氧氣透過率測定儀設(shè)備工藝原理

氧氣透過率測定儀設(shè)備工藝原理概述氧氣透過率測定儀是一種用于測量材料在特定條件下氧氣透過率的設(shè)備，通常用于包裝材料質(zhì)量的檢測和研究。其中，氧氣透過率是指單位面積、單位時間內(nèi)氧氣分子從一個側(cè)面穿過材料薄膜到達另一個側(cè)面的數(shù)量。氧氣透過率測定儀的工作原理與一般滲透儀相似，通過在容器內(nèi)建立不同壓力差的氧氣濃度梯度，測量材料對氧氣透過率的影響。本文將介紹氧氣透過率測定儀的設(shè)備工藝原理，以及常用的試驗方法和數(shù)據(jù)處理方法。設(shè)備工藝原理氧氣透過率測定儀主要由三部分組成：壓力差控制系統(tǒng)、測試倉和氣體分析系統(tǒng)。其中，壓力差控制系統(tǒng)用于控制測試倉內(nèi)外氣體壓力差，從而建立氧氣濃度梯度；測試倉則用于裝載待測材料，同時保持材料與測試儀器周圍環(huán)境的隔離；氣體分析系統(tǒng)則用于檢測測試倉內(nèi)外氧氣濃度的變化，從而計算材料的氧氣透過率。以下分別介紹這三部分的工藝原理：壓力差控制系統(tǒng)為了建立恒定的氧氣濃度梯度，氧氣透過率測定儀通常采用兩個平行的測試倉，其間通過一個恒流量閥門連接，同時接入兩個壓力傳感器和兩個流量計進行測量。測試倉內(nèi)氧氣濃度隨時間變化可以表示為：$$C_{in}(t)=C_{0}+\\frac{q}{v}\\frac{R}{P}\\cdott$$其中，Cint表示測試倉內(nèi)氧氣濃度，C0表示測試倉內(nèi)氧氣濃度初始值，q表示向測試倉內(nèi)注入氧氣的恒定流量，v表示測試倉的體積，類似地，測試倉外氧氣濃度隨時間變化可以表示為：$$C_{out}(t)=C_{0}-\\frac{q}{v}\\frac{R}{P_{0}-\\DeltaP}\\cdott$$其中，Coutt表示測試倉外氧氣濃度，為了使兩個測試倉內(nèi)外氧氣濃度差恒定，氧氣透過率測定儀通常會采用微型壓差傳感器控制氧氣流量或泵送速率，從而保持恒定的氧氣濃度梯度。測試倉測試倉是氧氣透過率測定儀的核心部件，其主要功能是裝載待測材料，并實現(xiàn)材料對氧氣的隔離。常用的測試倉形式包括平板型、圓杯型、圓筒型等。材料的尺寸和形狀對測試結(jié)果有較大影響，通常需要進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。國際上常用的標(biāo)準(zhǔn)試樣包括邊長為100mm的正方形、直徑為54mm的圓片等。氣體分析系統(tǒng)氣體分析系統(tǒng)是氧氣透過率測定儀用于檢測測試倉內(nèi)外氧氣濃度的部件，其中主要包括氣體分析儀、功率放大器和數(shù)據(jù)采集器等。通常，氣體分析儀用于檢測測試倉內(nèi)外氧氣濃度的變化，功率放大器用于放大信號，數(shù)據(jù)采集器用于記錄并計算氧氣透過率數(shù)據(jù)。試驗方法氧氣透過率測定儀的試驗方法主要包括標(biāo)準(zhǔn)方法和非標(biāo)準(zhǔn)方法，其中標(biāo)準(zhǔn)方法通常由ISO、ASTM等國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定。以下是常用的試驗方法：平板法平板法是一種常見的氧氣透過率測定儀試驗方法，其工作原理如下：準(zhǔn)備兩個面積相同的標(biāo)準(zhǔn)試樣和兩個平板試驗儀。將一個標(biāo)準(zhǔn)試樣橫放于一個平板試驗儀上，并涂抹均勻的膠水。將另一標(biāo)準(zhǔn)試樣放在涂有膠水的試驗儀上，并將兩個試樣緊密壓在一起，確保膠水鋪滿整個試樣。將另一個試驗儀放置在第二個試樣上，并用重物壓緊。在兩個試驗儀內(nèi)側(cè)注入不同濃度的氧氣，建立氧氣濃度梯度。測量測試儀內(nèi)外氧氣濃度隨時間變化的曲線，計算樣品的氧氣透過率。圓杯法圓杯法是一種圓形樣品的氧氣透過率測定儀試驗方法，其工作原理如下：準(zhǔn)備一個圓杯型樣品和一組帶有密封裝置的測試儀。將樣品置于測試儀底部，并涂抹上膠水，然后將測試儀蓋緊，使得樣品周圍完全與周圍隔離。在測試儀內(nèi)側(cè)注入不同濃度的氧氣，建立氧氣濃度梯度。測量測試儀內(nèi)外氧氣濃度隨時間變化的曲線，計算樣品的氧氣透過率。數(shù)據(jù)處理方法氧氣透過率測定儀的數(shù)據(jù)處理方法主要包括組合法、連續(xù)記錄法和不連續(xù)記錄法等。以下是常用的數(shù)據(jù)處理方法：組合法組合法是一種將多個測試結(jié)果組合在一起，以提高準(zhǔn)確度的方法。例如，在多個樣品上進行測試后，可以將測試結(jié)果相加，并計算其平均值。連續(xù)記錄法連續(xù)記錄法是一種實時記錄試驗數(shù)據(jù)并實時進行處理的方法，通常需要配合計算機或其他數(shù)據(jù)處理設(shè)備使用。不連續(xù)記錄法不連續(xù)記錄法是一種在規(guī)定時間間隔內(nèi)連續(xù)記錄數(shù)據(jù)，并進行統(tǒng)計和分析的方法。通常需要設(shè)定記錄頻次和終點，超過終點后停止記錄?？偨Y(jié)氧氣透過率測定儀是一種用于測量材料在特定條件下氧氣透過率的設(shè)備，其工作原理并不復(fù)雜