[發明專利]一種散水率測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 202011391034.X
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112595754B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 鄭永;黃河;田富竟;張亞新;袁柏華;孫永鵬
• 申請（專利權）人: 株洲時代新材料科技股份有限公司
• 主分類號: G01N25/66
• 分類號: G01N25/66
• 代理公司: 株洲湘知知識產權代理事務所(普通合伙) 43232
• 代理人: 王宏

本發明提供了一種散水率測試裝置及測試方法，用到包括內壁為光滑鏡面的箱體、干燥氣體置換裝置、敏感元件位于箱體內部的露點測試儀、氣壓傳感器等零部件，通過本發明提供的測試方法，解決了低露點環境下測試材料散發水分質量速率的問題，從而為低溫風洞試驗設備選材，尤其是保溫層與膠粘劑等非金屬材料的選材提供了技術支撐。

技術領域

本發明涉及檢測技術領域，特別地，涉及一種散水率測試裝置及測試方法。

背景技術

低溫風洞的試驗溫度在110K，在該低溫環境下，水分子變成冰顆粒。在低溫風洞試驗的高速氣流中，冰顆粒對試驗裝置與試驗模型造成嚴重威脅，甚至可以摧毀試驗裝置及模型，因為需要將低溫風洞試驗艙中的游離水分子含量控制在極低的目標值，一般通過干燥氣體吹掃降低試驗艙內的游離水分子含量。而低溫風洞試驗艙的保溫層為高分子材料，具有吸水與散水能力（散水能力：材料將自身材料內部所含水分揮發至外部環境的能力），材料散水所形成的游離水分子在低溫風洞中可能成為冰顆粒。為了評估如低溫風洞試驗艙的保溫層之類材料的散水能力，需要設計一種測試散水能力的技術方案。

現有的水分含量測試方法都為通過一定的技術手段測試材料的絕對水分含量，而低溫工程中要求在低露點環境下測試材料的散水率（散水率：材料在單位時間內散發水分質量的速率）。

發明內容

本發明目的在于提供一種散水率測試裝置及測試方法，以評估材料的散水能力。

為實現上述目的，本發明提供了一種散水率測試裝置，包括內壁為光滑鏡面的箱體3；以及與箱體連接的干燥氣體置換裝置，所述干燥氣體置換裝置轉移箱體內的氣體；以及設置在箱體任一側的密封門4；以及敏感元件位于箱體內部的露點測試儀5。

進一步地，所述干燥氣體置換裝置為干燥氣源裝置1、真空泵組2其中任一種或兩種的組合。

進一步地，所述干燥氣源裝置1與設置在箱體一側的送風管路連接，所述送風管路錯開分布，且送風管路錯開分布在箱體一側的兩端，送風管路的出口位置高出箱體3的內壁；所述箱體3一側設有回風管路。

本發明還提供了一種散水率測試方法，采用散水率測試裝置，其測試步驟為：

步驟一：清潔處理試驗樣件7和箱體3的內壁，確保試驗樣件7和箱體內壁無油漬或粉塵；

步驟二：安裝試驗樣件7于箱體3內，使試驗樣件7架空或懸空設置，不直接貼于箱體底部，留出氣體流通空間；

步驟三：關閉密封門4，檢查確保箱體3處于良好密封狀態；

步驟四：啟動干燥氣體置換裝置以置換箱體3內氣體；同時啟動露點測試儀5，通過露點測試儀5獲得箱體3內露點參數，箱體3內達到目標露點值后關閉干燥氣體置換裝置；

步驟五：關閉干燥氣體置換裝置一段時間Δt后，記錄箱體3內露點；

步驟六：根據箱體3內空間體積以及露點的變化值，計算得到試驗樣件7散發的水分質量，再根據試驗樣件7的材料表面積，計算試驗樣件7單位面積在單位時間內散發水分質量的速率，即

散水率=

式中各符號表示：

Δm：水分質量的變化值；

Δt：水分質量變化對應的持續時間；

S：材料表面積。

進一步地，在步驟一中，清潔處理試驗樣件7和箱體3內壁的方式為：用無紡布蘸無水酒精清洗試驗樣件7與箱體3內壁。

進一步地，在步驟二中，試驗樣件7架空安裝在箱體3內的具體方式為：在箱體3內設置支架，試驗樣件7放置在支架上，使得試驗樣件7下方留出空間。