CN110618076B - 双缸轴向移动鼓胀式织物气闭与气滤性测量装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双缸轴向移动鼓胀式织物气闭与气滤性测量装置与方法及用途。该装置包括一对用于危化气体喂入和透过织物气体检测的左、右腔室，用于使织物向右和向左鼓胀的左右活塞机构；可调控两腔室气压差的加压系统；调控检测腔室温度的温控机构；用于危化气体进出的管道系统和对收集气体含量与成分分析的气相色谱仪及计算机系统。其测量方法是被测气体以定压输入并在恒温下静止或渐变体积一段时间后，得其压力或体积值，并使得织物反复鼓胀、消除边界效应，将收集到气体，挤出输入综合测控系统，测量检测腔内透过织物气体中的有毒、有害气体含量与成分。可用于评价复合功能织物抗气体透过的防护能力。
Description
技术领域
本发明属于织物、膜等片状材料的气密性与过滤性的测量技术领域，涉及一种功能防护织物的气密性和过滤效率的测量与功能可靠性和使用安全性的表征技术。本发明主要用于织物隔绝危化气体的防护性能的评价。
背景技术
目前我国危险化学品行业从业人员和应急救援人员防护服装的产品标准和配备标准尚不完善，国内救援人员配备的大都是进口产品,相关检测也多由国外的机构完成。进口产品的价格较为昂贵,检测检验费用也非常高昂，更为欠缺的是：作用端与测量端(气相色谱仪)间无模拟实际使用条件的作用与测量，更非原位仿真的测量。这种状况制约了我国应急救援装备的配备水平,也阻碍了相关产品的研究开发,与国内安全生产发展现状很不适应。开发防护服装防护性能检测仪器,对于推动我国应急救援防护装备水平的发展,乃至推动相关产业的发展, 都有着重要的意义。
GB23462-2009、ISO6529、EN369和ASTM F739中都出现了渗透池可以用于检测防危化品功能织物与气态危化品大面积持续接触时的防护性能，但是针对织物试验装置的研制和开发相对滞后，于此相关的膜渗透性能喂入装置的研究和开发较快，但是普遍存在腔室较小，不能防腐蚀等特点。
目前，气体渗透池大多只能测量每次只能测定单一气体的透气性，或用压差法测量混合气体同时透过的透气性，不能同时测定混合气体与织物接触时，各组分透过材料的含量。在实际使用时材料一般处于大气环境或混合气体环境中，此时混合气体渗透由于可能存在气体的相互影响，透气速率并不一定与单种成分透过薄膜时完全一致。混合气体透过时同时测定各组分气体渗透性能是现实需要，也是技术上的一个难题。
气相色谱仪是一种重复性好、灵敏度高和分离能力强的现代分析仪器。
专利201610955290.4公开了一种薄膜渗透率测量装置和测量方法，装置两腔室均与机械泵相连，对腔室抽真空，测试腔与质谱仪相连进行试验结果分析，装置有加热器，但两腔室只能一起控温，且腔室很小。专利204310084472.7公开了一种气体渗透性能喂入装置，装置原理为压差法，两腔室分别连接测压器，测量一段时间后两腔室的压差变化，此装置能评价一种气体的渗透性能，不能对织物在混合气体下的渗透性能进行评测和忽略了分子之间的交换。
专利CN104797827A公开了一种燃料电池膜电极透气性的喂入方法及喂入池和喂入装置，装置没有温控装置，需要用吹扫气将透过薄膜的气体带入定量环进行喂入。但这样连接要求建一套流速要小且稳的吹扫气系统，材料渗透面积要足够大，否则气相色谱仪检测器没有足够的灵敏度进行准确喂入。专利 CN202994616U公开了一种气体渗透仪上的气体透过率喂入装置，但存在死体积 (难以完成气体置换的空间体积)大的问题。专利201320657769.1公开了一种气体渗透池及同时测定混合气各组分气体的膜渗透性的测定装置，装置实现与气相色谱仪连用，也不需要扫气系统，但是装置温控系统设置在管路上，误差较大。
如欲完成材料防危化性能的评价，以上专利存在以下缺陷：
(1)装置不能对喂入腔和检测腔分别控温，模拟现实织物穿着状态，均无现场条件的模拟和原位多指标的测量。
(2)现有装置针对膜渗透试验，腔室较小，试样要在0.2mm以下(针对膜试样)，而防化服一般0.2-0.6mm，样品代表性差，且无法模拟织物的起拱。
(3)现有装置腔室内缺乏均匀装置，易造成腔室内气体浓度和温度的不均匀，尤其织物表面易形成浓度边界层效应而阻碍渗透并导致过高估计气密性。
(4)现有装置与气相色谱仪连接不够简便，且气相色谱仪多为单检测器，无法同时测定两腔室的气体浓度，即无法针对性和绝对值的对比。
现有设计检测腔大多需要连接流速稳定的惰性气体供气系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种双缸周向移动鼓胀式织物气闭与气滤性能测量装置。本发明的另一个目的是提供此装置相对应的检测方法。本发明的另一个目的是提供此装置相对应的用途。
为了达到上述目的，本发明的原理是：模拟救援人员在实际救援现场的危化品爆炸检测、高温起火、烟气扩散的防护材料隔绝与滤性表征的基础上，对织物外侧的高压高热和直接接触，织物内侧的低压、负压和常温，以实现更符合实用功效和耐久度的精准评价，以使织物的功能可靠性和使用安全性得以保障。
基于上述原理，本发明的一个具体技术方案是提供了一种双缸轴向移动鼓胀式织物气闭与气滤性测量装置，其特征在于，包括：
可调温、调压的喂入装置，包括左腔室，左腔室与防护织物的正面围成喂入腔；
收集装置，用于高效收集由喂入腔透过防护织物的有害气体，包括右腔室，右腔室与防护织物的反面围成检测腔；
右活塞机构，用于将积蓄在检测腔中的气体挤压输出；
左活塞机机构，用于将喂入腔中的气体挤压输出，左活塞机机构配合右活塞机构和测温测压装置完成双腔室压差及织物物理形态控制；
喂入腔中的原气体和检测腔中的透过气体S通过六通阀及管道系统输出给具有双检测器的综合测控系统，或者喂入腔中的原气体和检测腔中的透过气体S 通过六通阀及管道系统排放清空。
优选地，所述左腔室的左闭合面设有外密封圈和内密封圈，外密封圈和内密封圈用于对所述防护织物正面实施二级密闭；所述温压测控装置的加热元设于所述左腔室中；所述喂入腔与有害气体的进气孔、喂入载气的载气进气口一及左三通阀相连通，渗透结束后，所述喂入腔中的气体通过左三通阀进行排放或者所述喂入腔中的气体通过左三通阀配合所述六通阀及管道系统将被送入所述综合测控系统。
优选地，所述右腔室的右闭合面上设有与所述左腔室的左闭合面上的所述外密封圈相配合的环形凹槽，环形凹槽配合所述外密封圈完成对所述防护织物的密封加持；由右腔室测压单元检测所述右腔室中的压力；所述检测腔与喂入载气的载气进气孔二及右三通阀相连通，渗透结束，所述检测腔中的气体通过右三通阀排放，或者所述检测腔中的气体经由右三通阀配合所述六通阀及管道系统被挤出送入所述综合测控系统，使所述综合测控系统完成有害气体的定量检测。
优选地，所述左活塞机构包括设于所述左腔室中的左活塞，左丝杆的一端与左活塞相连，另一端外套设有左内螺齿轮，左内螺齿轮与设于左连杆上的左传动轮相啮合，左连杆与左步进电机相连，由左步进电机驱动左活塞运动，所述喂入腔通过左活塞的运动改变体积从而完成对试验中有害气体压力的控制和试验后的排空。
优选地，所述右活塞机构包括设于所述右腔室中的右活塞，右丝杆的一端与右活塞相连，另一端外套设有右内螺齿轮，右内螺齿轮与设于右连杆上的右传动轮相啮合，右连杆与右步进电机相连，由右步进电机驱动右活塞运动，通过右活塞的运动，完成所述防护织物鼓胀振动、保持透气率恒定或加压保持鼓胀高度，测得所述防护织物的变形量。
优选地，所述测温测压装置包括：位于靠近所述左闭合面的所述喂入腔的内壁的左腔测温元，由左腔测温元对所述喂入腔完成温度检测；位于靠近所述右闭合面的所述检测腔的内壁的右腔测温元，由右腔测温元完成对右腔测温元的温度检测；位于所述左腔室内的加热元，用于对所述喂入腔进行加热；左腔测压元，用于检测所述喂入腔的气压；右腔测压元，用于检测所述检测腔的气压。
优选地，所述综合测控系统包括TCD检测器和FID检测器，TCD检测器和 FID检测器通过数据收集模块与计算机相连。
优选地，所述六通阀及管道系统包括：与所述左三通阀相连的六通阀一，六通阀一的定量环一通过阀门配合完成将所述喂入腔气体定量通入所述TCD检测器；与所述右三通阀相连的六通阀二，六通阀二的定量环二通过阀门配合完成所述检测腔气体定量通入所述FID检测器。
本发明的另一个技术方案是提供了一种采用上述的双缸轴向移动鼓胀式织物气闭与气滤性测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、准备试样，将防护织物裁剪成为设定大小、形状的待测防护织物；
第二步、夹持试样，设定喂入腔的温度，将防护织物悬于左闭合面和右闭合面之间，喂入腔与检测腔闭合锁紧；
第三步、双腔清空，将载气从载气进气口一和载气进气口二充入喂入腔和检测腔内，赶走喂入腔和检测腔及其对应管道中的原有空气；
第四步、喂气纯化，将左三通阀调至排气位置，将气态危化品充入喂入腔，待有明显的气态危化品的释放，关闭左三通阀；
第五步、渗透试验，通过控制喂入腔和检测腔内左活塞和右活塞的运动完成预设的喂入腔和检测腔的气压调控，渗透试验中，使左活塞和右活塞同向循环微小往复运动，防护织物亦往复微小振动，喂入腔和检测腔中的气压亦微幅增减，防止防护织物表面出现渗透边界层；
第六步、数据收集分析，将左三通阀拨至与管道连接位置，将六通阀一拨至状态一，此时定量环一完成气体置换，控制左活塞向右移动，使喂入腔内的气体充满定量环一，转换六通阀一至状态二，综合测控系统载气将定量环一内气体带入TCD检测器完成定量检测；同理，将右三通阀拨至与管道连接位置，将六通阀二拨至状态一，定量环二完成气体置换位置，控制右活塞向左移动，使检测腔内的气体充满定量环二，转换六通阀二至状态二，综合测控系统载气将定量环二内气体带入FID检测器完成定量检测；
第七步、不同气体同样原位测量只要对已完成第六步的防护织物更换喂入气态危化品而不更换防护织物，也不更改前进状态的原位测量时，只需重复第四步 -第六步的试验，若需更换防护织物试验，则直接进入第八步；
第八步、清洁卸样与复往，先以压缩空气冲入清空喂入腔和检测腔和所有的管道；喂入腔和检测腔分离，取出防护织物，观察其正反的正面腐蚀损伤后，取下防护织物，观察反面有否显见渗滤及吸附物，然后，闭合喂入腔(12)和检测腔，试验结束；若需继续进行另一防护织物(9)试样气闭与气滤性测量，则重复第一步～第八步。
本发明的另一个技术方案是提供了一种上述的双缸轴向移动鼓胀式织物气闭与气滤性测量装置或方法的应用，其特征在于，该装置或方法可以测试在不同压力和温度下织物、膜等片状材料与气态危化品持续接触时的气体渗透和透过性能，可用于此类材料气密性测量、复合功能织物对于气态危化品防护性能分析、防化服评价及相关新产品开发的功能评价。
本发明的有益效果在于：①采用双缸轴向移动鼓胀式的有效和智慧方法，从根本上解决了被测织物渗透边界层出现的问题，使渗透的一致性得到保障，测量结果更为准确，尤其是左、右活塞的配合同向同步运动，使渗透边界层的消除不仅高效，而且可根除；②左活塞中有加热元可模仿织物实际使用可能遇到的温度条件；③渗透装置通过六通阀与气相色谱仪的TCD检测器、FID检测器相连，可同时实时地测量两腔室内气体组分及含量；④本发明建立的气闭与气滤性测量装置与对应的测量方法采用的是综合原位的现代测量技术，其操作简单，自动化程度高、信息量全，在同类测量仪器中具有明显优势，在综合测量功能上更为周全。
附图说明
图1是双缸周向移动鼓胀式织物气闭与气滤性能测量装置示意图
图2是状态一的六通阀一内部结构示意图
图3是状态二的六通阀一内部结构示意图
图中：11-左腔室；12-喂入腔；13-左闭合面；14-外密封圈；15-内密封圈； 16-进气孔；17-载气进气口一；18-左三通阀；21-右腔室；22-检测腔；23-右闭合面；24-内环嵌槽；25-载气进气口二；26-右三通阀；31-左活塞；32-左丝杆；33- 左内螺齿轮；34-左传动轮；35-左连杆；36-左步进电机；41-右活塞；42-右丝杆； 43-右内螺齿轮；44-右传动轮；45-右连杆；46-右步进电机；51-左腔测温元；52- 右腔测温元；53-加热元；54-左腔测压元；55-右腔测压元；6-六通阀及管道系统； 61-六通阀一；62-六通阀二；63-定量环一；7-综合测控系统；71-TCD检测器； 72-FID检测器；73-数据收集模块；74-计算机。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1-6中的原材料及设备为国家重点研发计划(2016YFC0802802)资助项目。
如下实施例皆采用了图1所示的双缸周向移动鼓胀式织物气闭与气滤性能测量装置，包括收集装置和喂入装置；夹样槽及环形凹槽配合夹条和环形卡条可将织物在两机构合紧的时候完成密封加持；喂入装置控温系统控温范围是室温～150℃，装置通过六通阀与气相色谱仪相连。通过各机构的配合使用，可以测试气态危化品持续接触时织物在不同压力和温度下的渗透性能。
具体而言，本发明提供的一种双缸轴向移动鼓胀式织物气闭与气滤性测量装置包括通过温压测控装置可调温并可调压的喂入装置，喂入装置包括左腔室11，左腔室11与防护织物9的正面围成喂入腔12。左腔室11的左闭合面13设有外密封圈14和内密封圈15，外密封圈14和内密封圈15用于对防护织物9正面实施二级密闭；喂入腔12与有害气体的进气孔16、喂入载气的载气进气口一 17及左三通阀18相连通，渗透结束后，喂入腔12中的气体通过左三通阀18 进行排放或者喂入腔12中的气体通过左三通阀18配合六通阀及管道系统6将被送入综合测控系统7。
本发明提供的一种双缸轴向移动鼓胀式织物气闭与气滤性测量装置还包括收集装置，用于高效收集由喂入腔12透过防护织物9的有害气体。收集装置包括右腔室21，右腔室21与防护织物9的反面围成检测腔22。右腔室21的右闭合面23上设有与左腔室11的左闭合面13上的外密封圈14相配合的环形凹槽 24，环形凹槽24配合外密封圈14完成对防护织物9的密封加持；由右腔室测压单元55检测右腔室21中的压力；检测腔22与喂入载气的载气进气孔二25 及右三通阀26相连通，渗透结束，检测腔22中的气体通过右三通阀26排放，或者检测腔22中的气体经由右三通阀26配合六通阀及管道系统6被挤出送入综合测控系统7，使综合测控系统7完成有害气体的定量检测。
本发明提供的一种双缸轴向移动鼓胀式织物气闭与气滤性测量装置还包括右活塞机构，用于将积蓄在检测腔22中的气体挤压输出。右活塞机构包括设于右腔室21中的右活塞41，右丝杆42的一端与右活塞41相连，另一端外套设有右内螺齿轮43，右内螺齿轮43与设于右连杆45上的右传动轮44相啮合，右连杆45与右步进电机46相连，由右步进电机46驱动右活塞41运动，通过右活塞41的运动，完成防护织物9鼓胀振动、保持透气率恒定或加压保持鼓胀高度，测得防护织物9的变形量。
本发明提供的一种双缸轴向移动鼓胀式织物气闭与气滤性测量装置还包括左活塞机机构，用于将喂入腔12中的气体挤压输出，左活塞机机构3配合右活塞机构4和测温测压装置完成双腔室压差及织物物理形态控制。左活塞机构包括设于左腔室11中的左活塞31，左丝杆32的一端与左活塞31相连，另一端外套设有左内螺齿轮33，左内螺齿轮33与设于左连杆35上的左传动轮34相啮合，左连杆35与左步进电机36相连，由左步进电机36驱动左活塞31运动，喂入腔12通过左活塞31的运动改变体积从而完成对试验中有害气体压力的控制和试验后的排空。
测温测压装置包括：位于靠近左闭合面13的喂入腔12的内壁的左腔测温元51，由左腔测温元51对喂入腔12完成温度检测；位于靠近右闭合面23的检测腔22的内壁的右腔测温元52，由右腔测温元52完成对右腔测温元52的温度检测；位于左腔室11内的加热元53，用于对喂入腔12进行加热；左腔测压元54，用于检测喂入腔12的气压；右腔测压元55，用于检测检测腔22的气压。
喂入腔12中的原气体和检测腔22中的透过气体S通过六通阀及管道系统6 输出给具有双检测器的综合测控系统7，或者喂入腔12中的原气体和检测腔22 中的透过气体S通过六通阀及管道系统6排放清空。
综合测控系统7包括TCD检测器71和FID检测器72，TCD检测器71和 FID检测器72通过数据收集模块73与计算机74相连。
六通阀及管道系统6包括：与左三通阀18相连的六通阀一61，六通阀一 61的定量环一63通过阀门配合完成将喂入腔12气体定量通入TCD检测器71；与右三通阀26相连的六通阀二62，六通阀二62的定量环二通过阀门配合完成检测腔22气体定量通入FID检测器72。
具体实施步骤为：
第一步、准备试样，将防护织物裁剪成为边长为10cm的正方形待测防护织物9；
第二步、夹持试样，设定喂入腔12的温度，将防护织物悬于左闭合面13 和右闭合面23之间，喂入腔12与检测腔22闭合锁紧；
第三步、双腔清空，将载气从载气进气口一16和载气进气口二25充入喂入腔12和检测腔22内，赶走喂入腔12和检测腔22及其对应管道中的原有空气；
第四步、喂气纯化，将左三通阀18调至排气位置，将气态危化品充入喂入腔12，待有明显的气态危化品的释放，关闭左三通阀18；
第五步、渗透试验，通过控制喂入腔12和检测腔22内左活塞31和右活塞41的运动完成预设的喂入腔12和检测腔22的气压调控，渗透试验中，使左活塞31和右活塞41同向循环微小往复运动，防护织物9亦往复微小振动，喂入腔12和检测腔22中的气压亦微幅增减，防止防护织物9表面出现渗透边界层；
第六步、数据收集分析，将左三通阀18拨至与管道连接位置，将六通阀一 61拨至状态一，如图2所示，此时定量环一63完成气体置换，控制左活塞31 向右移动，使喂入腔12内的气体充满定量环一63，转换六通阀一61至状态二，如图3所示，综合测控系统7载气将定量环一63内气体带入TCD检测器71完成定量检测；同理，将右三通阀26拨至与管道连接位置，将六通阀二62拨至状态一，定量环二完成气体置换位置，控制右活塞31向左移动，使检测腔22 内的气体充满定量环二，转换六通阀二62至状态二，综合测控系统7载气将定量环二内气体带入FID检测器72完成定量检测；
第七步、不同气体同样原位测量只要对已完成第六步的防护织物9更换喂入气态危化品而不更换防护织物9，也不更改前进状态的原位测量时，只需重复第四步-第六步的试验，若需更换防护织物9试验，则直接进入第八步；
第八步、清洁卸样与复往，先以压缩空气冲入清空喂入腔12和检测腔22 和所有的管道；喂入腔12和检测腔22分离，取出防护织物9，观察其正反的正面腐蚀损伤后，取下防护织物9，观察反面有否显见渗滤及吸附物，然后，闭合喂入腔12和检测腔22，试验结束；若需继续进行另一防护织物9试样气闭与气滤性测量，则重复第一步～第八步。
试验控制条件和具体实测结果，详见表1。
按照试验要求将试验用氯丁胶材质的气密型防化服面料在温度20℃和相对湿度为65％条件下放置24h，试验前测得其厚度为0.5mm，平方米克重为 345g/m2，模拟装置腔室容积为100ml，使用100％的丁烷气体作为试验气体，进行1h的渗透，得到试验结果如下表1所示。
由表1在不同测量条件下的渗透试验实测结果可知，在检测腔压力都为 0.1MPa，即相等的情况下，实施例1～6的温度与喂入腔压力均与检测腔浓度值和累计渗透率值呈正相关，即温度和压力的升高促进了渗透过程的发生。从表1 中可以看出，检测腔浓度在喂入腔压力都为0.1MPa时，当温度为60oC时为1.60 μg/ml；温度增加到120oC时浓度增加到为2.74μg/ml，大约是60oC的1.87 倍，这显然是由于温度升高，气体的运动加剧，导致织物的空隙增加，也使织物表面的涂层膜的连续性下降。施加压力与温度作用相似，均会导致涂层织物涂层膜性能的衰减。从这些结果可以看出，如此小的数值差异都可在本发明机构与装置上测得，证明该装置和机构的精准性与有效性。这一实测结果及其推理分析，只可能产生于本发明的原位综合表征法，这是现有仪器无法实现的。
表1本发明装置在不同测量条件下的渗透试验实测结果
表中：①有毒有害气体平均渗透率
ci渗透开始时间捕集介质中化学物质的浓度
ci1渗透结束时间捕集介质中化学物质的浓度
Vtot捕集介质的总体积ti渗透开始时间ti1渗透结束时间
A化学防护材料式样的接触面积
②有毒有害气体累计渗透率
ρAi ti时刻渗透的累积量，单位为毫克每平方厘米(μg/cm2)
ci ti时刻捕集介质中化学物质的浓度,单位为毫克每升(μg/L)
Vtot捕集介质的总体积，单位升(L)
A化学防护材料式样的接触面积，单位为平方厘米(cm2)
关于渗透过程：
①两腔室织物压差ΔP不同，鼓胀高度H不同。
H∝ΔP
②在气体被定量冲入测试腔后，其压力与腔室体积成反比。
P∝V其中V＝AL，A＝π/4D2,A为腔室截面积。
③试验后测试腔危化品浓度c与腔室压差、织物鼓胀高度成正比。
c∝H∝ΔP
④试验用待测气体分子量Ch越小，试验后测试腔浓度越小。
c∝1/Ch。
Claims (8)
1.一种双缸轴向移动鼓胀式织物气闭与气滤性测量装置，其特征在于，包括：
可调温、调压的喂入装置，包括左腔室(11)，左腔室(11)与防护织物(9)的正面围成喂入腔(12)；
收集装置，用于高效收集由喂入腔(12)透过防护织物(9)的有害气体，包括右腔室(21)，右腔室(21)与防护织物(9)的反面围成检测腔(22)；
右活塞机构，用于将积蓄在检测腔(22)中的气体挤压输出；
所述右活塞机构包括设于所述右腔室(21)中的右活塞(41)，右丝杆(42)的一端与右活塞(41)相连，另一端外套设有右内螺齿轮(43)，右内螺齿轮(43)与设于右连杆(45)上的右传动轮(44)相啮合，右连杆(45)与右步进电机(46)相连，由右步进电机(46)驱动右活塞(41)运动，通过右活塞(41)的运动，完成所述防护织物(9)鼓胀振动、保持透气率恒定或加压保持鼓胀高度，测得所述防护织物(9)的变形量；
左活塞机构，用于将喂入腔(12)中的气体挤压输出，左活塞机构(3)配合右活塞机构(4)和测温测压装置完成双腔室压差及织物物理形态控制；
所述左活塞机构包括设于所述左腔室(11)中的左活塞(31)，左丝杆(32)的一端与左活塞(31)相连，另一端外套设有左内螺齿轮(33)，左内螺齿轮(33)与设于左连杆(35)上的左传动轮(34)相啮合，左连杆(35)与左步进电机(36)相连，由左步进电机(36)驱动左活塞(31)运动，所述喂入腔(12)通过左活塞(31)的运动改变体积从而完成对试验中有害气体压力的控制和试验后的排空；
喂入腔(12)中的原气体和检测腔(22)中的透过气体S通过六通阀及管道系统(6)输出给具有双检测器的综合测控系统(7)，或者喂入腔(12)中的原气体和检测腔(22)中的透过气体S通过六通阀及管道系统(6)排放清空；
右活塞机构及左活塞机构还用于在渗透试验中使左活塞(31)和右活塞(41)同向循环微小往复运动，防护织物(9)亦往复微小振动，喂入腔(12)和检测腔(22)中的气压亦微幅增减，防止防护织物(9)表面出现渗透边界层。
2.如权利要求1所述一种双缸轴向移动鼓胀式织物气闭与气滤性测量装置，其特征在于，所述左腔室(11)的左闭合面(13)设有外密封圈(14)和内密封圈(15)，外密封圈(14)和内密封圈(15)用于对所述防护织物(9)正面实施二级密闭；所述测温测压装置的加热元(53)设于所述左腔室(11)中；所述喂入腔(12)与有害气体的进气孔(16)、喂入载气的载气进气口一(17)及左三通阀(18)相连通，渗透结束后，所述喂入腔(12)中的气体通过左三通阀(18)进行排放或者所述喂入腔(12)中的气体通过左三通阀(18)配合所述六通阀及管道系统(6)被送入所述综合测控系统(7)。
3.如权利要求2所述一种双缸轴向移动鼓胀式织物气闭与气滤性测量装置，其特征在于，所述右腔室(21)的右闭合面(23)上设有与所述左腔室(11)的左闭合面(13)上的所述外密封圈(14)相配合的环形凹槽(24)，环形凹槽(24)配合所述外密封圈(14)完成对所述防护织物(9)的密封夹持；由右腔测压元(55)检测所述检测腔(22)中的压力；所述检测腔(22)与喂入载气的载气进气口二(25)及右三通阀(26)相连通，渗透结束后，所述检测腔(22)中的气体通过右三通阀(26)排放，或者所述检测腔(22)中的气体通过右三通阀(26)配合所述六通阀及管道系统(6)被送入所述综合测控系统(7)，使所述综合测控系统(7)完成有害气体的定量检测。
4.如权利要求3所述一种双缸轴向移动鼓胀式织物气闭与气滤性测量装置，其特征在于，所述测温测压装置包括：位于靠近所述左闭合面(13)的所述喂入腔(12)的内壁的左腔测温元(51)，由左腔测温元(51)对所述喂入腔(12)完成温度检测；位于靠近所述右闭合面(23)的所述检测腔(22)的内壁的右腔测温元(52)，由右腔测温元(52)完成对所述检测腔(22)的温度检测；位于所述左腔室(11)内的加热元(53)，用于对所述喂入腔(12)进行加热；左腔测压元(54)，用于检测所述喂入腔(12)的气压；右腔测压元(55)，用于检测所述检测腔(22)的气压。
5.如权利要求3所述一种双缸轴向移动鼓胀式织物气闭与气滤性测量装置，其特征在于，所述综合测控系统(7)包括TCD检测器(71)和FID检测器(72)，TCD检测器(71)和FID检测器(72)通过数据收集模块(73)与计算机(74)相连。
6.如权利要求5所述一种双缸轴向移动鼓胀式织物气闭与气滤性测量装置，其特征在于，所述六通阀及管道系统(6)包括：与所述左三通阀(18)相连的六通阀一(61)，六通阀一(61)的定量环一(63)通过阀门配合将所述喂入腔(12)气体定量通入所述TCD检测器(71)；与所述右三通阀(26)相连的六通阀二(62)，六通阀二(62)的定量环二通过阀门配合将所述检测腔(22)气体定量通入所述FID检测器(72)。
7.采用如权利要求6所述的双缸轴向移动鼓胀式织物气闭与气滤性测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、准备试样，将防护织物裁剪成为设定大小、形状的待测防护织物(9)；
第二步、夹持试样，设定喂入腔(12)的温度，将防护织物悬于左闭合面(13)和右闭合面(23)之间，喂入腔(12)与检测腔(22)闭合锁紧；
第三步、双腔清空，将载气从载气进气口一(17)和载气进气口二(25)充入喂入腔(12)和检测腔(22)内，赶走喂入腔(12)和检测腔(22)及其对应管道中的原有空气；
第四步、喂气纯化，将左三通阀(18)调至排气位置，将气态危化品充入喂入腔(12)，待有明显的气态危化品的释放，关闭左三通阀(18)；
第五步、渗透试验，通过控制喂入腔(12)和检测腔(22)内左活塞(31)和右活塞(41)的运动完成预设的喂入腔(12)和检测腔(22)的气压调控，渗透试验中，使左活塞(31)和右活塞(41)同向循环微小往复运动，防护织物(9)亦往复微小振动，喂入腔(12)和检测腔(22)中的气压亦微幅增减，防止防护织物(9)表面出现渗透边界层；
第六步、数据收集分析，将左三通阀(18)拨至与管道连接位置，将六通阀一(61)拨至状态一，此时定量环一(63)完成气体置换，控制左活塞(31)向右移动，使喂入腔(12)内的气体充满定量环一(63)，转换六通阀一(61)至状态二，综合测控系统(7)载气将定量环一(63)内气体带入TCD检测器(71)完成定量检测；同理，将右三通阀(26)拨至与管道连接位置，将六通阀二(62)拨至状态一，定量环二完成气体置换，控制右活塞(41)向左移动，使检测腔(22)内的气体充满定量环二，转换六通阀二(62)至状态二，综合测控系统(7)载气将定量环二内气体带入FID检测器(72)完成定量检测；
第七步、对不同气体进行同样的原位测量只要对已完成第六步的防护织物(9)更换喂入气态危化品而不更换防护织物(9)，这时只需重复第四步-第六步的试验，若需更换防护织物(9)试验，则直接进入第八步；
第八步、清洁卸样与复位，先以压缩空气冲入清空喂入腔(12)和检测腔(22)和所有的管道；喂入腔(12)和检测腔(22)分离，取出防护织物(9)，观察其正面腐蚀损伤后，取下防护织物(9)，观察反面有否显见渗滤及吸附物，然后，闭合喂入腔(12)和检测腔(22)，试验结束；若需继续进行另一防护织物(9)试样气闭与气滤性测量，则重复第一步～第八步。
8.如权利要求1所述的测量装置或权利要求7所述的测量方法的应用，其特征在于，用于测试在不同压力和温度下织物或膜材料与气态危化品持续接触时的气体渗透和透过性能，以及用于织物或膜材料的气密性测量、复合功能织物对于气态危化品防护性能分析、防化服评价及相关新产品开发的功能评价。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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