[实用新型]一种气体渗透池及同时测定混合气各组成气体的膜渗透性的测定装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及属于膜材料分析和气相色谱分析领域，具体涉及一种同时测定混合气各组成气体的膜渗透性的测定装置。 

背景技术：

目前，测定薄膜及薄片透气性的测试装置目前已有不少。美国试验与材料学会的试验方法ASTM D1434-82(2009)e1“塑料薄膜及薄片透气性测定的标准方法”（Standard Method for Determining Gas Permeability Characteristics of Plastic Film and Sheeting），以及我国的国家标准GB/T1038-2000“塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法”所应用的测试方法均为压力法。这些方法测定薄膜及薄片的透气性使用称为气体渗透池（Gas Transmission Cell）的装置或类似装置，将薄膜或薄片夹于其中，让待测气体通入膜片一侧，另一侧通过测量仪器测定透过膜片的气体量。但这些测试装置存在一个共同的不足，每次只能测定一种气体的透气性，或混合气体同时透过的透气性，不能一次同时测定混合气体透过时混合气体各组成气体透过薄膜的透气性。在实际使用时许多薄膜都是处于大气环境的或混合气体环境中的，而混合气体渗透由于可能存在气体的相互影响，透气速率并不一定与单种成分透过薄膜时完全一致。 

目前常用的气体透过性测试装置的另一个不足是测试周期过长，常需要数小时到数十小时。 

可见，混合气体透过时同时测定各种气体各自的渗透性能是现实需要，也是测试技术的 一个难题。 

气相色谱仪是一种重复性好、灵敏度高和分离能力强的现代分析测试仪器。 

如果将气体渗透池接到气相色谱仪上，利用气相色谱仪的载气将透过薄膜的气体吹入气相色谱仪的分离柱头，然后选择适当的方法和色谱条件，可以快速准确测出薄膜及薄片的透气性，还可以一次同时快速准确测出混合气体透过时薄膜或薄片材料的混合气体各种组成成分的渗透性。 

专利CN102297827A公开了一种燃料电池膜电池透气性的测试方法及测试池和测试装置，没有恒温装置，而且将惰性气体的出口气流直接流入气相色谱仪进样口，需要用吹扫气将透过薄膜的气体带入定量环进行测试。但这样连接要求建一套流速要小且稳的吹扫气系统，薄膜渗透面积要足够大，否则气相色谱仪检测器没有足够的灵敏度进行准确测试。这不适宜用来测试小面积的膜、片材料。。 

专利CN202994616U公开了一种气体渗透仪上的气体透过率测试装置，但存在死体积大的问题。 

专利CN102297827A、CN202994616U和CN201314906Y等共同存在的问题有：（1）渗透池的测试气池腔，死体积大不利于将透过气体吹扫干净；（2）测试方法是将稳定透过时的透过气体通过连续流动的惰性气体带入定量管再吹扫进气相色谱仪测定，为达到气相色谱仪足以测定的定量限，膜的渗透面积要足够大，不适宜测定小面积的膜或渗透速率慢的膜；（3）需要建立流速稳定的惰性气体供气系统；（4）与气相连接不够简便；（5）难以测算扩散系数。 

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种同时测定混合气各组成气体的膜渗透性的测定装置，解决了死体积大，测试时间长，无法准确定量；与气相色谱连接方式不够简便，操作不方便等问题。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

一种气体渗透池，包括渗透池底座、与渗透池底座具有对称结构的渗透池上盖、渗透池底座和渗透池上盖之间设置的密封垫，渗透池底座和渗透池上盖通过固定装置连接，所述渗透池底座和渗透池上盖均为一侧带有凹槽的平板且凹槽相对扣合，凹槽的四周与待测膜材料相贴接，在待测膜材料的两侧形成互不连通的两个池腔，分别为渗透池底座的样品气池腔和渗透池上盖的测试气池腔，所述渗透池底座的样品气池腔底端两侧分别连通贯穿渗透池底座的气体管路，所述渗透池上盖的测试气池腔底端两侧分别连通贯穿渗透池上盖的气体管路，其特征在于所述样品气池腔和测试气池腔均呈窄条状（测试气池腔，长1mm-300mm，宽0.2mm-5mm，高0.2mm-5mm，样品气池腔，长1mm-300mm，宽0.2mm-5mm，高1mm-30mm）且样品气池腔和测试气池腔两侧的气体管路均设在凹槽的底端最边缘，使透过的气体全部吹进，减少死体积，出峰尖锐。 

所述渗透池底座和渗透池上盖之间设置的密封垫优选为硅橡胶密封圈。 

所述气体管路，可以是不锈钢、铜、铝等金属管或尼龙、聚丙烯、聚乙烯等塑料管，为了防止测试气吸附和冷凝可以根据需要为管路设置温度控制装置。