CN114739887B - 变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置及方法 - Google Patents
变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114739887B CN114739887B CN202210457861.7A CN202210457861A CN114739887B CN 114739887 B CN114739887 B CN 114739887B CN 202210457861 A CN202210457861 A CN 202210457861A CN 114739887 B CN114739887 B CN 114739887B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bin
- temperature
- pressure
- material layer
- variable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 60
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 60
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 57
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000035699 permeability Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 1
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 abstract description 5
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 11
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 11
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 description 11
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 11
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000008261 resistance mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000004154 testing of material Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
- G01N15/0806—Details, e.g. sample holders, mounting samples for testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
- G01N15/082—Investigating permeability by forcing a fluid through a sample
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/18—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/02—Details
- G01N3/04—Chucks
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
- G01N3/18—Performing tests at high or low temperatures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0001—Type of application of the stress
- G01N2203/0003—Steady
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0014—Type of force applied
- G01N2203/0016—Tensile or compressive
- G01N2203/0019—Compressive
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/003—Generation of the force
- G01N2203/0032—Generation of the force using mechanical means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
本发明公开一种变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置及方法，包括高分子材料层，还包括，测试件，包括高压变温仓和低压变载仓，高压变温仓通过高分子材料层与低压变载仓连通，其中，高压变温仓，连通一供氢件，供氢件上设置有监测件；夹持件，设置在高压变温仓上，高分子材料层可拆卸连接在夹持件内；施力件，设置在低压变载仓内，施力件与高分子材料层靠近低压变载仓的端面抵接。本发明能够实现提供一种基于稳态法的考虑交变荷载和热力耦合作用的气体渗透性测试仪器，从而满足开发高性能低渗密封层材料的实际需求。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程材料测试技术领域，特别是涉及一种变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置及方法。
背景技术
在新的历史发展时期，结合氢气储能技术消除可再生能源对时间、季节的依赖性，是实现减碳目标的重要战略途径。内衬式岩洞(LRC) 洞室内部不与周围地质环境接触，处于较为纯净的气体混合状态，不存在残留油气成分、湿润黏土、毛细作用等其他地下孔隙结构中的复杂环境，可以保证采出气体较高的纯度，是较为理想的氢能存储体系。
目前，内衬式岩洞(LRC)储气系统的建造技术和封存理念尚不适用于大规模氢能存储，密封层材料对于氢气的阻渗作用机理和耐腐蚀性能有待进一步研究。在开展高分子密封材料对氢气的渗透性测试过程中发现，传统测试装备无法兼具储、放气过程中的交变荷载和热力学耦合作用。在研究不同高分子密封材料的力学性能和换热、导热性能及其对渗透性的影响规律过程中发现，目前亟需研发一种基于稳态法的考虑交变荷载和热力耦合作用的气体渗透性测试仪器，满足开发高性能低渗密封层材料的实际需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现提供一种基于稳态法的考虑交变荷载和热力耦合作用的气体渗透性测试仪器，从而满足开发高性能低渗密封层材料的实际需求。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置，包括高分子材料层，还包括，
测试件，包括高压变温仓和低压变载仓，所述高压变温仓通过所述高分子材料层与所述低压变载仓连通，其中，
高压变温仓，连通一供氢件，所述供氢件上设置有监测件；
夹持件，设置在所述高压变温仓上，所述高分子材料层可拆卸连接在所述夹持件内；
施力件，设置在所述低压变载仓内，所述施力件与所述高分子材料层靠近所述低压变载仓的端面抵接。
优选的，所述高压变温仓位于一T型供气筒内，所述T型供气筒外套设有两端封堵的支撑筒，所述T型供气筒顶端与所述支撑筒内壁固接并对所述支撑筒进行分隔，所述T型供气筒上方为所述低压变载仓，所述高分子材料层通过所述夹持件与所述T型供气筒顶端可拆卸连接。
优选的，所述供氢件包括设置在所述支撑筒外的氢气存储罐，所述氢气存储罐通过供气管与所述T型供气筒内连通。
优选的，所述夹持件包括密封盖板，所述密封盖板位于所述高分子材料层远离所述高压变温仓的一侧，所述密封盖板与所述高分子材料层抵接，所述密封盖板通过密封螺栓与所述T型供气筒顶端可拆卸连接。
优选的，所述密封盖板与所述高分子材料层之间设置有橡胶垫，所述橡胶垫两端分别与所述密封盖板和所述高分子材料层接触。
优选的，所述施力件包括与所述支撑筒顶端内壁固接的千斤顶，所述千斤顶活动端连接有球形端头，所述球形端头上周向设置有若干加载杆，所述加载杆与所述球形端头固接，所述加载杆末端铰接有施力滑块，所述密封盖板上开设有若干滑道，所述施力滑块位于所述滑道内，且所述施力滑块与所述滑道相适配。
优选的，所述施力滑块顶端通过连接块固接有转轴，所述转轴与所述连接块转动连接，所述加载杆末端与所述转轴固接。
优选的，所述监测件包括设置在所述供气管上的球阀和压力计，所述低压变载仓出气端连通有出气管，所述出气管上设置有流量计。
变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置的使用方法，操作步骤包括：
S1、固定高分子材料层：将高分子材料层放置在高压变温仓顶端，随后固定夹持件；
S2、施加作用力：启动施力件，向高分子材料层施力；
S3、开始测试：启动供氢件，向高压变温仓内通入氢气，并对监测件的数据进行观察。
本发明公开了以下技术效果：
1.通过设置夹持件，使得高分子材料层可以较为容易的被固定，且固定效果较好，提高了高压保温仓与低压变载仓之间的密封性，从而提高了测试的精确性。
2.通过施力件与高压变温仓配合，在保证氢气渗透性精确测试的前提下可在测试过程中对密封材料施加交变荷载和温度荷载，实现对不同高分子密封材料的力学性能和换热、导热性能及其对渗透性的影响规律研究，拓展了材料渗透性测试的应用范围和约束条件，有效推动了高性能、低渗透性材料的开发工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为测试装置的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为施力件与夹持件连接关系的立体图；
图4为施力件的立体图；
图5为密封盖板的立体图；
图6为加载杆与施力滑块连接关系的立体图；
图7为T型供气筒与堵块连接关系示意图；
其中，1-高分子材料层，2-高压变温仓，3-低压变载仓，4-T型供气筒，5-支撑筒，6-氢气存储罐，7-供气管，8-密封盖板，9-密封螺栓，10-橡胶垫，11-千斤顶，12-球形端头，13-加载杆，14-施力滑块，15-滑道，16-连接块，17-转轴，18-球阀，19-压力计，20- 出气管，21-流量计，22-温度传感器，23-温控管道，24-温控箱，25- 堵块，26-加固杆，27-缓冲钢瓶，28-螺栓孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1-7，本发明提供一种变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置，包括高分子材料层1，还包括，测试件，包括高压变温仓2和低压变载仓3，高压变温仓2通过高分子材料层1与低压变载仓3连通，其中，高压变温仓2，连通一供氢件，供氢件上设置有监测件；夹持件，设置在高压变温仓2上，高分子材料层1可拆卸连接在夹持件内；施力件，设置在低压变载仓3内，施力件与高分子材料层1靠近低压变载仓3的端面抵接。
通过夹持件将高分子材料层1固定在高压变温仓2上，随后通过供氢件向高压变温仓2内通入氢气，高压变温仓2内的压力增大，氢气通过高分子材料层1进入低压变载仓3内，在此过程中，施力件对高分子材料层1进行施力，在高分子材料层1受到不同外力的影响下测试其性能。
本发明的一个实施例中，高压变温仓2内应当可调节温度。具体的，高压变温仓2内设置有温度传感器22和温控管道23，温控管道 23连通有温控箱24，温控箱24位于高压变温仓2外。温度传感器 22的设置，使得高压变温仓2内的温度可受到实时监控，通过温控箱24和温控管道23的配合，对高压变温仓2内的温度进行调节，该种设置一方面可实现对同一高分子材料层1在不同温度下的性能进行测试。另一方面，高压变温仓2可模拟真实的环境温度，以测得高分子材料层1在该环境温度下的性能，从而提高了本装置的适用范围。
本发明的一个实施例中，根据实际测试需求，高压变温仓2可位于低压变载仓3上方或者下方。
进一步优化方案，高压变温仓2位于一T型供气筒4内，T型供气筒4外套设有两端封堵的支撑筒5，T型供气筒4顶端与支撑筒5 内壁固接并对支撑筒5进行分隔，T型供气筒4上方为低压变载仓3，高分子材料层1通过夹持件与T型供气筒4顶端可拆卸连接。T型供气筒4的顶端相对于T型供气筒4其余部分尺寸较大，T型供气筒4 顶端与支撑筒5内壁接触并对支撑筒5进行分隔，在对支撑筒5进行分隔后，T型供气筒4上方部分为低压变载仓3，而供氢件将氢气通入T型供气筒4内，通过T型供气筒4顶端的开口和设置在T型供气筒4顶端的高分子材料层1渗入低压变载仓3内。
本发明的一个实施例中，支撑筒5两端优先通过堵块25进行封堵，T型供气筒4底端与一堵块25固接，以使得T型供气筒4仅有一出气端，而另一堵块25的作用是对施力件进行支撑，以使得施力件正常工作。
本发明的一个实施例中，两堵块25之间优选但不限于固接有加固杆26，加固杆26的存在是为了提高两堵块25之间的连接效果，此外，对两堵块25起到连接效果的其他结构也可使用，例如加固筒，在此不做过多赘述。
进一步优化方案，供氢件包括设置在支撑筒5外的氢气存储罐6，氢气存储罐6通过供气管7与T型供气筒4内连通。氢气存储罐6提供氢气，并通过供气管7将氢气导入高压变温仓2内。
本发明的一个实施例中，供气管7上连通一缓冲钢瓶27。由于氢气存储罐6内的氢气为高压氢气，为了便于对融入高压变温仓2内的氢气进行控制，因此设置缓冲钢瓶27，使得通入高压变温仓2内的氢气得到控制。
进一步优化方案，夹持件包括密封盖板8，密封盖板8位于高分子材料层1远离高压变温仓2的一侧，密封盖板8与高分子材料层1 抵接，密封盖板8通过密封螺栓9与T型供气筒4顶端可拆卸连接。将高分子材料层1放置在T型供气筒4顶端，通过固定密封盖板8对高分子材料层1进行固定。
本发明的一个实施例中，密封盖板8的大小优选与高分子材料层 1相同，以提高对高分子材料层1的固定效果。
本发明的一个实施例中，密封盖板8上开设有若干与密封螺栓9 相匹配的螺栓孔28，同时，在T型供气筒4顶端和高分子材料层上也分别开设有与密封螺栓9相匹配的安装孔，将密封螺栓9穿过螺栓孔28和安装孔，随后将密封螺栓9与T型供气筒4顶端固接，即完成了对高分子材料层1的固定。
进一步优化方案，密封盖板8与高分子材料层1之间设置有橡胶垫10，橡胶垫10两端分别与密封盖板8和高分子材料层1接触。在密封盖板8与高分子材料层1之间增设橡胶垫10，一方面提高高分子材料层1的固定效果，另一方面，提高高分子材料层1与高压变温仓2的密封效果。
进一步优化方案，施力件包括与支撑筒5顶端内壁固接的千斤顶 11，千斤顶11活动端连接有球形端头12，球形端头12上周向设置有若干加载杆13，加载杆13与球形端头12固接，加载杆13末端铰接有施力滑块14，密封盖板8上开设有若干滑道15，施力滑块14位于滑道15内，且施力滑块14与滑道15相适配。控制千斤顶11施力或卸力实现对高分子材料层1变化张力的施加，同时考虑高压变温仓 2的温度变化，并通过监测件监测渗透气体总量，实现交变荷载和热力耦合作用的稳态法高分子材料气体渗透性测试。滑道15对若干施力滑块14进行限位，使其有效对高分子材料层1施力。
本发明的一个实施例中，球形端头12可固定在千斤顶11的活动端上，或者，球形端头12顶端与千斤顶11活动端抵接，当施力滑块 14位于滑道15内后，球形端头12被支撑，通过千斤顶11对球形端头12施加压力，其均可实现对高分子材料层1施加压力。
进一步优化方案，施力滑块14顶端通过连接块16固接有转轴 17，转轴17与连接块16转动连接，加载杆13末端与转轴17固接。转轴17和连接块16配合，使得加载杆13可有效作用在施力滑块14 上。
进一步优化方案，监测件包括设置在供气管7上的球阀18和压力计19，低压变载仓3出气端连通有出气管20，出气管20上设置有流量计21。球阀18对供气管7的排除氢气两进行控制，而压力计19 对供气管7不同位置的压力进行监测。出气管20内的流量计21对进入低压变载仓3内的气体流量进行监测，以得到所需的测试数据。
变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置的使用法，操作步骤包括：
S1、固定高分子材料层1：将高分子材料层1放置在高压变温仓 2顶端，随后固定夹持件。高分子材料层1放置在T型供气筒4顶端，并使得高分子材料层1和T型供气筒4上的安装孔对应，随后在高分子材料层1顶端放置橡胶垫10，再将密封盖板8放置在橡胶垫10顶端，并通过密封螺栓9进行固定。
S2、施加作用力：启动施力件，向高分子材料层1施力。将施力滑块14置入滑道15内，随后启动千斤顶11，通过加载杆13对施力滑块14施加压力，从而实现对高分子材料层1施力的目的。
S3、开始测试：启动供氢件，向高压变温仓2内通入氢气，并对监测件的数据进行观察。启动温控箱24，对高压变温仓2内的温度进行调节，调节完毕后，启动各监测器件和氢气存储罐6，向高压变温仓2内通入氢气，并在此过程中记录得到的各项数据。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明，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发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置，包括高分子材料层(1)，其特征在于：还包括，
测试件，包括高压变温仓(2)和低压变载仓(3)，所述高压变温仓(2)通过所述高分子材料层(1)与所述低压变载仓(3)连通，其中，
高压变温仓(2)，连通一供氢件，所述供氢件上设置有监测件；
夹持件，设置在所述高压变温仓(2)上，所述高分子材料层(1)可拆卸连接在所述夹持件内；
施力件，设置在所述低压变载仓(3)内，所述施力件与所述高分子材料层(1)靠近所述低压变载仓(3)的端面抵接；
所述高压变温仓(2)位于一T型供气筒(4)内，所述T型供气筒(4)外套设有两端封堵的支撑筒(5)，所述T型供气筒(4)顶端与所述支撑筒(5)内壁固接并对所述支撑筒(5)进行分隔，所述T型供气筒(4)上方为所述低压变载仓(3)，所述高分子材料层(1)通过所述夹持件与所述T型供气筒(4)顶端可拆卸连接；
所述夹持件包括密封盖板(8)，所述密封盖板(8)位于所述高分子材料层(1)远离所述高压变温仓(2)的一侧，所述密封盖板(8)与所述高分子材料层(1)抵接，所述密封盖板(8)通过密封螺栓(9)与所述T型供气筒(4)顶端可拆卸连接；
所述施力件包括与所述支撑筒(5)顶端内壁固接的千斤顶(11)，所述千斤顶(11)活动端连接有球形端头(12)，所述球形端头(12)上周向设置有若干加载杆(13)，所述加载杆(13)与所述球形端头(12)固接，所述加载杆(13)末端铰接有施力滑块(14)，所述密封盖板(8)上开设有若干滑道(15)，所述施力滑块(14)位于所述滑道(15)内，且所述施力滑块(14)与所述滑道(15)相适配；
所述高压变温仓(2)内设置有温度传感器(22)和温控管道(23)，所述温控管道(23)连通有温控箱(24)，所述温控箱(24)位于所述高压变温仓(2)外；
所述密封盖板(8)与所述高分子材料层(1)之间设置有橡胶垫(10)，所述橡胶垫(10)两端分别与所述密封盖板(8)和所述高分子材料层(1)接触；
所述施力滑块(14)顶端通过连接块(16)固接有转轴(17)，所述转轴(17)与所述连接块(16)转动连接，所述加载杆(13)末端与所述转轴(17)固接。
2.根据权利要求1所述的变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置，其特征在于：所述供氢件包括设置在所述支撑筒(5)外的氢气存储罐(6)，所述氢气存储罐(6)通过供气管(7)与所述T型供气筒(4)内连通。
3.根据权利要求2所述的变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置，其特征在于：所述监测件包括设置在所述供气管(7)上的球阀(18)和压力计(19)，所述低压变载仓(3)出气端连通有出气管(20)，所述出气管(20)上设置有流量计(21)。
4.变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置的使用方法，基于权利要求1所述的变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置，其特征在于：操作步骤包括：
S1、固定高分子材料层(1)：将高分子材料层(1)放置在高压变温仓(2)顶端，随后固定夹持件；
S2、施加作用力：启动施力件，向高分子材料层(1)施力；
S3、开始测试：启动供氢件，向高压变温仓(2)内通入氢气，并对监测件的数据进行观察。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210457861.7A CN114739887B (zh) | 2022-04-27 | 2022-04-27 | 变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210457861.7A CN114739887B (zh) | 2022-04-27 | 2022-04-27 | 变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114739887A CN114739887A (zh) | 2022-07-12 |
| CN114739887B true CN114739887B (zh) | 2023-12-12 |
Family
ID=82283833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210457861.7A Active CN114739887B (zh) | 2022-04-27 | 2022-04-27 | 变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114739887B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4400226A1 (de) * | 1994-01-06 | 1995-07-13 | Jochen Pierre Leicher | Vorrichtung und Verfahren zum Prüfen von Materialeigenschaften insbesondere von Chemikalienschutzwerkstoffen |
| JP2010210323A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Toppan Printing Co Ltd | ガス透過度測定装置 |
| KR101514326B1 (ko) * | 2013-10-23 | 2015-04-22 | 한국표준과학연구원 | 수소 투과량 측정 장치 및 방법 |
| KR101560145B1 (ko) * | 2014-06-10 | 2015-10-15 | 한국표준과학연구원 | 가스투과-침투손상량-역학특성의 일관측정방법 및 이를 이용한 일관측정장치 |
| CN108037016A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-15 | 太原理工大学 | 超临界co2反应釜及岩体蠕变扩散侵蚀试验系统 |
| KR102074246B1 (ko) * | 2018-11-27 | 2020-03-02 | 한국가스안전공사 | 고무의 가스 투과성 시험장치 |
| CN210499128U (zh) * | 2019-07-09 | 2020-05-12 | 宁夏天地奔牛实业集团有限公司 | 过盈配合部件组装用压装装置 |
| CN210921147U (zh) * | 2019-10-25 | 2020-07-03 | 何华山 | 一种建筑施工用灯架 |
| CN214844493U (zh) * | 2021-05-10 | 2021-11-23 | 洛阳山河混凝土科技工程有限公司 | 一种混凝土耐久性测试装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004035111A1 (de) * | 2004-07-20 | 2006-02-16 | Federal-Mogul Sealing Systems Bretten Gmbh | Prüfeinrichtung für Dichtkörper |
| DE102007035917B4 (de) * | 2007-07-30 | 2021-02-11 | BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung | Prüfvorrichtung zur simultanen Beaufschlagung eines scheibenförmigen Prüflings mit einem Prüfgas und mechanischer Last sowie dazugehöriges Prüfverfahren |
| CN102141504B (zh) * | 2011-01-27 | 2013-06-12 | 中国商用飞机有限责任公司 | 在铺层厚度方向上测试气体渗透率的测试装置及其方法 |
| CN102183444B (zh) * | 2011-01-27 | 2013-09-25 | 中国商用飞机有限责任公司 | 在铺层面内方向上测试气体渗透率的测试装置及其方法 |
-
2022
- 2022-04-27 CN CN202210457861.7A patent/CN114739887B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4400226A1 (de) * | 1994-01-06 | 1995-07-13 | Jochen Pierre Leicher | Vorrichtung und Verfahren zum Prüfen von Materialeigenschaften insbesondere von Chemikalienschutzwerkstoffen |
| JP2010210323A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Toppan Printing Co Ltd | ガス透過度測定装置 |
| KR101514326B1 (ko) * | 2013-10-23 | 2015-04-22 | 한국표준과학연구원 | 수소 투과량 측정 장치 및 방법 |
| KR101560145B1 (ko) * | 2014-06-10 | 2015-10-15 | 한국표준과학연구원 | 가스투과-침투손상량-역학특성의 일관측정방법 및 이를 이용한 일관측정장치 |
| CN108037016A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-15 | 太原理工大学 | 超临界co2反应釜及岩体蠕变扩散侵蚀试验系统 |
| KR102074246B1 (ko) * | 2018-11-27 | 2020-03-02 | 한국가스안전공사 | 고무의 가스 투과성 시험장치 |
| CN210499128U (zh) * | 2019-07-09 | 2020-05-12 | 宁夏天地奔牛实业集团有限公司 | 过盈配合部件组装用压装装置 |
| CN210921147U (zh) * | 2019-10-25 | 2020-07-03 | 何华山 | 一种建筑施工用灯架 |
| CN214844493U (zh) * | 2021-05-10 | 2021-11-23 | 洛阳山河混凝土科技工程有限公司 | 一种混凝土耐久性测试装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 压气储能内衬洞室高分子密封层的气密与力学特性;周瑜;夏才初;周舒威;张平阳;;岩石力学与工程学报(12);全文 * |
| 皮肤防护材料耐火箭推进剂渗透试验方法的建立及应用;丛继信;张光友;曹晔;;医疗卫生装备(01);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114739887A (zh) | 2022-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104729948B (zh) | 含瓦斯煤水气两相渗流实验系统和方法 | |
| CN109236243B (zh) | 三维综合性储层水合物模拟分析系统及分析方法 | |
| CN102141529B (zh) | 一种固定结合面真空接触热导测量装置 | |
| CN202330236U (zh) | 一种气体渗流—蠕变的共同作用石力学试验装置 | |
| CN111896446A (zh) | 一种考虑温度作用的接触面剪切渗流试验装置及试验方法 | |
| CN107064450B (zh) | 一种模拟热力耦合下煤体流固热化多场耦合的实验方法 | |
| CN103969282A (zh) | 一种研究冻融土温度场、水分迁移及变形规律试验装置 | |
| CN109932298B (zh) | 一种耦合作用下微尺度流动可视化测试装置及方法 | |
| CN103760086B (zh) | 注二氧化碳与煤中矿物质反应后渗透率变化实验装置 | |
| CN106813817B (zh) | 双向膨胀应力测量试验仪 | |
| CN210604281U (zh) | 一种受载煤岩非稳态瓦斯-水两相渗流实验装置 | |
| CN107144483A (zh) | 一种基于液氮制冷的纳米压痕多场测试系统 | |
| CN208224038U (zh) | 一种用恒流量实时测岩石破坏过程中渗透率的实验装置 | |
| CN114486119A (zh) | 一种室外埋地掺氢管道泄漏扩散试验装置及试验方法 | |
| CN111238988B (zh) | 一种测量致密油岩心中超临界二氧化碳置换原油效率的实验装置及方法 | |
| CN114739887B (zh) | 变温变载稳态法高分子材料氢气渗透性测试装置及方法 | |
| CN104181075B (zh) | 一种采用储氢床性能综合测试装置进行测定的方法 | |
| CN105842073A (zh) | 含水合物沉积物原位在线固结与剪切实验系统 | |
| CN108444864A (zh) | 一种瞬态煤体瓦斯吸附等温线测试试验方法 | |
| CN203929686U (zh) | 一种岩心尺度核磁共振试验的多功能岩心夹持器 | |
| CN114739816A (zh) | 一种粗粒土填料大直径三轴试验装置 | |
| CN205995429U (zh) | 高温高压下进行绝热量热测量的反应釜 | |
| CN202648938U (zh) | 超高温热阀的热态密封试验装置 | |
| CN102944660A (zh) | 一种大尺度煤体瓦斯吸附解吸模拟试验系统 | |
| CN115165700B (zh) | 全岩心尺度二氧化碳吸附封存量的实验装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |