、隔斷閥、氣源閥、放空閥及隔熱材料的路管和抽真空裝置及氣源裝置連ο
2.如權利要求1所述的測試高阻隔性薄膜透氣性的測試裝置，其特徵是，測試容器由試驗氣體腔體和測試腔體組成。試驗氣體腔體設有高壓室，測試腔體設有低壓室。該低壓室由兩個密封室組成，一個內層密封室，它與高壓室及測試件形成滲透室；一個輔助密封室， 它在內層密封室外部。低壓室由內層密封室和輔助密封室兩層密封形成雙層密封結構。
3.如權利要求1所述的測試高阻隔性薄膜透氣性的測試裝置，其特徵是，連通內層密封室與抽真空裝置的路管上有兩個串聯低壓室針閥，連通輔助密封室的路管與兩個串聯低壓室針閥之間連通的路管相連。
4.如權利要求1所述的測試高阻隔性薄膜透氣性的測試裝置，其特徵是，氣源閥及隔斷閥和與它們相鄰的高壓室針閥之間的連通路管用絕熱材料絕熱，隔斷閥及放空閥和與它們相鄰的低壓室針閥之間的連通路管用絕熱材料絕熱，測試容器和與其連通的絕熱路管放置隔熱罩內。
5.如權利要求2所述的測試高阻隔性薄膜透氣性的測試裝置，其特徵是，測試腔體的低壓室可由三個或更多個密封室組成，即具有三層或更多層密封結構。密封室每增加一個， 連通最內層密封室與抽真空裝置路管上的串聯低壓室針閥增加一個，相鄰密封室之間的路管上有一個低壓室針閥。
全文摘要
本發明公開了一種測試高阻隔性薄膜透氣性的測試裝置。其低壓室由內層密封室和輔助密封室兩層密封形成雙層密封結構。內層密封室與抽真空裝置連通的路管上有兩個串聯低壓室針閥，連通輔助密封室的路管與兩個串聯低壓室針閥之間連通的路管相連。氣源閥及隔斷閥和與其相鄰的高壓室針閥之間的連通路管用絕熱材料絕熱，隔斷閥及放空閥和與其相鄰的低壓室針閥之間的連通路管用絕熱材料絕熱，測試容器和與其連通的絕熱路管放置隔熱罩內。
文檔編號G01N7/10GK102252939SQ20101017988
公開日2011年11月23日 申請日期2010年5月21日 優先權日2010年5月21日
發明者劉孝鋒, 劉洪江, 周學成, 李學聰, 汪仁煌 申請人:廣東工業大學, 廣州標際包裝設備有限公司