[發(fā)明專利]一種氧氣透過率測試裝置、系統(tǒng)及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810779272.4 | 申請日： | 2018-07-16 |
| 公開（公告）號： | CN108613915A | 公開（公告）日： | 2018-10-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 姜允中 | 申請（專利權(quán)）人： | 濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司 |
| 主分類號： | G01N15/08 | 分類號： | G01N15/08 |
| 代理公司： | 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221 | 代理人： | 張勇 |
| 地址： | 250031 山東*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 氧傳感器 量程 傳感器組件 氧氣透過率 測試裝置 開關(guān)器件 測試腔 傳感器檢測 傳感器組 待測氣體 連接管路 連通測試 氣路組件 設(shè)備使用 選擇控制 氧氣通過 閥連接 檢測 并聯(lián) 適配 通斷 氧氣 容納 | ||
本發(fā)明公開了一種氧氣透過率測試裝置、系統(tǒng)及方法，包括至少一個測試腔、傳感器組件和開關(guān)器件，所述傳感器組件包括至少兩個并聯(lián)的量程或/和精度不同的氧傳感器，氧氣通過能夠容納試樣的測試腔，經(jīng)過開關(guān)器件的選擇控制連通測試腔與各氧傳感器的連接管路的通斷。本發(fā)明根據(jù)待測氣體的氧氣濃度及檢測精度需要，選擇較為適配的量程及精度的傳感器檢測。所述的氣路組件包含管路、閥，各元件及部件通過管路及閥連接。一臺設(shè)備使用多個氧傳感器的傳感器組，能滿足多種量程和多種精度的檢測需求。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種氧氣透過率測試裝置、系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)
材料對氧氣的阻隔性是衡量材料是否適用于某些領(lǐng)域的一項重要指標(biāo)：對包裝材料而言，直接影響包裝內(nèi)物品的保質(zhì)期；對于工程材料如阻氧管而言，意味著自來水在管道運輸時是否易氧化變質(zhì)；對于建材、船舶、車輛、家電等要求有阻燃性的材料，對氧氣的阻隔性意味著是否達(dá)到阻燃指標(biāo)、是否存在安全隱患。對于某些特殊的電子元器件，被氧化腐蝕后，影響元器件的電阻等電氣屬性。測試材料透氧性(即材料對氧氣的阻隔性)的基本方法是測試滲透過材料的氣體中氧氣的含量。測試方法有很多種，國內(nèi)及國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都確定了用電化學(xué)法氧傳感器檢測包裝材料阻氧性能。
整個測試的核心部件為氧傳感器，傳感器的性能和精度直接決定了整臺儀器的性能和精度。電化學(xué)氧傳感器的優(yōu)點是檢測精度高，能達(dá)到ppm(即百萬分之一的比例/濃度)級，缺點是該傳感器損耗快，每一個被傳感器檢測到的氧分子與傳感器的活性物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，消耗傳感器中的活性物質(zhì)。如果進(jìn)入傳感器的氧分子過多，活性物質(zhì)將很快消耗完。一個ppm級的電化學(xué)氧傳感器一般正常工作能用2年左右，但如果暴露在空氣中，一天之內(nèi)就會完全報廢。
當(dāng)檢測高阻隔材料透氧性時，滲透過試樣的氧分子量比較少，為保證檢測精度，希望所有的氧分子盡可能全進(jìn)入傳感器反應(yīng)，這樣能產(chǎn)生相對較大的電流信號，輸出電流信號的處理工作難度將降低，能得到接近絕對真值的測量結(jié)果。這種和進(jìn)入其內(nèi)的幾乎所有氧分子都反應(yīng)的電化學(xué)傳感器，量程小，精度高。對于低阻隔材料，透過來的氧分子量較多，如果全部氧分子與傳感器反應(yīng)，會大大降低傳感器的壽命，所以只有一定比例的氧分子進(jìn)入傳感器和傳感器的活性物質(zhì)反應(yīng)。部分氧氣與傳感器反應(yīng)產(chǎn)生電信號，不知道實際是多少比例的氧氣與傳感器反應(yīng)，后期電流信號數(shù)據(jù)處理困難，導(dǎo)致檢測誤差較大。這種傳感器量程大，精度低。
目前包裝材料阻氧性能檢測儀器的技術(shù)難點在于：
目前一臺氧氣透過率測試儀器只安裝一個氧傳感器，無法兼顧大量程和高精度的檢測要求；
同時，拆裝傳感器時，傳感器不可避免的要暴露在空氣中，大量氧氣進(jìn)入系統(tǒng)管路，大大降低傳感器的壽命，一臺儀器無法通過頻繁拆裝不同量程精度的氧傳感器來實現(xiàn)多種量程、多種精度的檢測。
而對應(yīng)的一臺測試儀器只安裝一個氧傳感器，傳感器會很快消耗報廢，頻繁報廢更換傳感器無疑又增加了客戶的使用維護(hù)成本。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種氧氣透過率測試裝置、系統(tǒng)及方法，本發(fā)明改變了以往一臺設(shè)備使用一個傳感器，無法兼顧大量程和高精度的問題；也解決了傳統(tǒng)設(shè)備使用單個傳感器，傳感器損耗快，壽命短的問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供一種氧氣透過率測試裝置，包括至少一個測試腔、傳感器組件和開關(guān)器件，所述傳感器組件包括至少兩個并聯(lián)的量程或/和精度不同的氧傳感器，氧氣通過能夠容納試樣的測試腔，經(jīng)過開關(guān)器件的選擇控制連通測試腔與各氧傳感器的連接管路的通斷。利用量程或/和精度與待測試氣體濃度適配的氧傳感器進(jìn)行檢測。
進(jìn)一步的，所述傳感器組件中并聯(lián)的氧傳感器至少有三個，且每兩個氧傳感器之間至少量程或精度不同。
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