空气透过测试法及其测试仪制造技术

空气透过测试法及其测试仪属于粉末体物性测试领域，用于粉末及多孔体的测试．已有的空气透过测试及其测试仪存在着测试精度低，测试范围窄（０．３～５０微米）．试样取料受限制，以及只能测试单项数据等缺点．本发明专利技术通过加大空气压力，增加垂直压力计，改变流量压力计长度和端头出口形状，以及应用分子和滑动流处理的测试方法等手段，达到了测试范围宽（０．０２５～１５０微米），操作简便，重现性好，具有测试六个参数的功能．能广泛应用于材料、轻纺、建筑、医学、环保等领域．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于粉末体的物性测试领域。 已有的空气透过测试法对粉末试样测试时，要求取料刚好为有效密度的克数，每测一次试样须经天平称取，既麻烦又费时，特别在测试超细粉末时，会遇到粉末体积很大，试管容积受到限制，粉末装不下等问题，而无法测试。美国费氏法亦是采用上述方法，在测试中没有进行分子流和滑动流的处理，只能做粘性流粒度测试。孔隙度的测试是依照读数板的高度，采用对线条的办法进行读数的，这种方法在测试孔隙度小于50%的试样时，试样总高度仅有十余毫米，而读数板上曲线宽度就约有1毫米，这就很难精确测试孔隙度数值，其误差达3%，粒度测试数值误差便达到4%以上。美国空气透过法测试仪(美Ficher仪器公司产品)采用单活塞的气压泵，打出气体压力在两个大气压以下，气体通过稳压器稳压，经干燥后通到装有试样的试管内，经两个调节阀调节测试气流，又经过流量压力计和曲线板测算出相对数值。费氏仪稳压器高度为580毫米左右，稳压高度为500毫米水柱，在进行微细粉末(0.3微米)的测试时，液面起伏较大，不能很好稳压，形成测量粘性粒度(dk)的下限值为0.3微米。流量压力计的测量高度(2h值)只有500毫米水柱，加上仪器通导率问题，形成了已有技术测量粘性流粒度(dk)的上限为50微米。中国已有的空气透过测试法及其测试仪与美国费氏法(仪)基本相同，只是在稳压源部位安装了一个“U”型压力计，起到测出稳压器上波动的压力值的作用，亦没有解决测量试样前端、后端的压力和试样上的压力降问题。在校准管标测值上，采用了毛细管标定法。 本专利技术目的拟通过分子流、滑动流处理方法和计算公式，简化测试过程，使测试仪达到量程大，操作简便，重现性好，仪器具有一机多用的功能。 空气透过测试法，是采用下列计算式〔1、2〕测算出粘性流粒度(dk)值。 <math><msub><mi>d </mi><mi>k</mi></msub><mi>= (</mi><mfrac><mrow><msub><mi>ρ </mi><mi>e</mi></msub><msub><mi>·V </mi><mi>0</mi></msub></mrow><mrow><mi>m</mi></mrow></mfrac><msup><mi>) </mi><mrow><mfrac><mrow><mi>1</mi></mrow><mrow><mi>2</mi></mrow></mfrac></mrow></msup><mi>·a (</mi><mfrac><mrow><mi>γ</mi></mrow><mrow><mi>ε</mi></mrow></mfrac><msup><mi>) </mi><mrow><mfrac><mrow><mi>1</mi></mrow><mrow><mi>2</mi></mrow></mfrac></mrow></msup><mi>·(</mi><mfrac><mrow><mi>h</mi></mrow><mrow><mi>△ H</mi></mrow></mfrac><msup><mi>) </mi><mrow><mfrac><mrow><mi>1</mi></mrow><mrow><mi>2</mi></mrow></mfrac></mrow></msup><mi>·L ·δ</mi></math> ……(1) ε＝1- (m)/(ρe·A·L) ……(2) 式中ρe-材料有效密度; Vo-1厘米3; m-粉末试样质量(克); a-仪器常数; γ-试样的相对密度; h-流量压力计前臂读数高度(厘米/水柱); L-试样高度(厘米); ε-试样孔隙度; A-试管内径截面积(厘米2); δ-压力修正系数，其计算式为1+5×10-4h～2.5×10-4△H; △H-消耗在试样上的压力降(厘米/水柱); 试样质量m不受有效密度的克数的限制，取料多少可在有效密度的克数的0.3～1.5倍范围内变化。 经分子流和滑动流处理得到滑动流效应系数(β)为 β＝1.12ζ ((1-ε))/(ε·dk) 式中ζ-压力修正系数，其计算式为1-5×10-4△H;通过粘性流粒度(dk)和滑动流效应系数(β)可计算出全比表面粒度(dv)，滑动流比表面(Sm)，粘性流比表面(Sk)，全比表面(Sv)为 <math><msub><mi>d </mi><mi>v</mi></msub><mi>=</mi><mfrac><mrow><msub><mi>d </mi><mi>k</mi></msub></mrow><mrow><msup><mi>［(1 + β </mi><mi>2</mi></msup><msup><mi>) </mi><mfrac><mrow><mi>1</mi></mrow><mrow><mi>2</mi></mrow></mfrac>本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气透过测试法，属于粉末体物性测试领域，是在受容积限制试样刚好为有效密度的克数时，测定粘性流粒度，本专利技术特征在于被测试样的取料多少以及压力源可根据需要任意变化，直接测出粘性流粒度（ｄ↓〔ｋ〕）后，经分子流和滑动流处理，得出滑动流效应系数（β），便可测出滑动流比表面（Ｓ↓〔ｍ〕），全比表面粒度（ｄ↓〔ｖ〕）和多孔体孔径（Ｄ）。

【技术特征摘要】
1、一种空气透过测试法，属于粉末体物性测试领域，是在受容积限制试样刚好为有效密度的克数时，测定粘性流粒度，本发明特征在于被测试样的取料多少以及压力源可根据需要任意变化，直接测出粘性流粒度(dk)后，经分子流和滑动流处理，得出滑动流效应系数(β)，便可测出滑动流比表面(Sm)，全比表面粒度(dv)和多孔体孔径(D)。2、一种空气透过测试仪，属于粉末体物性测试领域，是采用单活塞泵、稳压器、流量压力计组成，本发明特征在于采用双活塞泵打出气体分别进入到稳压器和经泄流阀进到垂直压力计，垂直压力计与被测试样两端相接，流量压力计出口处弯成一定角度，测高仪与计算机配合组成数据处理系统。3、根据权利要求1所述，其特征在于试样取料多少依据粉末粒度大小而定，粉末很细时，可少取，不受试管容积限制4、根据权利要求1所述，其特征压力源可调节在30～1000微米范围。5、根据权利要求1所述，其特征在于直接测出粘性流粒度(dk)，计算式为，<math><msub><mi>d </mi><mi>k</mi></msub><mi>= (</mi><mfrac><mrow><msub><mi>ρ </mi><mi>e</mi></msub><msub><mi>·V </mi><mi>0</mi></msub></mrow><mrow><mi>m</mi></mrow></mfrac><msup><mi>) </mi><mrow><mfrac><mrow><mi>1</mi></mrow><mrow><mi>2</mi></mrow></mfrac></mrow></msup><mi>·a (</mi><mfrac><mrow><mi>γ</mi></mrow><mrow><mi>ε</mi></mrow></mfrac><msup><mi>) </mi><mrow><mfrac><mrow><mi>1</mi></mrow><mrow><mi>2</mi></mrow></mfrac></mrow></msup><mi>·(</mi><mfrac><mrow&...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞福，
申请(专利权)人：中南工业大学粉末冶金研究所，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]