材料吸附量-变形-渗透系数测量的方法及装置

摘要

本发明公开了一种材料吸附量-变形-渗透系数的测量方法及装置，其方法是：将材料加工成圆柱形试样；将圆柱形试样及多孔垫片用密封材料包裹，安放在压力室内；对系统抽真空；给计量泵充气，记下计量泵内气体的体积和压力值；给压力室内液压油加压；打开计量泵，给试样注气；记录计量泵内气体体积的变化速率；待计量泵内气体体积的变化速率恒定时，记下此速率以及此时计量泵内气体的体积、差压计和变形传感器读数；计算吸附量、变形和渗透系数。该装置包括气源子系统、气体注入与控制子系统、加载子系统、数据采集子系统和恒温水槽。本发明可以同时测量材料的吸附量、变形和渗透系数，使原来需要几次的试验一次、同时完成，节省了试验时间和成本。

主权项

一种材料吸附量‑变形‑渗透系数测量的装置，其特征在于：包括气源子系统(1)、气体注入与控制子系统(2)、加载子系统(3)、数据采集子系统(4)和恒温水槽(5)，其特征在于：气源子系统(1)通过不锈钢管(2.1)与气体注入与控制子系统(2)内的第四三通(2.8d)连接，气体注入与控制子系统(2)通过不锈钢管(2.1)与加载子系统(3)内的第一多孔垫片(3.5a)及第二多孔垫片(3.5b)连接，气体注入与控制子系统(2)中的管路放在恒温水槽(5)中，气体注入与控制子系统(2)中的差压计(2.4)和压力传感器(2.3)分别通过第五电缆(4.1e)和第四电缆(4.1d)与数据采集子系统(4)内的第一采集卡(4.2a)连接，加载子系统(3)中的温度传感器(3.4)、轴向变形传感器(3.6)和径向变形传感器(3.7)分别通过第一电缆(4.1a)、第二电缆(4.1b)、第三电缆(4.1c)与数据采集子系统(4)内的第二采集卡(4.2b)连接；所述的气体注入与控制子系统(2)包括不锈钢管(2.1)、上游计量泵(2.2a)、下游计量泵(2.2b)、压力传感器(2.3)、差压计(2.4)、真空泵(2.5)、第一阀门(2.7a)、第二阀门(2.7b)、第三阀门(2.7c)、第四阀门(2.7d)、第五阀门(2.7e)、第六阀门(2.7f)、第七阀门(2.7g)和第八阀门(2.7h)、第一三通(2.8a)、第二三通(2.8b)、第三三通(2.8c)、第四三通(2.8d)、第一四通(2.9a)、第二四通(2.9b)，第四三通(2.8d)通过不锈钢管(2.1)与气源子系统(1)中的六通阀(1.3)连接；第四三通(2.8d)两端分别与第三阀门(2.7c)和第四阀门(2.7d)连接，第二阀门(2.7b)与第一三通(2.8a)连接；第一三通(2.8a)一端连接第七阀门(2.7g)，第一三通(2.8a)另一端和第一四通(2.9a)连接；第一四通(2.9a)一端连接差压计(2.4)，第一四通(2.9a)另一端连接压力传感器(2.3)，压力传感器(2.3)通过第四电缆(4.1d)与数据采集子系统(4)连接，差压计(2.4)通过第五电缆(4.1e)与数据采集子系统(4)连接，第一四通(2.9a)与第一阀门(2.7a)连接，第五阀门(2.7e)与第二四通(2.9b)连接，第二四通(2.9b)一端与第六阀门(2.7f)连接，第六阀门(2.7f)连接第三三通(2.8c)，第三三通(2.8c)一端与真空表(2.6)连接，第三三通(2.8c)另一端与真空泵(2.5)连接，第二四通(2.9b)另一端与连接上下游管路的第七阀门(2.7g)相 连，第二四通(2.9b)连接第八阀门(2.7h)；所述的加载子系统(3)包括压力室(3.1)、试样(3.2)、液压油(3.3)、温度传感器(3.4)、第一多孔垫片(3.5a)、第二多孔垫片(3.5b)、轴向变形传感器(3.6)、径向变形传感器(3.7)、加热器(3.8)，第一多孔垫片(3.5a)和第二多孔垫片(3.5b)分别通过不锈钢管(2.1)与气体注入与控制子系统(2)中的上、下游管路连接；压力室(3.1)内安放有加热器(3.8)和温度传感器(3.4)，温度传感器(3.4)通过第一电缆(4.1a)与数据采集子系统(4)中的第二采集卡(4.2b)连接，轴向变形传感器(3.6)通过第二电缆(4.1b)与数据采集子系统(4)中的第二采集卡(4.2b)连接，径向变形传感器(3.7)通过第三电缆(4.1c)与数据采集子系统(4)中的第二采集卡(4.2b)连接；所述的数据采集子系统(4)包括第一电缆(4.1a)、第二电缆(4.1b)、第三电缆(4.1c)、第四电缆(4.1d)、第五电缆(4.1e)、第一采集卡(4.2a)、第二采集卡(4.2b)、第一USB数据线(4.3a)、第二USB数据线(4.3b)，第一采集卡(4.2a)通过第一USB数据线(4.3a)与计算机(4.4)连接，第二采集卡(4.2b)通过第二USB数据线(4.3b)与计算机(4.4)连接。