[发明专利]水蒸气扩散系数测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种水蒸气扩散系数测量装置，其特征在于，包括：用于营造恒温恒湿环境的测试室和用于采集和记录待测样品重量变化的天平系统；

所述测试室内装有风扇(7)、加湿装置(8)、除湿装置(9)、电热装置(10)、半导体制冷装置(11)、温湿度传感器(12)、温湿度控制仪(13)、挡风筒(5)，温湿度控制仪的输入端与温湿度传感器连接，温湿度控制仪的信号输出端与电热装置、半导体制冷装置连接，风扇安装于测试室内右侧的顶部及左侧的底部；

所述天平系统由电子天平(1)、水平板(2)、天平支架(3)、挂钩和计算机(14)构成，天平支架搭建在测试室外部且不与测试室接触，水平板为有机玻璃板，放置于天平支架上，用于水平支撑电子天平，电子天平放置于水平板上，与计算机相连，计算机记录天平称重的实时数据，挂钩悬挂在电子天平底部。

2.根据权利要求1所述的水蒸气扩散系数测量装置，其特征在于，所述测试室内顶部设有与外界相通的孔洞，半径为2厘米；挡风筒安装在孔洞下方、测试室顶部，挡风筒为圆柱形有机玻璃桶，挡风筒内径为10厘米，挡风筒底面圆心与孔洞圆心重合。

3.根据权利要求2所述的水蒸气扩散系数测量装置，其特征在于，所述的水平板上设有一个半径为2厘米的孔洞，孔洞圆心与测试室顶部孔洞圆心重合。

4.根据权利要求1所述的水蒸气扩散系数测量装置，其特征在于，所述的挂钩表面涂抹有防水材料，挂钩底部为十字型吊篮状，用于放置待测样品。

5.根据权利要求4所述的水蒸气扩散系数测量装置，其特征在于，所述待测样品为球状样品。

6.一种如权利要求1所述装置的水蒸气扩散系数测量方法，其特征在于步骤如下：

将待测材料加工成半径3cm的球状样品，进行干燥处理，干燥处理采用烘干法，在烘干12小时后开始称重，时间间隔为2小时，当连续三次称重所得结果不呈单调变化，且标准差不超过平均值的1％时，认为样品已彻底干燥；

测量过程：

a)使用温湿度控制仪(13)设定温度、相对湿度，同时打开风扇(7)进行空气内循环，使测试室达到测量所需温度、相对湿度；

b)打开天平，进行校准、去皮操作；

c)温湿度传感器(12)监测到温度、相对湿度稳定后，打开测试室，将预处理过的待测样品(6)迅速放置于挂钩上，密封测试室；

d)样品的实时重量数据传入计算机(14)，每10秒钟记录一次；

e)每30分钟观察一次重量变化，当连续三次观察所得结果不呈单调变化，且标准差不超过平均值的1％时，认为样品吸湿达到饱和状态；

f)此时获得的W_∞为该对应相对湿度下的饱和含湿量，根据样品的实时重量数据和最后的饱和含湿量数据，即可得到该材料在该温度和该相对湿度下的水蒸气扩散系数。