[发明专利]一种多孔材料孔隙率测量装置及其控制方法

权利要求书

1.一种多孔材料孔隙率测量装置，其特征在于，包括：

封装体，其外表面上设置有调节旋钮；

加压泵，其设置在所述封装体内部；

出气口，其开设在所述封装体一侧，与所述加压泵连通；

其中，所述调节旋钮与所述加压泵电连接，用于调整所述加压泵输出气体流量；

容器体，其内部为中空结构，用于盛放多孔材料样本；

进气口，其开设在所述容器体上，并与手滑阀连通；

连接管，其一端与所述出气口连通，另一端通过所述手滑阀与所述进气口连通。

2.根据权利要求1所述的多孔材料孔隙率测量装置，其特征在于，所述容器体包括：

容器箱体；

容器盖体，其通过密封垫与所述容器箱体密封连接；

其中，所述容器箱体和所述容器盖体外表面上分别设置有多组相配合的凸台，其上开设有安装孔，多个夹紧装置穿过所述安装孔，将所述容器箱体和所述容器盖体夹紧密封。

3.根据权利要求2所述的多孔材料孔隙率测量装置，其特征在于，所述夹紧装置包括：

铆钉；

螺栓，其一端自下而上穿过所述安装孔，另一端设置有孔眼并通过所述铆钉固定在所述容器体上；

螺母，其与所述螺栓螺纹连接，用于压紧所述容器盖体。

4.根据权利要求1或3所述的多孔材料孔隙率测量装置，其特征在于，所述封装箱体底部和侧面开设有通风槽。

5.根据权利要求4所述的多孔材料孔隙率测量装置，其特征在于，所述容器体顶部还设置有压力表。

6.根据权利要求4所述的多孔材料孔隙率测量装置，其特征在于，所述封装体内还设置有电源转换模块。

7.一种多孔材料孔隙率的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、确定当前环境温度和加压所用气体，拧紧夹紧装置，关闭手滑阀，断开连接管，称量此时容器体的重量M₁，读取此时压力表中压力值P₁；

步骤2、连接容器体与连接管，打开手滑阀，启动加压泵，转动调节旋钮，给容器体中加压，当压力达到P₂时，关闭加压泵和手滑阀，将连接管和手滑阀断开，称量此时容器体的重量M₂；

步骤3、打开手滑阀对容器体进行泄压，待压力平稳后，将待测多孔材料放置到容器体中，将容器体密封后，关闭手滑阀，称量此时所述容器体的重量M₃，并读取此时压力值P₃；

步骤4、连接容器体与连接管，打开手滑阀和加压泵，转动调节旋钮，给容器体中加压，当压力达到P₄时，关闭加压泵和手滑阀，将连接管和手滑阀断开，称量此时容器体的重量M₄；

步骤5、根据公式对多孔材料的孔隙率进行计算；

其中，R为理想气体常数，T为热力学温度，V_t为多孔材料体积。

8.根据权利要求7所述的多孔材料孔隙率的测量方法，其特征在于，在测量过程中，通过调整加压气体流速控制容器体内的压力，加压气体流量Q的经验公式满足：

其中，k₁为校正系数，A₁为加压泵的出口横截面积，A₂为连接管的横截面积，f为管道内部摩擦阻力，ρ为加压气体密度，k_c为收缩系数，v为容器体体积，P_o为加压泵出口压力，P_i为容器体内压力，C为补偿常数。

9.根据权利要求8所述的多孔材料孔隙率的测量方法，其特征在于，所述校正系数k₁的经验公式满足：

其中，N₁为压力表的水平修正因子。