CN113624635A - 一种干式阻水材料阻水性能的测试装置和测试方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种干式阻水材料阻水性能的测试装置，其包括反应腔体、分离漏斗、延时阀门、控制机构、电子天平和若干接水容器，反应腔体内设置有分离漏斗，延时阀门设置在反应腔体底部的出水口上，控制机构具有第一延时档位和第二延时档位，控制机构与延时阀门相连接，并用于控制延时阀门打开或关闭反应腔体的出水口，电子天平位于延时阀门的下方，并与延时阀门之间形成用于放置接水容器的空间。本申请能够解决相关技术中在对干式阻水材料进行阻水性能测试时存在测试结果准确性、稳定性较差的问题。
Description
技术领域
本申请涉及阻水材料测试技术领域，特别涉及一种干式阻水材料阻水性能的测试装置和测试方法。
背景技术
干式阻水材料常见的有阻水带、阻水纱。与传统的油膏阻水材料相比，其具有阻水性能好、环境性能优良、轻质等优点，近年来得到了广泛的应用，尤其是在光缆、电缆等领域。
近年来，采用阻水纱、阻水带替代光缆油膏来制成的半干式、全干式光缆发展迅速，已在国内外得到了广泛的应用，且已逐步成为光缆阻水领域发展的主流方向。
干式阻水材料一般由基材、吸水树脂、黏合剂组成，其阻水原理是吸水树脂遇水后吸水膨胀，并形成水凝胶，水凝胶将光缆中的通道、缝隙堵住，从而实现阻水效果。由于光缆在敷设、使用过程中，可能会出现光缆保护层的破坏，或光缆连接处的意外渗水等问题，这会造成水分浸入光缆，并沿着纵向渗透，这不仅会影响光缆性能，累积的水还会破坏整个通信线路的工作。因此阻水材料的阻水性能对光缆的使用性能及寿命十分重要。
目前，尚无对干式阻水材料阻水性能进行测试的通用方法和装置，相关的一些测试方法主要基于材料厂商推荐，比如，以布氏漏斗、抽滤瓶、滤纸、真空泵为主要测试工具的方法。
由于阻水材料吸水膨胀后，成为凝胶状物质，即水凝胶，水凝胶的黏度较大。在使用抽滤瓶分离时，凝胶会包覆在滤纸上，使自由水难以穿过凝胶和滤纸，无法顺利分离出。由于在规定时间内会存在阻水材料与水分离不彻底的情况。这时再进行称重时，会出现如下问题：
(1)由于自由水未分离出，称重结果会包含自由水，测试结果准确性、稳定性较差，甚至造成结果失真。
(2)此时未分离出的自由水还会继续和阻水材料反应，使结果不准确。
发明内容
本申请实施例提供一种干式阻水材料阻水性能的测试装置和测试方法，以解决相关技术中在对干式阻水材料进行阻水性能测试时存在测试结果准确性、稳定性较差的问题。
第一方面，提供了一种干式阻水材料阻水性能的测试装置，其包括：
反应腔体，所述反应腔体内设置有分离漏斗；
延时阀门，所述延时阀门设置在所述反应腔体底部的出水口上；
控制机构，所述控制机构具有第一延时档位和第二延时档位，所述控制机构与所述延时阀门相连接，并用于控制所述延时阀门打开或关闭所述反应腔体的出水口；
电子天平，所述电子天平位于所述延时阀门的下方，并与所述延时阀门之间形成用于放置接水容器的空间；
以及，若干接水容器。
一些实施例中，所述第一延时档位的延时时间为5～15s，所述第二延时档位的延时时间为4～6min。
一些实施例中，所述第一延时档位的延时时间为10s，所述第二延时档位的延时时间为5min。
一些实施例中，控制机构包括控制器和延时按钮，所述控制器内置于所述电子天平，所述控制器与所述延时阀门信号连接，且与所述延时按钮线路连接，所述延时按钮设于所述电子天平上，所述第一延时档位和所述第二延时档位分别对应有一个延时按钮；和/或，
所述电子天平连接有支架，所述反应腔体组设于所述支架上。
一些实施例中，所述分离漏斗的孔径尺寸为80～120目。
一些实施例中，所述分离漏斗的孔径尺寸为100目。
第二方面，提供了一种干式阻水材料阻水性能的测试方法，其包括如下步骤：
提供如权利要求1所述的干式阻水材料阻水性能的测试装置；
利用电子天平，称取重量为m1-0的干式阻水材料，并置于分离漏斗中；
在电子天平上，且于延时阀门下方，放置一接水容器，并进行去皮；
往所述分离漏斗中倒水，并使控制机构处于第一延时档位，其中，水的重量为m2-0；
待水落至所述接水容器中，并静置第一时间后，读取电子天平的读数m3-0；
基于m1-0、m2-0和m3-0，计算得到吸水速率V；
利用电子天平，称取重量为m1-1的干式阻水材料，并置于分离漏斗中；
在电子天平上，且于延时阀门下方，放置一接水容器，并进行去皮；
往所述分离漏斗中倒水，并使控制机构处于第二延时档位，其中，水的重量为m2-1；
待水落至所述接水容器中，并静置第二时间后，读取电子天平的读数m3-1；
继续静置第三时间后，取电子天平的读数m4；
基于m1-1、m2-1和m3-1，计算得到吸水量S；
基于m2-1、m3-1和m4，计算得到锁水能力L。
一些实施例中，吸水速率
吸水量
锁水能力
一些实施例中，所述第一延时档位的延时时间为10s，所述第二延时档位的延时时间为5min。
一些实施例中，第一时间为1min；和/或，
第二时间为1min；和/或，
第三时间为60min。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
在申请中，称取定量的阻水材料并放入反应腔体内，再向反应腔体内加入定量的水，并通过延时档位控制反应时间，之后延时阀门打开出水口，在重力作用下，通过分离漏斗对自由水与水凝胶进行快速分离，相对于使用抽滤使得凝胶包覆在滤纸上，自由水难以穿过凝胶和滤纸，本实施例可以避免上述情况产生，由于采用重力作用结合分离漏斗自行分离的方式，本实施例中自由水可以充分地分离出来，从而保证了测试结果的准确性、稳定性。
在本申请中，由于自由水能够充分地分离出来，可以避免出现未分离出的自由水继续和阻水材料反应，使结果不准确的问题。
在本申请中，设置有两个延时档位，对应有两个延时时间，比如第一延时档位的延时时间小于第二延时档位的延时时间，也就是采用第一延时档位时，水与阻水材料的反应时间较短，采用第二延时档位时，水与阻水材料的反应时间较长，通过控制第一延时档位和第二延时档位，可以计算出阻水材料的吸水速率和吸水量两个指标，从而能够有效地对阻水材料的阻水性能进行评价。
由于相关的测试方法主要基于材料厂商推荐，各个厂商的阻水材料的种类、特性不同，各个厂商推荐的测试方法也不同，再加上自由水分离时间受阻水材料特性影响较大，这使得测试方法存在通用性差的问题。而本申请提供的测试装置，由于水与阻水材料在分离漏斗中反应后，在重力作用下，通过分离漏斗自行分离，因此，能够实现测试设备、方法的标准化和统一化。
由于通过真空抽滤强行分离的方式，会使得阻水材料吸水膨胀所形成的凝胶状物质包覆在滤纸上，增加了自由水分离的难度，要想充分分离出自由水，时间通常也会较长，这使得该方法无法做到短时间内的阻水性能测试。而本申请提供的测试装置，由于水与阻水材料在分离漏斗中反应后，在重力作用下，通过分离漏斗自行分离，因此，能够实现测试设备进行短时间内的阻水性能测试。
本申请提供的测试装置除了可以计算阻水材料的吸水速率和吸水量以外，还可以计算出锁水能力，从而可以更有效地对阻水材料的阻水性能进行表征和评价。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的干式阻水材料阻水性能的测试装置立体图；
图2为本申请实施例提供的干式阻水材料阻水性能的测试装置俯视图；
图3为本申请实施例提供的分离漏斗示意图；
图4为本申请实施例提供的反应腔体示意图；
图5为本申请实施例提供的延时阀门示意图。
图中：1、反应腔体；2、分离漏斗；3、延时阀门；4、电子天平；5、接水容器；6、延时按钮；7、支架。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
发明人在研究中发现，相关的测试方法，是采用真空泵进行抽滤分离，这种通过真空抽滤强行分离的方式，会使得阻水材料吸水膨胀所形成的凝胶状物质包覆在滤纸上，增加了自由水分离的难度。由于自由水未分离出，称重结果会包含自由水，测试结果准确性、稳定性较差，甚至造成结果失真；此时未分离出的自由水还会继续和阻水材料反应，使结果不准确。
因此，发明人经过反复的验证，提出了下述的一种干式阻水材料阻水性能的测试装置。
参见图1、图2、图3、图4和图5所示，本申请实施例提供的一种干式阻水材料阻水性能的测试装置，其包括反应腔体1、分离漏斗2、延时阀门3、控制机构、电子天平4和若干接水容器5，反应腔体1顶部呈开口状，底部设置有出水口，反应腔体1内设置有分离漏斗2，延时阀门3设置在反应腔体1底部的出水口上，控制机构具有第一延时档位和第二延时档位，控制机构与延时阀门3相连接，并用于控制延时阀门3打开或关闭反应腔体1的出水口，电子天平4位于延时阀门3的下方，并与延时阀门3之间形成用于放置接水容器5的空间。
在本实施例中，称取定量的阻水材料并放入反应腔体1内，再向反应腔体1内加入定量的水，并通过延时档位控制反应时间，之后延时阀门3打开出水口，在重力作用下，通过分离漏斗对自由水与水凝胶进行快速分离，相对于使用抽滤使得凝胶包覆在滤纸上，自由水难以穿过凝胶和滤纸，本实施例可以避免上述情况产生，由于采用重力作用结合分离漏斗自行分离的方式，本实施例中自由水可以充分地分离出来，从而保证了测试结果的准确性、稳定性。
在本实施例中，由于自由水能够充分地分离出来，可以避免出现未分离出的自由水继续和阻水材料反应，使结果不准确的问题。
在本实施例中，设置有两个延时档位，对应有两个延时时间，比如第一延时档位的延时时间小于第二延时档位的延时时间，也就是采用第一延时档位时，水与阻水材料的反应时间较短，采用第二延时档位时，水与阻水材料的反应时间较长，通过控制第一延时档位和第二延时档位，可以计算出阻水材料的吸水速率和吸水量两个指标，从而能够有效地对阻水材料的阻水性能进行评价。
发明人还发现，由于相关的测试方法主要基于材料厂商推荐，各个厂商的阻水材料的种类、特性不同，各个厂商推荐的测试方法也不同，再加上自由水分离时间受阻水材料特性影响较大，这使得测试方法存在通用性差的问题。而本实施例提供的测试装置，由于水与阻水材料在分离漏斗中反应后，在重力作用下，通过分离漏斗自行分离，因此，能够实现测试设备、方法的标准化和统一化。
发明人还发现，由于通过真空抽滤强行分离的方式，会使得阻水材料吸水膨胀所形成的凝胶状物质包覆在滤纸上，增加了自由水分离的难度，要想充分分离出自由水，时间通常也会较长，这使得该方法无法做到短时间内的阻水性能测试。而本实施例提供的测试装置，由于水与阻水材料在分离漏斗中反应后，在重力作用下，通过分离漏斗自行分离，因此，能够实现测试设备进行短时间内的阻水性能测试。
在相关的方法中，因为自由水难以穿过凝胶和滤纸，使得阻水材料与水接触的时间被拉长，比如，计算吸水速率和吸水量两个指标时对应的接触时间分别是1min和10min以上了，由于阻水材料阻水性能的测试结果受反应时间，即阻水材料和水接触的时间影响很大，因此在测试时，需要精确控制阻水材料和水的接触时间。在一些优选的实施方式中，第一延时档位的延时时间为5～15s，第二延时档位的延时时间为4～6min，本申请之所以能够控制计算吸水速率和吸水量两个指标时对应的反应时间在5～15s和4～6min，主要是因为本申请自由水与阻水材料可以快速分离。较佳的一个实施例中，第一延时档位的延时时间为10s，第二延时档位的延时时间为5min。
在一些优选的实施方式中，参见图1和图2所示，控制机构包括控制器和延时按钮6，控制器内置于电子天平4，控制器与延时阀门3信号连接，且与延时按钮6线路连接，延时按钮6设于电子天平4上，第一延时档位和第二延时档位分别对应有一个延时按钮6，通过将控制机构集成在电子天平4上，使得测试装置一体化，便于操作使用。电子天平4连接有支架7，反应腔体1组设于支架7上。
在一些优选的实施方式中，参见图3所示，分离漏斗2的底部和侧壁上布满小孔，分离漏斗2的孔径尺寸为80～120目。优选地，分离漏斗2的孔径尺寸为100目，100目尺寸既能实现自由水在极短的时间内迅速滤出、彻底分离，又不会使阻水材料吸水后形成的水凝胶被滤出，影响测试结果。且该方法对于不同材质的阻水材料均可达到同样的效果，适用性好。
本申请实施例还提供了一种干式阻水材料阻水性能的测试方法，其包括如下步骤：
提供上述任意一个干式阻水材料阻水性能的测试装置；
利用电子天平4，称取重量为m1-0的干式阻水材料，并置于分离漏斗2中；
在电子天平4上，且于延时阀门3下方，放置一接水容器5，并进行去皮；
往分离漏斗2中倒入重量为m2-0的水，并使控制机构处于第一延时档位，第一延时档位的延时时间根据实际需要设定，比如为10s，也就是，当水倒入分离漏斗2中，开启第一延时档位后，反应10s之后，延时阀门3打开出水口；
待水落至接水容器5中，并静置第一时间后，读取电子天平4的读数m3-0，第一时间可以根据实际需要选取，比如1min；
基于m1-0、m2-0和m3-0，计算得到吸水速率V；
利用电子天平4，称取重量为m1-1的干式阻水材料，并置于分离漏斗2中；
在电子天平4上，且于延时阀门3下方，放置一接水容器5，并进行去皮；
往分离漏斗2中倒入重量为m2-1的水，并使控制机构处于第二延时档位，第二延时档位的延时时间根据实际需要设定，比如为5min，也就是，当水倒入分离漏斗2中，开启第二延时档位后，反应5min之后，延时阀门3打开出水口；
待水落至接水容器5中，并静置第二时间后，读取电子天平4的读数m3-1，第二时间可以根据实际需要选取，为了保证测试统一性和准确性，第二时间最好是与第一时间相同，比如1min；
继续静置第三时间后，取电子天平4的读数m4，第三时间可以根据实际需要选取，比如60min；
基于m1-1、m2-1和m3-1，计算得到吸水量S；
基于m2-1、m3-1和m4，计算得到锁水能力L。
其中，吸水速率
吸水量
锁水能力
在本实施例中，除了计算吸水速率和吸水量以外，还可以计算出锁水能力，从而可以更有效地对阻水材料的阻水性能进行表征和评价。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种干式阻水材料阻水性能的测试装置，其特征在于，其包括：
反应腔体(1)，所述反应腔体(1)内设置有分离漏斗(2)；
延时阀门(3)，所述延时阀门(3)设置在所述反应腔体(1)底部的出水口上；
控制机构，所述控制机构具有第一延时档位和第二延时档位，所述控制机构与所述延时阀门(3)相连接，并用于控制所述延时阀门(3)打开或关闭所述反应腔体(1)的出水口；
电子天平(4)，所述电子天平(4)位于所述延时阀门(3)的下方，并与所述延时阀门(3)之间形成用于放置接水容器(5)的空间；
以及，若干接水容器(5)。
2.如权利要求1所述的干式阻水材料阻水性能的测试装置，其特征在于：所述第一延时档位的延时时间为5～15s，所述第二延时档位的延时时间为4～6min。
3.如权利要求2所述的干式阻水材料阻水性能的测试装置，其特征在于：所述第一延时档位的延时时间为10s，所述第二延时档位的延时时间为5min。
4.如权利要求1所述的干式阻水材料阻水性能的测试装置，其特征在于：
控制机构包括控制器和延时按钮(6)，所述控制器内置于所述电子天平(4)，所述控制器与所述延时阀门(3)信号连接，且与所述延时按钮(6)线路连接，所述延时按钮(6)设于所述电子天平(4)上，所述第一延时档位和所述第二延时档位分别对应有一个延时按钮(6)；和/或，
所述电子天平(4)连接有支架(7)，所述反应腔体(1)组设于所述支架(7)上。
5.如权利要求1所述的干式阻水材料阻水性能的测试装置，其特征在于：所述分离漏斗(2)的孔径尺寸为80～120目。
6.如权利要求5所述的干式阻水材料阻水性能的测试装置，其特征在于：所述分离漏斗(2)的孔径尺寸为100目。
7.一种干式阻水材料阻水性能的测试方法，其特征在于，其包括如下步骤：
提供如权利要求1所述的干式阻水材料阻水性能的测试装置；
利用电子天平(4)，称取重量为m1-0的干式阻水材料，并置于分离漏斗(2)中；
在电子天平(4)上，且于延时阀门(3)下方，放置一接水容器(5)，并进行去皮；
往所述分离漏斗(2)中倒水，并使控制机构处于第一延时档位，其中，水的重量为m2-0；
待水落至所述接水容器(5)中，并静置第一时间后，读取电子天平(4)的读数m3-0；
基于m1-0、m2-0和m3-0，计算得到吸水速率V；
利用电子天平(4)，称取重量为m1-1的干式阻水材料，并置于分离漏斗(2)中；
在电子天平(4)上，且于延时阀门(3)下方，放置一接水容器(5)，并进行去皮；
往所述分离漏斗(2)中倒水，并使控制机构处于第二延时档位，其中，水的重量为m2-1；
待水落至所述接水容器(5)中，并静置第二时间后，读取电子天平(4)的读数m3-1；
继续静置第三时间后，取电子天平(4)的读数m4；
基于m1-1、m2-1和m3-1，计算得到吸水量S；
基于m2-1、m3-1和m4，计算得到锁水能力L。
8.如权利要求7所述的干式阻水材料阻水性能的测试方法，其特征在于：
吸水速率
吸水量
锁水能力
9.如权利要求7所述的干式阻水材料阻水性能的测试方法，其特征在于：所述第一延时档位的延时时间为10s，所述第二延时档位的延时时间为5min。
10.如权利要求7所述的干式阻水材料阻水性能的测试方法，其特征在于：
第一时间为1min；和/或，
第二时间为1min；和/或，
第三时间为60min。
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| CN202110826364.5A CN113624635A (zh) | 2021-07-21 | 2021-07-21 | 一种干式阻水材料阻水性能的测试装置和测试方法 |
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