[发明专利]一种真空计测量薄膜气体渗透率的装置和方法

说明书

本发明公开了一种真空计测量薄膜气体渗透率的装置和方法，解决现有质谱仪渗透率测试系统存在的成本的问题以及压力传感器法测量系统存在的灵敏度低的问题。本发明的装置包括气源和高真空泵，所述气源经管道和减压阀连通有气体室，所述气体室连通有用于放置被测薄膜的渗透室，所述渗透室配设有渗透室加热器，所述渗透室连通有测量室，所述测量室配设有测量室加热器，所述测量室连接有真空规，所述真空规连接有真空计；所述高真空泵经真空阀A与测量室连通，所述高真空泵还经真空阀B和气体室连通，所述高真空泵经低真空阀连通有低真空泵。

技术领域

本发明属于电机器件、食品、药品等物体的封装材料的气体渗透率测量技术领域，具体公开了一种真空计测量薄膜气体渗透率的装置和方法。

背景技术

电子器件、食品、药品等物品需要具有低的气体渗透率的包装或封装材料，以防止在使用和存储过程中，有害气体进入器件内(如有机电致发光器件)，导致器件的性能或寿命下降；或防止有害气体进入食品和药品的包装中，导致食品和药品变质；或防止食品或药品的材料蒸气逸出包装外，导致食品和药品的品质下降或失效。

要设计和制造出满足使用和存储要求的电子器件、食品和药品的封装或包装材料，就必须具备对这些封装或包装材料的气体渗透率进行测量的设备和测量方法。

测量材料的气体渗透率的方法有很多种，市场上常见的有压力传感器法测量装置，但这种装置使用的压力传感器是在大气压下工作的，对微小压强的变化不敏感，使得测量灵敏度很低，一般只能测到10^-1g/m²day的渗透率。还有的方法是利用质谱测量技术来测量材料的气体渗透率，见美国专利US 4944180 A、中国专利ZL 200810045129.9和ZL201310026422.1。这类装置具有测量灵敏度很高的优点，可以测量10^-4—10^-6g/m²day的渗透率，但质谱仪的价格很昂贵，而且质谱仪的灵敏度不稳定，需要在测量系统中设置灵敏度校准装置，这就更增加了成本，不利于测量装置的产业化。

发明内容

本发明为了解决现有质谱仪渗透率测试系统存在的成本的问题以及压力传感器法测量系统存在的灵敏度低的问题，而提供一种真空计测量薄膜气体渗透率的装置和方法，克服了质谱仪渗透率测量系统成本高的缺点，同时测量灵敏度高于压力传感器法测量系统，具有实用性强的特点。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种真空计测量薄膜气体渗透率的装置，其特征在于，包括气源和高真空泵，所述气源经管道和减压阀连通有气体室，所述气体室连通有用于放置被测薄膜的渗透室，所述渗透室配设有渗透室加热器，所述渗透室连通有测量室，所述测量室配设有测量室加热器，所述测量室连接有真空规，所述真空规连接有真空计；所述高真空泵经真空阀A与测量室连通，所述高真空泵还经真空阀B和气体室连通，所述高真空泵经低真空阀连通有低真空泵。

所述气体室配设有压力表。

所述高压真空泵经真空阀A和抽速限制管道与测量室连通。

所述抽速限制管道的分子流流导小于高真空泵的额定抽速，并且抽速限制管道的分子流流导小于真空阀A的分子流流导。

所述真空阀A和真空阀B为高真空阀。

所述真空规为电离规，所述真空计为电离真空计。

所述被测薄膜的边缘与渗透室的内壁之间真空密封。

所述高真空泵为涡轮分子泵、油扩散泵或者低温冷凝泵。

所述低真空泵为旋片式机械泵。

一种真空计测量薄膜气体渗透率的方法，包括以下步骤：

步骤1：将被测薄膜密封在渗透室内；