[發(fā)明專(zhuān)利]水蒸氣擴(kuò)散系數(shù)測(cè)量裝置及其測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711319218.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107894376A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐旭;王友輝;王詩(shī)印;邵一展;馬夢(mèng)晨;賀永智
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N13/00
• 分類(lèi)號(hào): G01N13/00
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種水蒸氣擴(kuò)散系數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于，包括：用于營(yíng)造恒溫恒濕環(huán)境的測(cè)試室和用于采集和記錄待測(cè)樣品重量變化的天平系統(tǒng)；

所述測(cè)試室內(nèi)裝有風(fēng)扇(7)、加濕裝置(8)、除濕裝置(9)、電熱裝置(10)、半導(dǎo)體制冷裝置(11)、溫濕度傳感器(12)、溫濕度控制儀(13)、擋風(fēng)筒(5)，溫濕度控制儀的輸入端與溫濕度傳感器連接，溫濕度控制儀的信號(hào)輸出端與電熱裝置、半導(dǎo)體制冷裝置連接，風(fēng)扇安裝于測(cè)試室內(nèi)右側(cè)的頂部及左側(cè)的底部；

所述天平系統(tǒng)由電子天平(1)、水平板(2)、天平支架(3)、掛鉤和計(jì)算機(jī)(14)構(gòu)成，天平支架搭建在測(cè)試室外部且不與測(cè)試室接觸，水平板為有機(jī)玻璃板，放置于天平支架上，用于水平支撐電子天平，電子天平放置于水平板上，與計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)記錄天平稱(chēng)重的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，掛鉤懸掛在電子天平底部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水蒸氣擴(kuò)散系數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于，所述測(cè)試室內(nèi)頂部設(shè)有與外界相通的孔洞，半徑為2厘米；擋風(fēng)筒安裝在孔洞下方、測(cè)試室頂部，擋風(fēng)筒為圓柱形有機(jī)玻璃桶，擋風(fēng)筒內(nèi)徑為10厘米，擋風(fēng)筒底面圓心與孔洞圓心重合。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水蒸氣擴(kuò)散系數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于，所述的水平板上設(shè)有一個(gè)半徑為2厘米的孔洞，孔洞圓心與測(cè)試室頂部孔洞圓心重合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水蒸氣擴(kuò)散系數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于，所述的掛鉤表面涂抹有防水材料，掛鉤底部為十字型吊籃狀，用于放置待測(cè)樣品。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水蒸氣擴(kuò)散系數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于，所述待測(cè)樣品為球狀樣品。

6.一種如權(quán)利要求1所述裝置的水蒸氣擴(kuò)散系數(shù)測(cè)量方法，其特征在于步驟如下：

將待測(cè)材料加工成半徑3cm的球狀樣品，進(jìn)行干燥處理，干燥處理采用烘干法，在烘干12小時(shí)后開(kāi)始稱(chēng)重，時(shí)間間隔為2小時(shí)，當(dāng)連續(xù)三次稱(chēng)重所得結(jié)果不呈單調(diào)變化，且標(biāo)準(zhǔn)差不超過(guò)平均值的1％時(shí)，認(rèn)為樣品已徹底干燥；

測(cè)量過(guò)程：

a)使用溫濕度控制儀(13)設(shè)定溫度、相對(duì)濕度，同時(shí)打開(kāi)風(fēng)扇(7)進(jìn)行空氣內(nèi)循環(huán)，使測(cè)試室達(dá)到測(cè)量所需溫度、相對(duì)濕度；

b)打開(kāi)天平，進(jìn)行校準(zhǔn)、去皮操作；

c)溫濕度傳感器(12)監(jiān)測(cè)到溫度、相對(duì)濕度穩(wěn)定后，打開(kāi)測(cè)試室，將預(yù)處理過(guò)的待測(cè)樣品(6)迅速放置于掛鉤上，密封測(cè)試室；

d)樣品的實(shí)時(shí)重量數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)(14)，每10秒鐘記錄一次；

e)每30分鐘觀(guān)察一次重量變化，當(dāng)連續(xù)三次觀(guān)察所得結(jié)果不呈單調(diào)變化，且標(biāo)準(zhǔn)差不超過(guò)平均值的1％時(shí)，認(rèn)為樣品吸濕達(dá)到飽和狀態(tài)；

f)此時(shí)獲得的W_∞為該對(duì)應(yīng)相對(duì)濕度下的飽和含濕量，根據(jù)樣品的實(shí)時(shí)重量數(shù)據(jù)和最后的飽和含濕量數(shù)據(jù)，即可得到該材料在該溫度和該相對(duì)濕度下的水蒸氣擴(kuò)散系數(shù)。