CN204214749U - 多孔材料的孔径检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可显著减少测试液使用量的多孔材料的孔径检测装置，包括第一构件和第二构件，所述第一构件上设有气腔以及用于将外部压缩气体引入该气腔的进气装置，所述第二构件上设有液腔，所述第一构件与第二构件之间通过一对接结构连接且连接后在第一构件与第二构件之间形成与待检测的多孔材料试样片相适配的狭缝，所述多孔材料试样片经由位于该多孔材料试样片两侧的边部密封体对夹固定于所述狭缝中，所述气腔与液腔分别位于多孔材料试样片两侧且仅由该多孔材料试样片分隔开。检测时第一构件与多孔材料试样片不再浸没于液腔的测试液中，因此大大减少了液腔的储液量。

Description

多孔材料的孔径检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种多孔材料的孔径检测装置，具体是一种利用“汽泡法”检测多孔材料孔径的装置。

背景技术

“汽泡法”是检测多孔材料孔径的一种常用方法。如公开号为CN101435763A的中国专利文献所述(具体参见实施例1、附图2)，现有一种检测方法是将安装有多孔材料试样片的样品池完全浸没在水槽的测试液中，然后向样品池中通入氮气，氮气会在一定压力下从多孔材料试样片向外渗透从而在水槽的测试液面上产生气泡，通过对气泡状态、产生时间、气体压力等相关参数的测量和计算，可得出多孔材料孔径的相应数据。上述方法由于采用浸没测试方式，不仅装置要占用较大的空间，而且测试液的使用量也较大。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种可显著减少测试液使用量的多孔材料的孔径检测装置。

本实用新型的多孔材料的孔径检测装置包括第一构件和第二构件，所述第一构件上设有气腔以及用于将外部压缩气体引入该气腔的进气装置，所述第二构件上设有液腔，所述第一构件与第二构件之间通过一对接结构连接且连接后在第一构件与第二构件之间形成与待检测的多孔材料试样片相适配的狭缝，所述多孔材料试样片经由位于该多孔材料试样片两侧的边部密封体对夹固定于所述狭缝中，所述气腔与液腔分别位于多孔材料试样片两侧且仅由该多孔材料试样片分隔开。由于第一构件与第二构件之间通过一对接结构连接而使气腔与液腔分别位于多孔材料试样片两侧且仅由该多孔材料试样片分隔开，检测时第一构件与多孔材料试样片不再浸没于液腔的测试液中，因此可大大减少液腔的储液量，同时该多孔材料的孔径检测装置的体积也可大为减小。

作为上述检测装置的一种更为具体的结构设计，所述第一构件为一杯形件，其杯槽为所述气腔，所述进气装置位于该杯形件的侧部或底部；所述第二构件为一盖形件，该盖形件具有一定厚度，其顶部设有上下贯通的通槽以形成所述液腔；在所述杯槽的上端面和通槽的下端面上分别设有第一密封垫圈和第二密封垫圈，所述多孔材料试样片对夹固定于第一密封垫圈与第二密封垫圈之间且杯形件、多孔材料试样片以及盖形件的中心大致位于同一直线上。上述设计具有结构简单、易于装配、便于使用等优点。其中，第一构件与第二构件之间优选通过内外螺纹适配对接，例如在杯形件上设外螺纹，在盖形件上设内螺纹，两者旋紧时将多孔材料试样片压紧于第一密封垫圈与第二密封垫圈之间，方便第一构件与第二构件的连接拆卸以及多孔材料试样片装取。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型多孔材料的孔径检测装置的一种结构示意图。

具体实施方式

如1所示，孔径检测装置的第一构件110上设有气腔111以及用于将外部压缩气体引入该气腔111的进气装置112，第二构件120上设有液腔121，第一构件110与第二构件120之间通过一对接结构连接且连接后在第一构件110与第二构件120之间形成与待检测的多孔材料试样片200相适配的狭缝，所述多孔材料试样片200经由位于该多孔材料试样片200两侧的边部密封体130对夹固定于所述狭缝中，所述气腔111与液腔121分别位于多孔材料试样片200两侧且仅由该多孔材料试样片200分隔开。使用时，测试液122(如无水酒精)储存于液腔121中，进气装置112连接压缩气源，多孔材料试样片200由位于该多孔材料试样片200两侧的边部密封体130对夹固定于所述狭缝中，然后通过进气装置112向气腔111内引入外部压缩气体(如压缩空气)，气体压力由小到大进行调节，记录测试液122中刚开始冒气泡时的压力值，通过相关现有公式可计算多孔材料的最大孔径；继续加压，当气泡均匀时，记录压力值，通过相关现有公式得到多孔材料的平均孔径。

如图1所示，第一构件110具体为一杯形件，其杯槽为所述气腔111，所述进气装置112位于该杯形件的侧部或底部；第二构件120具体为一盖形件，该盖形件的顶板具有一定厚度并设有上下贯通的通槽形成所述液腔121；在所述杯槽的上端面和通槽的下端面上分别设有第一密封垫圈130a和第二密封垫圈130b，所述多孔材料试样片200对夹固定于第一密封垫圈130a与第二密封垫圈130b之间且杯形件、多孔材料试样片以及盖形件的中心大致位于同一直线上。上述杯形件与盖形件的固定方式可以有多种，例如设计专门的卡接结构进行卡紧。如图1，优选方式是在盖形件顶板的下方设有与顶板一体的管套，管套的内侧表面设有内螺纹，杯形件的外表面设有外螺纹，第一构件110与第二构件120之间通过上述内外螺纹适配对接。其中，第一密封垫圈130a和第二密封垫圈130b最好采用橡胶等弹性材料，以便在将该多孔材料试样片200对夹固定后弹性弯曲变形从而包覆住所述多孔材料试样片200的外环面，以防压缩气体从多孔材料试样片200的外环面处发生微小渗透，提高检测精度。

实施例

准备直径为30mm，厚度为3mm的多孔材料试样片200(共5块，试样编号1～5)，先用去离子水清洗约30min，然后在105℃下干燥3h。然后对多孔材料的孔径检测装置进行气密性检测，即：安装好多孔材料试样片200后将测试液122(无水乙醇)倒入第二构件120的液腔121，然后打开气阀通过进气装置112通入压缩空气，直至压力表为2Kpa左右，观察第一构件120的液腔121边部是否冒泡，若出现气泡应更换第一密封垫圈130a和第二密封垫圈130b。此后，根据“气泡法”测试方法测试这些多孔材料试样片200的最大孔径(第一个气泡点压力)和平均孔径(群泡点压力测试)，具体步骤为：a、先将多孔材料试样片200在测试液122中预浸泡10～15min；b、将多孔材料试样片200安装在多孔材料的孔径检测装置上；c、将测试液122倒入第一结构件120的液腔121，液面高度大于10mm；c、缓慢打开气阀，气压从零开始，以20～100Pa/s的升压速率逐渐增压；d、观察多孔材料试样片200的表面，当一串气泡由第一个明显的点(或数个气泡同时由数点明显点)出现时，记下最初气泡对应的压力、试样表面的高度和测试液122的温度；e、继续缓慢增加气压，观察多孔材料试样片200表面，当液体中气泡出现沸腾时，记下压力、试样表面的高度和测试液122的温度。

试验结果见表1。

表1：多孔材料试样片的最大孔径与中流量平均孔径(20℃)

计算公式：

$d=\frac{4\mathrm{\γ}\cos \mathrm{\Θ}}{\mathrm{\Δp}}$

其中，d——相当于气泡试验孔径的毛细管的等效直径，单位：m；

γ——试验液体的表面张力，单位：N/m(本试验温度室温20℃，液体为95％无水乙醇，

表面张力为0.02305)；

Θ——浸润液体对多孔材料试样的浸润角，单位：度。

Claims (4)

1.多孔材料的孔径检测装置，包括第一构件(110)和第二构件(120)，所述第一构件(110)上设有气腔(111)以及用于将外部压缩气体引入该气腔(111)的进气装置(112)，所述第二构件(120)上设有液腔(121)，其特征在于：所述第一构件(110)与第二构件(120)之间通过一对接结构连接且连接后在第一构件(110)与第二构件(120)之间形成与待检测的多孔材料试样片(200)相适配的狭缝，所述多孔材料试样片(200)经由位于该多孔材料试样片(200)两侧的边部密封体(130)对夹固定于所述狭缝中，所述气腔(111)与液腔(121)分别位于多孔材料试样片(200)两侧且仅由该多孔材料试样片(200)分隔开。

2.如权利要求1所述的多孔材料的孔径检测装置，其特征在于：所述第一构件(110)为一杯形件，其杯槽为所述气腔(111)，所述进气装置(112)位于该杯形件的侧部或底部；所述第二构件(120)为一盖形件，该盖形件的顶板具有一定厚度并设有上下贯通的通槽形成所述液腔(121)；在所述杯槽的上端面和通槽的下端面上分别设有第一密封垫圈(130a)和第二密封垫圈(130b)，所述多孔材料试样片(200)对夹固定于第一密封垫圈(130a)与第二密封垫圈(130b)之间且杯形件、多孔材料试样片以及盖形件的中心大致位于同一直线上。

3.如权利要求1或2所述的多孔材料的孔径检测装置，其特征在于：所述第一构件(110)与第二构件(120)之间通过内外螺纹适配对接。

4.如权利要求1或2所述的多孔材料的孔径检测装置，其特征在于：分别位于多孔材料试样片(200)两侧的边部密封体(130)在将该多孔材料试样片(200)对夹固定后弹性弯曲变形从而包覆住所述多孔材料试样片(200)的外环面。