[发明专利]用于多孔材料的孔径测量仪及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于测量汽车、医药、华工等行业的过滤纸及纸板、医用口 罩、手术服等多孔材料的最大孔径的测量仪及其测量方法。

背景技术

用于测量汽车、医药、华工等行业的过滤纸及纸板、医用口罩、手术服及 医用仪器包装纸袋等均为多孔材料。孔径是表征多孔材料孔隙特性的基本参数 之一。已知的多孔材料及其制品孔径的测量方法有鼓泡法、汞压入法、悬浊液 过滤法、流速法和显微镜法等，这些方法各有优缺点。在专利申请号为 91102213.9中已披露了一种“流体渗透测孔仪及其测试法”，该专利申请的孔 径测量方法是采用两步法，即在测试压力小于0.07兆帕时采用气—液测试法， 在测试压力大于0.07兆帕时采用液—液测试法，该方法操作麻烦。该专利申请 的孔径测量仪既可以用作气—液测试法测试，也可以用作液—液测试法测试， 因此结构比较复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于多孔材料的孔径测量仪及其测量方法，该 测量仪及其测量方法操作简便、测量范围广、重复性好。

本发明所提供的一种用于多孔材料的孔径测量仪，为一箱体结构，它包括 机械部分和电子测控系统，所述机械部分包括一试验头、一压力调整装置、一 检验开关、一压力测量装置及设在箱体表面的控制面板，其中，

所述试验头包括一安装在箱体上端的筒状容器、一设在筒状容器上端面的 下压环、一位于下压环上方的上压环、一固定在上压环上端面的压紧手柄、一 一端连接在筒状容器底部边缘的锁紧手柄；

所述多孔材料的试样被夹紧在上、下压环之间；

所述压力调整装置安装在箱体上部，它包括依次通过管道连接的一用于控 制空气流向试验头的气泵、一用于提升试验头中的空气压力的流量调节阀及一 用以保证保持压力升高所必需的空气流速以克服通过材料的气流损失的储气 瓶；所述储气瓶的输出端通过管道连接试验头，

所述检验开关的输入端和输出端分别连接储气瓶和压力测量装置；

所述电子测控系统通过一压力传感器与机械部分连接，它包括通过信号线 与压力传感器连接的放大器、通过信号线与放大器连接的含有显示器的单片计 算机、通过信号线与计算机连接的微型打印机，所述压力传感器输出与试样所 受压力成正比的电信号经放大器放大并转化成数字量，经由单片机进行标度变 换，再由显示器显示压力值。

上述的用于多孔材料的孔径测量仪，其中，所述下压环为一橡胶垫圈。

上述的用于多孔材料的孔径测量仪，其中，所述上、下压环的内径为50 ±0.5mm，所述试样的面积为20±0.5cm²。

上述的用于多孔材料的孔径测量仪，其中，所述控制面板上设有一复位开 关、一显示器、一校准按键、一调零旋钮、一电源开关及一功能键盘。

本发明所提供的一种用于多孔材料的孔径测量方法，该测量方法为：先利 用对多孔材料能够完全湿化，并有恒定的表面张力的试验液体浸润试样，使试 样的孔道空隙达到饱和，然后使空气强行通过被试验液体浸润的试样孔隙，观 察空隙冒出第一个气泡时所需的压力，再通过公式计算试样的最大孔径值r，

该公式为：r＝2T×10⁶/ρPg

或近似公式：r＝204T/P

式中：T为试验温度下的试验液的表面张力，mN/m；

g为重力加速度，mm/s²；

ρ为试验温度下水的密度，mg/mm³；

P为气泡压，毫米水柱。

上述的用于多孔材料的孔径测量方法，其中，所述试验液体为混合溶液， 由以下重量百分含量的组分混合而成：

无水乙醇      60～70％

聚醚硅油      15～20％

乙酸乙酯      10～15％

其余为水。

上述的用于测量多孔材料孔径的测试液，其中，在标准大气范围内，测试 液体的表面张力可以恒定在29mN/m，温度修正系数为：-0.005mN(m·K)。