CN1199037C - 测量渗透性材料的渗透率或应变的装置与方法 - Google Patents

Abstract

用于测量材料12的渗透率的装置10包括：通过管道11与流体容量容器16相连的基本恒定的真空源14，流体流量容器包含通过导体20连接到放大和显示器22、以监测源14的压力传感器18。流体不可渗透盘24被放置在材料12上的表面26上，以在盘24和表面26之间形成流体流动空腔28。盘24通过导管32连接到可对流体流动提供高阻抗的节流管30。节流管30相对的另一端部与容器16流体连通。传感器34与节流管30并联连接以提供对流体流动的测量。流体不可渗透密封60在盘24周边附近形成密封并在表面26上径向向外延伸。假设材料12有某种程度的渗透率，空气会从密封60的周边之外通过材料12渗透到空腔28中。这个流动产生了管30两端的稳态压差，该压差被传感器34检测到并可被显示器38读取，以对渗透率进行测量。

Description

测量渗透性材料的渗透率或应变的装置与方法

技术领域

本发明涉及一种测量渗透性材料的渗透率或应变的装置与方法。

背景技术

材料的渗透率可被定义为流体流过该材料的速率。材料，例如混凝土，的渗透率的测量对于确定该材料是否适用于不同的用途，如容纳流体和结构寿命，来说非常重要。渗透率随应力的变化给出了一种测量渗透性材料的应变的一种方法。

通常，已知的测量渗透率的方法是测量施加于该材料的气体的压力变化和/或液体渗透进该材料的深度。该方法被称为脉冲测试方法(pulse testmethod)。该方法需要相当长的时间来完成并需要准备专门的试样。例如，现代建筑业在很大程度上依靠针对浇注成大混凝土板或结构而制得的样品所进行的实验室试验来为以后的建筑施工确定该混凝土的强度。稳态测试方法是更可取的另一种方法并被本说明书所使用。另外，稳态测试方法对于应变的测量是很有实效的。现场测试由于节省了所花的时间和成本而更为可取。

美国专利No.4,979,390描述了一种测试材料的相对渗透率的方法和装置。概括地说，其需要在一件混凝土的一个小测试区上施加局部真空并测量真空衰减的速率以提供渗透率的指数。其所描述的方法和装置的局限性在于它只限于相对渗透率的测量并只限于相对较小的区域的仅仅一个测试表面。

国际申请No.PCT/AU94/00325(WO94/27130)的Tulip Bay描述了可用来检测结构或构件的表面或内部的缺陷或裂缝的监测装置。所描述的监测装置包括与流体流高阻抗装置串接的基本上恒定的真空源，该流体流高阻抗装置与结构表面上的或其内部的一个或多个微小裂纹检测空腔相连。差压传感器与该流体流高阻抗装置交叉连接以监测一个或多个微小裂纹检测空腔的真空状态。压力差动型传感器监测微小裂缝检测空腔与恒定真空源之间的真空情况的变化。因此，如果有由裂缝的形成和传播而引起的空腔中真空状况的变化，该变化会被该传感器检测到。利用低于参考大气压200kPa的真空源可检测到长度小到250微米的裂缝。

Tulip Bay中的装置特别适合于应用到本发明的实施例中。因此Tulip Bay的内容在此引为参考。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于现场测量材料渗透率的简单的、低成本的方法和装置。本发明的又一目的是提供一种利用渗透率随所施加的应力的变化来测量渗透性材料的应变的装置和方法。

根据本发明，此处提供一种测量材料的渗透率的装置，至少包括：

基本上恒定的流体压力源；

至少一个流体不可渗透元件，该装置与材料并列布置并密封该材料，以便在所述装置和所述材料之间形成相应的流体流动空腔；

流体流高阻抗装置，用以在所述压力源和所述流体流动空腔之间提供流体高阻抗通道；

密封装置，密封环绕流体不可渗透元件的材料表面的区域，以便在所述流体流动空腔和该材料的自由表面之间形成流体不可渗透区域；以及

测量所述流体流高阻抗装置两端的稳态压差的装置，用以提供对所述材料渗透率的测量。

优选地，所述至少一个流体不可渗透装置包括放置在所述材料上的平面物体。

优选地，所述至少一个流体不可渗透装置包括设置于形成于所述材料中的盲孔内的套管，所述套管从该材料的所述表面延伸的距离为所述孔的长度的一部分，并具有间隔在该孔的底的上方的孔下端部，该套管形成对所述孔的所述长度部分的内表面的密封，并且所述相应的流体流动空腔在该套管的孔下端部和该孔的底之间形成。

优选地，所述装置还包括直径小于该孔的直径、长度小于在所述套管的孔下端部和该孔的底之间的孔的剩余长度的流体不可渗透坯料，所述坯料在所述套管插入之前放置在所述孔中。

根据本发明，此处提供一种对材料的渗透率进行测量的装置，其至少包括：

基本上恒定的流体压力源；

至少一个第一流体不可渗透元件，每个都密封地放置在该材料上以在每个第一装置和所述材料之间形成相应的第一流体流动空腔；

第一流体流高阻抗装置，在所述压力源和所述第一流体流动空腔之间提供流体高阻抗通道；

第一密封装置，密封环绕所述第一流体不可渗透元件的所述材料表面的区域，以便在所述第一流体流动空腔和该材料的自由表面之间形成相应的流体不可渗透区域；

至少一个第二流体不可渗透元件，每个都密封地放置在形成于所述材料中的各个孔中，使得在所述第二装置和所述孔的底之间形成相应的第二流体流动空腔；

第二流体流高阻抗元件，在所述压力源和所述第二流体流动空腔之间提供流体高阻抗通道；

第二密封装置，密封环绕所述第二流体不可渗透元件的所述材料表面的区域，以便在所述第二流体流动空腔和该材料的所述自由表面之间形成相应的流体不可渗透区域；

测量所述第一和第二流体流高阻抗装置两端的稳态压差的装置，用以提供对所述材料的渗透率的测量。

根据本发明，此处还提供一种对材料的渗透率进行测量的方法，其至少包括下列步骤：

设置基本上恒定的流体压力源；

将所述恒定流体压力源通过相应的流体流高阻抗连接到至一个或多个形成在该材料上或内的流体流动空腔；

在每个流体流动空腔附近的材料上或内形成相应的流体不可渗透密封，以便在每个流体流动空腔和该材料的自由表面之间形成相应的流体不可渗透区域；以及

测量在所述流体流高阻抗装置两端的稳态压差以提供对所述材料的渗透率的测量。

根据本发明，此处提供一种可提供对渗透性材料中的应变进行测量的装置，所述装置至少包括：

基本上恒定的流体压力源；

第一和第二流体不可渗透元件，其在不同位置与材料并列布置并密封所述材料，以便在所述元件和所述材料之间形成相应的第一和第二流体流动空腔；

第一和第二流体流高阻抗，用以在每个第一和第二空腔和所述压力源之间提供高阻抗流体通道；

所述第一空腔在第一节点串接到所述第一流体流高阻抗，所述第二空腔在第二节点串接到所述第二流体流高阻抗；

密封装置，密封环绕所述第一和第二流体不可渗透元件的所述材料表面的区域，以便在所述第一和第二空腔和所述材料的自由表面之间形成流体不可渗透区域；以及

测量在所述第一和第二节点之间的稳态压差的装置，以便提供所述材料中的应变的测量。

根据本发明的又一方面，此处提供一种对材料的应变进行测量的方法，所述方法至少包括下列步骤：

设置基本上恒定的流体压力源；

通过相应的第一和第二流体流高阻抗连接所述恒定流体压力源；

在所述材料上或内形成第一和第二流体流动空腔；

在所述第一和第二流体流动空腔附近在所述材料上或内形成相应的流体不可渗透的密封，以在每个所述流体流动空腔和所述材料的自由表面之间形成相应的流体不可渗透区域；

在第一节点将所述第一流体流高阻抗串接到所述第一空腔；

在第二节点将所述第二流体流高阻抗串接到所述第二空腔；

测量在所述第一和第二节点之间的稳态压差以提供对所述材料中的应变的测量。

在一个实施例中，所述高阻抗包括很长的小孔管道，其允许很少量的流体通过。

在另一备选实施例中，所述高阻抗包括，例如烧结玻璃，渗透性材料，由于需要微小流量，像针阀这样的小孔或点限定是极其不可行的。

流体流动高阻抗的量应当足够高以便当微小流量流过该高阻抗时，在该高阻抗两侧会产生显著的压力降。

附图说明

现在将参照附图，通过示例来对本发明的实施例进行描述，其中：

图1是根据本发明的第一部分的装置的布局图；

图2是应用图1的装置对大块材料进行表面渗透率测量的示图；

图3是应用图1的装置来对大块材料进行基体到表面的渗透率测量的示图；

图3A是图3中A部分的放大图；

图4是应用图1的装置来在材料样品中进行表面到表面的渗透率测量的示图；

图5是应用图1的装置来为大块材料的基体渗透率的测量提供材料的示图；

图6说明了应用图1的装置来进行涂膜的渗透率的测量；

图7是根据本发明第二方面的装置的示图；

图8是图7所述的实施例的一部分的示图；以及

图9是应用图7所示的实施例的示图。

具体实施方式

参照图1-3A，根据本发明的第一部分，用来对材料12的渗透率进行测量的装置10的一个实施例包括基本恒定的流体压力源，在该实施例中该流体压力源是恒定真空源14(低于大气压的压力源)。该真空源14通过管道11连接至流体容量容器16，该流体容量容器容纳有通过导电体20连接至放大和显示器22以监测恒定真空源14的第一压力传感器18。在整个说明书中，术语“流体压力源”用以表示在任何特定的绝对压力下的流体源。

流体不可渗透盘24形式的第一流体不可渗透元件被设置在材料12的表面26上，以在盘24和表面26之间形成第一流体流动空腔28(见图2)。通过一段小口径管道，如节流管30(孔的典型尺寸小于0.30mm，长度超过3米)，的形式的流体流高阻抗装置，盘24被连接到容器16，并因而与恒定真空源14相连。即，阻抗30的一端被连接至容器16上，而另一端通过导管32与盘24相连。第二压力传感器34与阻抗30并联地连接，并通过导体36被连接至放大和显示器38。

套管40形式的第二流体不可渗透元件通过导管42和与管30尺寸相同的节流管44形式的流体流高阻抗与容器16相连，并因而与恒定真空源14相连。压力传感器46在流体阻抗44的一侧有效地连接在套管40和真空源14之间。另外，传感器46通过导电体48被连接至放大和数字显示器50。

套管40设置在形成于材料12中的盲孔52中。套管40从该材料的表面26延伸的长度为孔52长度的一部分，这样，孔下端部54与孔52的底56间隔开。套管40形成了对其所延伸通过的这部分孔52的内表面的密封(图3A中所示的套管40和孔52内表面之间的间隙仅仅是为了图示的清楚性，该间隙实际上不存在)。在套管的孔下端部54与该孔的底56之间形成流体流动空腔58。该空腔被设置成通过与套管40内的轴向孔59相连的导管42与真空源14流体连通。

空腔28和58构造得使得盘24下与真空源14流体连通的材料的表面积基本上与除去孔52的底面面积外的在套管40的孔下端部54和孔52的底部56之间的孔52的面积相同。

与盘24毗连，于是第一流体流动空腔28是流体不可渗透密封60。密封60在盘24周边形成密封并在材料12的表面26上径向向外延伸。于是，在该材料的表面26上，密封60在流体流动空腔28和材料12的“自由表面”之间形成流体不可渗透区域或部位62。术语“自由表面”是指材料12不受任何第三方阻碍地朝着周围大气/环境开放以与其流体连通的任何表面，可包括在材料内形成的与周围大气/环境流体连通的孔或空腔的表面，(如图5中所述，这将在下面作更详细地解释)。

在表面26上，密封64形式的第二流体不可渗透密封在套管40周边附近形成密封，并在材料12的表面26上径向向外延伸。密封64在与套管40毗连的流体流动空腔58与材料12的自由表面之间形成流体不可渗透区域或部位66(参见图3和3A)，密封60和64的径向宽度基本上相等。

当装置10被应用到材料12上时，可以理解在初始过渡周期之后，在盘24之下的流体流动空腔28和在套管40之下的流体流动空腔58之中将存在恒定(稳态)的真空。这造成了空腔28、58与周围环境之间的压差。假设材料12有某种程度上的渗透性，空气可以通过材料12从流体不可渗透区域/部位62、66的外部分别渗透到流体空腔28、58中。该流动将在相应的流体高阻抗节流管30、44两端产生稳态的压差，该压差将显示在相应的显示器38和50上。这些显示器可被直接标定成渗透率的刻度。因此，装置10可以提供一种对材料12的具体渗透率的测量。尤其是，装置10可以通过盘28提供具体表面渗透率的测量或者通过套管40提供具体基体渗透率的测量，或者同时提供上述两种渗透率的测量。

当装置10被用于提供基体渗透率的测量时，为了缩短孔52的底部中的真空状态在装置10的最初应用时达到稳定所需的时间，可将坯料68设置得插入在套管40的孔下端部54和该孔的底56之间的孔52。该坯料68的直径小于孔52的直径。坯料68的目的仅仅是减少组成流体流动空腔58的该部分孔的体积以缩短在渗透率测量开始之前抽空该孔底部所需的时间。

为了得到具有可再现性的高度精确和有意义的结果，优选地，使流体不可渗透区域或部位62/66与空腔28、58内的材料表面积之间的比率最优化。以图2所示的装置为例。如果流体不可渗透区域62太小，则空腔28与材料自由表面26之间的流体流动路径会变得太短而不能提供材料渗透率的准确测量。即，在材料12内没有足够流体流动路径长度来提供渗透率的准确读取。然而已知的是从空腔28的周边向外扩展到一定距离或半径之后，通过扩展流体不可渗透区域62在渗透率的测量上没有多大的不同。对于特定材料来说，区域62和空腔28的外径之比可以根据经验来确定。6∶1是典型的比值。另外，优选地，由密封60和64覆盖的面积近似相等。

在通常的应用中，多个盘24和/或套管40及相应的密封60/64可被设置成直线组，该直线组被连接至流体流动高阻抗或者在同时进行表面到基体渗透率测试时被连接至两个或多个流体流动高阻抗节流管。当然，如果多个空腔的使用改变了空腔28和58的整个外露面积总和，阻抗的大小需要补偿。

图1中描述的装置被设置成通过使用如图2所示的盘24可提供大块材料12的面到面渗透率的测量以及通过使用如图3所述的套管40可提供大块材料12的面到基体渗透率的测量。然而，装置10不必设置成同时进行面到面和面到基体的渗透率的测量。高阻抗节流管30或44的任一个可以被分离从而装置10仅进行大块材料12的面到面渗透率或面到基体渗透率的测量。

如上所述，国际申请No.PCT/AU94/00325(Tulip)描述了特别适合于使用在本发明的实施例中的监测装置。具体地参看图1，阻抗30、44、传感器34、36以及显示器30和50都可以采取Tulip Bay中所述的形式。采用Tulip Bay的装置的具体的好处是它可以检测比常规质量流量计的下限低很多的流体流动。另外，如果需要，该装置的灵敏度可通过增加该流体流动高阻抗的阻抗而被无限地提高。

更进一步地，在另一应用中，装置10可被设置成，如图4所示，可进行材料的样本单位，如砖70，的面到面渗透率测量。(在该实施例中，所示的砖设置有多个孔71，但是孔的设置并非是必须的。该实施例同样适用于实心砖)。在这个应用中，流体不可渗透装置是以通过在周边填入粘合剂74而被密封到砖70的外周表面72上的矩形板24’的形式。相应的空腔(被遮住了)被限定在板24’和砖70的表面72的在该板之下的区域之间。在板24’之下的空腔通过导管32’与流体高阻抗30流体连通，即，相对于图1而言，盘24被替换为板24’。除了矩形区域26’之外，包括孔71表面面积在内的砖70的表面72的剩余部分全部用密封合成物密封。区域26’与板24’间隔一定距离，并具有与真空源14流体连通的板24’之下的砖70的表面区域相同的面积。图4所示的实施例装置10的操作可以测量板24’和区域26’之间的砖70的表面层的渗透率。

图5显示出进行大块材料12的基体到基体渗透率测量的配置。与图1所描述的装置10和图3中的配置相比，图5构造的不同在于没有使用盘24，自由表面26是形成于大块材料12中的孔78的下半部76的表面区域，并且密封64密封材料12的更大的表面区域。在这方面，密封64从套管40沿材料12的表面延伸一段比孔52和78之间的距离大很多的距离。并且，密封64延伸的距离为由孔78至下半部76的长度的一部分。然而，密封64没有完全封闭孔78，留了一个通道80，或者相反形成通道80以使孔76的底部表面26与大气之间流体连通。表面26的面积大约与套管40的孔下端部54之下的孔52的表面积相等。

当然，材料样品的基体至基体渗透率的测量可以使用基本上与图5中所述的装置相同的构造来进行，唯一的附加要求是密封64或另一密封或密封合成物将以相对于图4所描述的、并由图4示出的类似的方式密封该样品的整个表面。

在上述实施例中，恒定流体压力源10被描述为真空源。然而该压力源可以是在基本恒定压力下的，诸如水这样的，液体。这可测量材料12的透水性。在这样一种应用中，节流管30和44的阻抗必须大大地增加以相对于空气降低水的渗透流体流率从而提高灵敏度。典型地，需要标称30米的长度来测量小于每秒1×10^-11的渗透速率。

根据图4描述的第二实施例进行的测量，可能与根据由图2和3所示的装置进行的测量没有直接的联系，除非可以获得对所需的、在测试表面和大气通风表面之间相隔一定距离的所述两表面的尺寸的经验确定值。

图6显示出图1的装置用来测量涂膜的渗透率的应用。截面图显示出通过在表面上涂覆而准备的涂膜90，该表面随后被溶解了。接着，膜90被放置在可自由渗透的支撑介质92上，该支撑介质被包含在不渗透容器94形式的流体不可渗透装置之中，并且通过周边密封96被沿周边密封(96)到容器94上。此处，通过介质92，流体流动空腔28”被限定在涂膜90和容器94之间。管道32a以与管道32类似的方式，通过相应的高流体阻抗和传感器在空腔28”和图1的恒定真空源14之间提供与图1的装置10的流体连通。现在可确定膜渗透率，并且可以每隔一段时间来比较环境暴露的效果，以获取衰减程度。

图7是根据本发明又一实施例的用来测量渗透性材料的应变的装置的示图。参看图1和7，为了清楚起见，流体流量容器16已被挪走。容器16通常用作零部件的便利容器，并且可平缓由恒定真空源14释放出的脉动。很明显，通过将图1的管道11连接至压力传感器18、34和46，高流体阻抗管30和44以及容器16变得多余，并且因此而简化了图7。

图7的图已被设置成表示系统10a，其是人们所熟悉的惠斯登电桥的流体模拟。具体地，其类似于应变仪半桥，其中，使用了两个“渗透率驱动”的类似的应变仪R3和R4。

参照图7、8和9，恒定真空源14a通过管道11a被连接至流体高阻抗管30a和44a(R1和R2)，从那又分别连接至形成于测试基底101的表面100上的两个空腔28a和28b。R3和R4电阻符号表示大气通过测试中的材料101渗透到空腔28a和28b中的阻力。克服测试材料101的阻力进入空腔28a和28b的大气用白箭头表示。

与应变仪装置类似，空腔28a和28b对与其所附着的测试表面的伸长或压缩做出响应。与应变仪发生电阻变化不同，由于局部地限定了空腔28a和28b的测试材料101的渗透率上的变化，上述空腔经历了真空状况的变化。以与半桥式结构的应变仪类似的方式，一个空腔附着在承受拉伸载荷的表面上而另一个空腔依附在承受施加垂直荷载的表面上。

在对应变仪装置的进一步模拟中，在通过管道32a和42a分别与R1/R3和R2/R4的结点流体连通的压差传感器34a的两端测得压差。导体20A提供放大和显示器38a的电连接。为了达到无负载情况下的桥平衡，高流体阻抗管30a和44a(R1和R2)被做成可调节的。这可通过螺旋缠绕这些管子并包含在可调节压力板之间来有助于调节。或者，这样的可调节装置可被布置成与连接到管道32a或42a的空腔适当地串联。

图8示出了执行与应变仪类似功能的典型空腔，例如图7的28a(R3)所表示的，的细节。

一部分混凝土101已被剖开以展现限定在通过表面涂覆流体不可渗透密封剂120而沿周边密封到混凝土101上的细长条不渗透材料24a之下的空腔28a。类似地，第二细长条不渗透材料25a限定了空腔29a，并被设置成与24a/28a平行并相隔一定距离。空腔29a用作不受气候影响的大气参照物，通过管道33a与大气流体连通。空腔24a通过管道32a与图7的系统10a的其余部分流体连通，并因此与真空源14a相连。

具体参照图8，随着用黑箭头表示的应力变化而变化的可渗透空气流用白箭头表示。所显示的该流动是在大气空腔29a和真空空腔28a之间进行的。混凝土101表面中的微裂纹随着所施加的应力的变化而打开或关闭以产生此效果。流体不可渗透密封剂120充分延伸以提供气象防护，特别是对下雨的防护。

图9表示系统10a应用到由混凝土(101)建造的高层建筑115上。

如图所示，空腔28a和28b被依附到该建筑侧面的表面100上以测量由于由黑箭头表示的由例如风荷载而产生的力而产生的应变。

可以提供由于混凝土的含水量而对气体渗透率的测量的修正。这可通过电导率的测量来直接实现。可选地，通过在一段预定时间内测量微小气流中的水量，可通过诸如化学吸收这样的方法来获得修正，或者利用其中微小电容器极板被冷却以收集湿气并改变电容量，并因此改变电子振荡器电路中的频率的装置来完成。

由于已经详细描述了本发明的实施例，对于相关领域的普通技术人员来说显然可以做出许多改进和变形而不背离基本的发明概念。例如，图1所示的装置描述了使用盘24来提供表面渗透率以及使用套管40来提供基体渗透率。然而为了测量大面积的材料和/或为了同时提供表面渗透率和基体渗透率的测量，也可使用多个盘24和/或套管40。

在另一变形中，在选定深度处的一层混凝土的渗透率测量可以通过设置两个具有图3的构造的元件以产生一个到另一个的流体流动并且密封所有重要的表面来完成。

另外，容器16的设置不是必需的，主要由恒定压力源的容量来确定。

对于应变测量，诸如在浸在水中的应用中，液体而不是气体最合适。另外，在图7-9所述的实施例中，形成在测量应变的材料上的空腔形成于材料的表面上。但是，用与图3和3a所示的类似的方式，这些空腔可形成在材料的内部。

显然，对本领域的普通技术人员来说所有这些改进和变形及其他改变在本发明的范围之内，本发明的实质由上述说明书以及附加的权利要求来确定。

Claims (10)

1.一种对材料渗透率进行测量的装置，至少包括：

基本恒定的流体压力源；

第一流体不可渗透元件，与该材料并列布置并与其形成密封，使得在所述第一流体不可渗透元件和所述材料之间形成相应的第一流体流动空腔；

第一流体流高阻抗装置，在所述压力源和所述第一流体流动空腔之间提供高阻抗流体通道；

第一密封装置，密封环绕第一流体不可渗透元件的材料的表面区域，以便在所述第一流体流动空腔和所述材料的自由未密封表面之间限定出第一流体不可渗透区域；以及

测量所述第一流体流高阻抗装置两端的稳态压差的测量装置，以便对所述材料的渗透率进行测量。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一流体不可渗透元件包括放置在所述材料上的平面物体。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一流体不可渗透元件包括设置于形成于所述材料中的盲孔内的套管，所述套管从该材料的表面延伸的距离为所述孔的长度的一部分，所述套管具有被间隔在该孔的底的上方的孔下端部，该套管形成对所述孔的所述长度部分的内表面的密封，并且所述相应的第一流体流动空腔形成在该套管的孔下端部和该孔的底之间。

4.如权利要求3所示的装置，还包括直径小于该孔的直径、长度小于在所述套管的孔下端部和该孔的底之间的孔的剩余长度的第一流体不可渗透坯料，所述坯料在所述套管插入之前放置在所述孔中。

5.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一流体不可渗透元件放置在材料上，以便限定出所述第一流体流动空腔；该装置还包括：

第二流体不可渗透装置，密封地放置在形成于所述材料中的盲孔内，以在所述第二流体不可渗透装置和所述孔的底之间形成相应的第二流体流动空腔；

第二流体流高阻抗装置，在所述压力源和所述第二流体流动空腔之间提供高阻抗流体通道；

第二密封装置，用以密封环绕所述第二流体不可渗透元件的材料的表面区域，从而在所述第二流体流动空腔和所述材料的所述未密封自由表面之间形成相应的流体不可渗透区域；

其中，所述测量装置测量所述第一和第二流体流高阻抗装置两端的稳态压差。

6.一种对材料渗透率进行测量的方法，至少包括下列步骤：

设置基本上恒定的流体压力源；

将所述恒定流体压力源通过第一流体流高阻抗装置连接至形成在该材料上或内的第一流体流动空腔；

在所述第一流体流动空腔附近，在该材料上或内形成第一流体不可渗透密封，以便限定出第一流体流动空腔；

密封环绕第一流体不可渗透密封的材料的表面区域，从而在第一流体流动空腔和所述材料的未密封自由表面之间限定出第一流体不可渗透区域；以及

测量在所述第一流体流动高阻抗装置两端的稳态压差，以便对所述材料的渗透率进行测量。

7.如权利要求6所述的装置，还包括：

和所述第一流体不可渗透装置隔开的第二流体不可渗透元件，所述第二流体不可渗透元件和所述材料并列布置并且密封所述材料，使得在所述第二流体不可渗透元件和所述材料之间限定出第二流体流动空腔；

第二流体流高阻抗装置，其在所述第二空腔和所述压力源之间提供高阻抗流体连通；

所述第一空腔在第一节点串接到所述第一流体流高阻抗装置，所述第二空腔在第二节点串接到所述第二流体流高阻抗装置；

所述密封装置与所述材料和所述第一和第二流体不可渗透元件并列布置，这样，所述流体不可渗透区域在所述第一和第二空腔和所述材料的自由表面之间延伸；以及

所述测量装置分别和所述第一和第二流体流高阻抗装置以及所述第一和第二节点两者连接，从而测量所述第一空腔和所述自由面之间以及所述第二空腔和所述自由面之间的所述材料的渗透性差。

8.如权利要求6所述的方法，包括如下步骤：

在所述材料上或内形成第二流体流动空腔；

通过第二流体流高阻抗装置将所述恒定流体压力源和所述第二流体流动空腔相连接；

在所述第二流体流动空腔附近，在所述材料上或内形成第二流体不可渗透的密封，从而在所述第二流体流动空腔和所述材料的所述自由非密封表面之间形成第二流体不可渗透区域；

在第一节点将所述第一流体流高阻抗装置串接到所述第一空腔；

在第二节点将所述第二流体流高阻抗装置串接到所述第二空腔；

测量所述第一和第二节点之间的稳态压差。

9.一种测量在载荷作用下的渗透性材料的表面之间的渗透性差的装置，所述装置包括：

基本恒定的流体压力源；

第一和第二流体不可渗透装置，在不同位置和所述材料并列布置，并且在所述装置和所述材料之间限定出相应的第一和第二流体流动空腔；

第一和第二流体流高阻抗装置，在所述压力源和所述相应第一和第二流体流动空腔之间提供高阻抗流体连通；

所述第一空腔在第一节点串接到所述第一流体流高阻抗装置；

所述第二空腔在第二节点串接到所述第二流体流高阻抗装置；

密封装置，和所述材料和所述第一和第二流体不可渗透装置并列布置，从而在所述第一和第二空腔和所述材料的自由表面之间限定出流体不可渗透区域；以及

测量所述第一和第二节点两端的稳态压差的装置。

10.一种测量在载荷作用下的渗透性材料的表面之间的渗透性差的方法，所述方法包括：

设置基本恒定的流体压力源；

分别通过所述第一和第二流体流高阻抗装置将所述恒定流体压力源和形成在所述材料上或内的第一和第二流体流动空腔相连接；

分别利用所述材料上或内的流体不可渗透元件形成第一和第二流体流动空腔；

密封环绕第一和第二流体不可渗透元件的材料的表面区域，从而在所述第一和第二流体流动空腔和所述材料的自由非密封面之间形成第一和第二流体不可渗透区域；

在第一节点将所述第一流体流高阻抗装置串接到所述第一空腔；

在第二节点将所述第二流体流高阻抗装置串接到所述第二空腔；以及

测量所述第一和第二节点两端的稳态压差。

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