[发明专利]一种基于差压法的玻璃微珠内压力测试装置与方法

说明书

本发明涉及一种基于差压法的玻璃微珠内压力测试装置与方法，属于空心玻璃微珠测试技术领域，一种基于差压法的玻璃微珠内压力测试装置包括测量腔、对比腔、液压装置、差压计、绝压计、热电偶、高压气瓶，所述测量腔、对比腔内均设有活塞，且所述液压装置的驱动端分别连接两组活塞的上端，两组热电偶的测量端分别位于测量腔、对比腔内，所述测量腔、对比腔的底端均通过管道连接绝压计，且所述差压计位于测量腔、对比腔底端之间的管道上，所述高压气瓶的进气端分别连接测量腔、对比腔；本发明通过提高测量腔室内底压力至MPa量级，配合对比腔与差压计，对于空心玻璃微珠和5个大气压力以内的空心玻璃微珠，均能准确测量空心玻璃微珠内压力值。

技术领域

本发明属于空心玻璃微珠测试技术领域，具体涉及一种基于差压法的玻璃微珠内压力测试装置与方法。

背景技术

空心玻璃微珠是一种尺寸微小的空心玻璃球体，具有质轻、低导热、隔音、高分散、电绝缘性和热稳定性好等优点，通过真空技术手段，可以实现玻璃微珠内部的真空分布，相对于传统的玻璃微珠，真空玻璃微珠内部真空度降低，导热系数降低，其具有良好的绝热性能，更适合用作保温、隔热材料或材料填充剂。因此，如何测试空心玻璃微珠内气体压力大小就显得至关重要。空心玻璃微珠内气体压力大小是空心玻璃微珠的重要表征指标，在空心玻璃微珠内气体压力大小测试时无法对其进行约束，现有的压力测试装置和测量方法对该种类材料的测试方法尚不完善。因此，我们提出一种基于差压法的玻璃微珠内压力测试装置与方法。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的一种基于差压法的玻璃微珠内压力测试装置与方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于差压法的玻璃微珠内压力测试装置，包括测量腔、对比腔、液压装置、差压计、绝压计、热电偶、高压气瓶，所述测量腔、对比腔内均设有活塞，且所述液压装置的驱动端分别连接两组活塞的上端，两组热电偶的测量端分别位于测量腔、对比腔内，所述测量腔、对比腔的底端均通过管道连接绝压计，且所述差压计位于测量腔、对比腔底端之间的管道上，所述高压气瓶的进气端分别连接测量腔、对比腔。

作为本发明的进一步优化方案，所述测量腔、对比腔的底端之间的管道上还设有平衡阀，所述平衡阀和差压计位于平行的两组管道上。

作为本发明的进一步优化方案，所述高压气瓶的进气端设有截止阀。

一种基于差压法的玻璃微珠内压力测试方法，包括以下步骤：

步骤1：称取质量为m的空心玻璃微珠装填至测量腔，装填相同体积的实心玻璃微珠至对比腔，两活塞分别压至测量腔和对比腔腔室入口位置；

步骤2：打开高压气瓶进气端截止阀，高压气体充满测量腔和对比腔后关闭截止阀，打开测量腔、对比腔之间的平衡阀至两腔体内压力平衡后关闭平衡阀，采集此时测量腔压缩气体前温度T和测量腔内气体压力P；

步骤3：启动液压装置驱动活塞压缩测量腔和对比腔内高压气体，活塞向下运动至空心玻璃微珠完全破碎后关闭液压装置，记录活塞移动过程中测量腔和对比腔绝对压力的变化值、测量腔(1)内空心玻璃微珠破碎前后压强的差压值ΔP以及测量腔压力最低值测量腔温度T；

步骤4：根据理想气态方程，得到空心玻璃微珠内压力值P_X、测量腔在微珠破碎前气体压强P₂和温度T₀、测量腔在微珠破碎后气体压强P₁和T₂以及测量腔(1)内空心玻璃微珠破碎前后压强的差压值ΔP的关系，从而得到空心玻璃微珠内压力值P_X的值；