一种蚕茧壳体材料透湿和透气性能的测试装置制造方法及图纸

一种蚕茧壳体材料透湿和透气性能的测试装置，包括抽气泵、控温控湿箱体和设在控温控湿箱体内的测量腔体，控温控湿箱体内设有基座，测量腔体包括相连通的上测量腔体和下测量腔体，下测量腔体的下端通过螺栓与基座可拆卸连接，上测量腔体的下端与下测量腔体的上端可拆卸连接，上测量腔体上端设有密封盖；上测量腔体下端内设有用于支撑蚕茧壳体的凸出的支撑部，上测量腔体上设有上气压传感器和上湿度传感器，上测量腔体上端设有进气口，抽气泵通过进气管与进气口相连接，进气管上设有流量计；下测量腔体上设有下气压传感器和下湿度传感器。本发明专利技术能对蚕茧壳体材料透湿和透气性能进行准确测试。

A Testing Device for Moisture Permeability and Air Permeability of Silkworm Cocoon Shell Material

【技术实现步骤摘要】
一种蚕茧壳体材料透湿和透气性能的测试装置
本专利技术涉及检测
，具体涉及一种蚕茧壳体材料透湿和透气性能的测试装置。
技术介绍
经过数千年的进化，蚕茧内部形成了独特多尺度、多形态的结构，以保护蚕蛹抵御外界极冷和极热环境，同时又不会阻碍蚕蛹与外界环境的氧气交换以及水汽和二氧化碳的透过性能。构建蚕茧内部结构与其热物性和通透性等物理传递性能的关系，揭示关键结构参数以指导仿生纺织品的设计是非常重要的课题。通过实验测试获取蚕茧物理传递性能是研究的必要手段。然而，由于蚕茧尺度小且形状不规则，因此采用常规装置很难对蚕茧的物理传递性能进行测量。中国专利(CN205958131U)公布了一种蚕茧隔热性测试装置，结构为将导线插入蚕茧形成回路，在蚕茧内部和高温箱体外部形成节点，当箱体温度变化时，两节点存在温差会产生电流，由电流互感器送入数据采集单元，得到蚕茧内外温度变化，由温差表达蚕茧的隔热性能。不同于蚕茧的隔热性，其透湿和透气性更多的是和其壳体材料有关。然而，目前还没出现针对壳体材料透湿性和透气性检测的测试装置。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种蚕茧壳体材料透湿和透气性能的测试装置，能够对蚕茧壳体这种小尺度材料的物性进行准确测试，特别是对蚕茧壳体材料透湿和透气性能进行准确测试。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种蚕茧壳体材料透湿和透气性能的测试装置，包括抽气泵、控温控湿箱体和设在控温控湿箱体内的测量腔体，控温控湿箱体内设有基座，测量腔体包括相连通的上测量腔体和下测量腔体，所述下测量腔体的下端通过螺栓与基座可拆卸连接，上测量腔体的下端与下测量腔体的上端可拆卸连接，上测量腔体上端设有密封盖；上测量腔体下端内设有用于支撑蚕茧壳体的凸出的支撑部，上测量腔体上设有上气压传感器和上湿度传感器，上测量腔体上端设有进气口，抽气泵通过进气管与进气口相连接，进气管上设有流量计；下测量腔体上设有下气压传感器和下湿度传感器。由上可知，在使用时，本专利技术对蚕茧壳体材料的透湿性能进行测试具体过程为：1、从蚕茧中部切取直径2.5cm的样品，样品边缘处用胶带封住，测试区域直径为2cm，胶带和蚕茧接触部分宽度为0.2cm,非接触部分宽度为0.3cm；2、样品置于试样腔体上测量腔体下端内支撑部上，和蚕茧非接触部分的胶带压下和上测量腔体内壁四周粘贴；3、上测量腔体的下端与下测量腔体的上端连接在一起；4、启动控温控湿箱体，并设定控温控湿箱体内的相对温度值(21±0.3℃)和相对湿度值(60±3％RH)；5、启动抽气泵向测量腔体输送气体，湿度传感器和气压传感器分别测到蚕茧壳体材料两侧的相对湿度和气压，从而可以计算蚕茧壳体材料水汽传递速率(WVTR)：其中，WVTR为水汽传递速率，g/(h.㎡)；ΔG为传递到蚕茧另一侧的水汽质量，单位为g；Δt为时间,单位为h；A为试样面积，单位为㎡；ρ为水汽体积密度，单位为kg/m3；h为上测量腔体体积，单位为m3；φ1和φ2分别为t1和t2时刻上测量腔体的相对湿度值；p1和p2分别为t1和t2时刻上测量腔体的气压值；ps1和ps2分别为t1和t2时刻上测量腔体内的饱和湿气压；而可以计算蚕茧壳体材料气阻(AR)：其中，AR为气阻，单位为Kpa/m.s；A为试样面积，单位为㎡；p为上测量腔体的气压值，p′为下测量腔体的气压值，单位为Kpa，；Q为抽气泵流速，单位为m3/s。综上所述，本专利技术在测量腔体内对蚕茧壳体进行通入气流，然后获得蚕茧壳体材料两侧的相对湿度和气压，从而得到蚕茧壳体材料水汽传递速率和气阻，能够对蚕茧壳体这种小尺度材料的物性进行准确测试，特别是对蚕茧壳体材料透湿和透气性能进行准确测试。作为本专利技术的一种改进，所述下测量腔体的下端外缘设有凸出的翼板，所述翼板通过螺栓与基座可拆卸连接。作为本专利技术的一种改进，所述上测量腔体由外管体和内管体组成，外管体的下端与下测量腔体的上端可拆卸连接，且外管体下端内设有用于支撑蚕茧壳体的凸出的支撑部，外管体上端设有内螺纹，内管体的下端螺纹连接在外管体的上端内，内管体上端设有密封盖，上气压传感器和上湿度传感器设在内管体上，内管体设有进气口，抽气泵通过进气管与进气口相连接，进气管上设有流量计。作为本专利技术的一种改进，所述外管体采用透明玻璃材料制成，内管体采用树脂材料制成。作为本专利技术的一种改进，所述上测量腔体下端面设有中空孔的支撑板，支撑板在中空孔边缘设有向上的凸台，凸台插装在上测量腔体下端内而作为支撑部，支撑板的外缘与下测量腔体上端相连接。作为本专利技术的一种改进，所述支撑板的外缘与下测量腔体上端相连接具体方式为：下测量腔体上端内设有台阶，台阶内壁设有插槽，支撑板的外缘插装在插槽内而固定。作为本专利技术的一种改进，所述基座和下测量腔体采用树脂材料制成。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术在测量腔体内对蚕茧壳体进行通入气流，然后获得蚕茧壳体材料两侧的相对湿度和气压，从而得到蚕茧壳体材料水汽传递速率和气阻，能够对蚕茧壳体这种小尺度材料的物性进行准确测试，特别是对蚕茧壳体材料透湿和透气性能进行准确测试。附图说明图1为本专利技术蚕茧壳体材料透湿和透气性能的测试装置的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。实施例请参考图1，一种蚕茧壳体材料透湿和透气性能的测试装置，包括抽气泵30、控温控湿箱体10和设在控温控湿箱体10内的测量腔体，控温控湿箱体10内设有基座20，测量腔体包括相连通的上测量腔体50和下测量腔体40，所述下测量腔体40的下端通过螺栓21与基座20可拆卸连接，上测量腔体50的下端与下测量腔体40的上端可拆卸连接，上测量腔体50上端设有密封盖80；上测量腔体50下端内设有用于支撑蚕茧壳体70的凸出的支撑部，上测量腔体50上设有上气压传感器52和上湿度传感器51，上测量腔体50上端设有进气口，抽气泵30通过进气管与进气口相连接，进气管上设有流量计31；下测量腔体40上设有下气压传感器42和下湿度传感器41。由上可知，在使用时，本专利技术对蚕茧壳体材料的透湿性能进行测试具体过程为：1、从蚕茧中部切取直径2.5cm的样品，样品边缘处用胶带封住，测试区域直径为2cm，胶带本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蚕茧壳体材料透湿和透气性能的测试装置，其特征在于：包括抽气泵、控温控湿箱体和设在控温控湿箱体内的测量腔体，控温控湿箱体内设有基座，测量腔体包括相连通的上测量腔体和下测量腔体，所述下测量腔体的下端通过螺栓与基座可拆卸连接，上测量腔体的下端与下测量腔体的上端可拆卸连接，上测量腔体上端设有密封盖；上测量腔体下端内设有用于支撑蚕茧壳体的凸出的支撑部，上测量腔体上设有上气压传感器和上湿度传感器，上测量腔体上端设有进气口，抽气泵通过进气管与进气口相连接，进气管上设有流量计；下测量腔体上设有下气压传感器和下湿度传感器。

【技术特征摘要】
1.一种蚕茧壳体材料透湿和透气性能的测试装置，其特征在于：包括抽气泵、控温控湿箱体和设在控温控湿箱体内的测量腔体，控温控湿箱体内设有基座，测量腔体包括相连通的上测量腔体和下测量腔体，所述下测量腔体的下端通过螺栓与基座可拆卸连接，上测量腔体的下端与下测量腔体的上端可拆卸连接，上测量腔体上端设有密封盖；上测量腔体下端内设有用于支撑蚕茧壳体的凸出的支撑部，上测量腔体上设有上气压传感器和上湿度传感器，上测量腔体上端设有进气口，抽气泵通过进气管与进气口相连接，进气管上设有流量计；下测量腔体上设有下气压传感器和下湿度传感器。2.根据权利要求1所述的蚕茧壳体材料透湿和透气性能的测试装置，其特征在于：所述下测量腔体的下端外缘设有凸出的翼板，所述翼板通过螺栓与基座可拆卸连接。3.根据权利要求1所述的蚕茧壳体材料透湿和透气性能的测试装置，其特征在于：所述上测量腔体由外管体和内管体组成，外管体的下端与下测量腔体的上端可拆卸连接，且外管体下端内设有用于支撑蚕茧壳体的凸出的支...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋文芳，朱广舟，周璇璇，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44