[发明专利]透气性测试装置及基于该装置的透气性分析方法、系统

权利要求书

1.一种利用透气性测试装置进行的透气性分析方法，其特征在于，所述透气性测试装置包括：具有进气口和出气口的腔体以及具有通孔的端盖；待分析试件密封夹固在所述腔体和端盖之间，所述腔体的出口处和端盖上分别设有通孔，利用紧固件穿过所述通孔将所述腔体和端盖固定，并压紧所述待分析试件；该装置还包括位于所述腔体和端盖之间的试件封挡；待分析试件夹固在所述腔体和端盖之间时，利用所述试件封挡，封堵在所述待分析试件四周为其密封；所述待分析试件为微纳尺度多孔材料；所述试件封挡与待分析试件之间通过密封胶密封；

该方法的步骤包括：从上述透气性测试装置获取待分析试件的透气性能试验数据；

基于所述透气性能试验数据，构建压力与等效渗透率的关联模型；

根据所述关联模型，计算某压力点或某压力范围对应的渗透率；

所述基于所述透气性能试验数据，构建压力与等效渗透率的关联模型的步骤包括：

对微纳尺度多孔材料流动方程进行简化；

基于简化后的方程，构建流动速度、压力梯度和等效渗透系数的关系模型；

将所述关系模型代入理想气体状态方程，得到压力与等效渗透率的关联模型：

其中，d为待分析试件的厚度，μ为气体粘度，V为气体体积，P为进口压强、P₀为出口压强，dp/dx为压力梯度，A为出口横截面积，K′₀为等效渗透系数，v为流动速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待分析试件的透气性能试验数据的步骤中，至少获取3组待分析试件的试验数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

根据所述关联模型，计算某压力点或某压力范围对应的渗透率的步骤包括：

基于所述关联模型，利用某压力范围内随时间变化的速率，计算该压力范围内的平均渗透率；和/或，

基于所述关联模型，利用目标区域压力随时间变化速率，计算某个压力点处的渗透率。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述某压力点或某压力范围对应的渗透率通过对多次试验数据分析后的渗透率取平均值获得。

5.一种基于权利要求1所述的透气性分析方法的透气性分析系统，其特征在于，该系统包括：

数据获取模块，从透气性测试装置获取待分析试件的透气性能试验数据；

建模单元，基于所述透气性能试验数据，构建压力与等效渗透率的关联模型；

计算模块，根据所述关联模型，计算某压力点或某压力范围对应的渗透率；

所述建模单元包括：

简化模块，对微纳尺度多孔材料流动方程进行简化；

关系建模模块，基于简化后的方程，构建流动速度、压力梯度和等效渗透系数的关系模型；

关联建模模块，将所述关系模型代入理想气体状态方程，得到压力与等效渗透率的关联模型：

其中，d为待分析试件的厚度，μ为气体粘度，V为气体体积，P为进口压强、P₀为出口压强，dp/dx为压力梯度，A为出口横截面积，K′₀为等效渗透系数，v为流动速度。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述计算模块具体执行：

基于所述关联模型，利用某压力范围内随时间变化的速率，计算该压力范围内的平均渗透率；和/或，

基于所述关联模型，利用目标区域压力随时间变化速率，计算某个压力点处的渗透率。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述计算模块还执行：对多次试验数据分析后的渗透率取平均值，获得所述某压力点或某压力范围对应的渗透率。