tq—01型多孔弹性材料空气透气率测试仪研制

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1、TQ—01型多孔弹性材料空气透气率测试仪研制　　摘要：介绍了TQ-01型多孔材料空气透气率测试仪的研制，以及测试仪的测试原理和主要特点，及研制过程中出现的问题及解决方法。关键词：多孔材料；空气透气；测试仪TheDevelopmentofTQ-01PolymericMaterial，CellularFlexible-TestInstrumentofAirFlowPermeabilityYangxiaoAbstract：ThedevelopmentofnewtypetestinstrumentTQ-01polymericmaterial，cellul

2、arflexible-testinstrumentofairflowpermeabilitywasintroduced，Andintroducethetestprincipleandfeatureofthistestinstrument，andintheprocessofthedevelopmentofproblemsandsolutions.KeyWords：CellularFlexible；AirFlowPermeability；TestInstrument一、概述8空气透气率是多孔弹性材料最主要的性能指标之一，该指标的测试对于多孔材料产品生

3、产过程质量保证、新产品的研发有着重要的意义。但国内相应的测试技术起步较晚，目前市场上只有少数采用国际ISO4638测试标准进口的产品，而符合最新国家标准《高聚物多孔弹性材料空气透气率测定》GB/T10655-2003的测试仪却鲜为一见。最新的国家标准在各项指标要求上比IS04638有着更具体、更严格的要求，目前采用ISO4638测试标准的测试仪器不能完全符合国家标准的要求。为了填补该类产品的国内产品的空白，我公司组织技术力量，根据国家标准的测定方法研制出符合国家测定标准TQ-01型多孔弹性材料空气透气率测试仪，以填补国内相关产品的空白。二、测试原

4、理国家标准GB/T10655-2003和ISO4638的测定原理都是相同的：在负压系统中，以一定流速的空气流通过测试样品时产生一定的压降，空气的流速、样品的厚度及所产生的压降就构成了测试多孔弹性材料空气透气率的参数。其具体计算公式如下：K：试样的透气率，η：空气的动力粘度δ：试样厚度μ：空气的线速度△P：通过试样压降。8国家标准和ISO标准在计算方法上没有区别，但在测试要求上中国家标准有着比ISO标准更具体、更严格的要求，主要区别如下：从上表中我们不难看出，新的国家标准在很多性能指标上有着更具体、更严格的要求，从而增加了测试仪研制的难度。三、多孔

5、弹性材料的空气透气率测试仪的设计按照国家标准的测定方法要求，我们在设计空气透气率测试仪时，从功能把测试仪分为四大部分：1、空气流产生及调节部分；其功能是产生符合测试要求的空气流，并能有效的调节空气流速，这是完成空气透气率测试最基本得物质条件。主要部件有真空泵、管道及精密空气流量调节阀等。在测试仪的设计中管道采用铜管卡套式连接，既保证了整个系统的气密性，又便于今后的检查维修；采用精密空气流量调节阀，保证能在0.16-1.6m3/h范围内的灵活调节；真空泵采用飞跃牌旋片式高性能真空泵，能充分满足1L/S流量要求。2、传感器部分；其功能是：测量完成测试

6、所需的各个参数数值。空气透气率测试中需要测量流过试样空气流速和压降。另外计算公式中的空气动力粘度数值与温度有关，因此还要测量环境温度，以得到准确的空气动力粘度值。主要部件有流量传感器、压差传感器及温度传感器。8在测试仪的设计中空气流量传感器采用了金属浮子流量计，其优点是：适合于小流量空气流速测量，精度高。在0-1.6m3/h范围内能提供1%的测量精度，优于国家标准2.5%要求。压差传感器采用符合国家标准的0-400Pa的风压传感器，其优点是：安装简便，精度高，重复性好，测量精度达到0.5%也优于国家标准的1%。温度传感器采用通用的Cu50，其优点

7、是：技术成熟、线性好、在0-50℃范围内分辨率达到0.1℃。3、数据处理和控制部分；该部分功能是：提供人工对话界面，供用户设置相关参数；控制仪器工作，完成测试过程；处理传感器传来的流量、压差及温度信号；最终计算空气透气率。这一部分也是测试仪的核心部分，从元件的性质又可分为硬件电路和软件两大部分。硬件部分是是以AT89C52微处理器为核心的信号处理电路，为了适合同时处理三路传感器信号，在A/D转换器上我们选择了四通道12位模数转换芯片ADS7841，该芯片的特点是：多通道；12位提供1/4096的测量精度，在0-400Pa压力满测量范围内，可提供超

8、过国家标准0.1Pa的分辨率；转换速度达到200K次/S，能充分满足3个传感器信号的高速采集需要。8显示器部分我们采用128×64图形液