本發明專利技術公開了一種測試膜對氣體分離性能的裝置，包括試驗氣體管路、載氣管路、六通閥、定量元件和分析設備；本發明專利技術還提供了一種測試膜對氣體滲透性的方法，包括如下步驟：凈化系統；抽真空；上腔充入試驗氣體；上腔壓力到，停止充氣；氣體滲透；平衡壓力；進樣分析。本發明專利技術采用壓差法測試原理與氣體分析設備相結合的方法，能定性定量檢測分離膜對單一或混合試驗氣體各組分的滲透量、選擇性、以及滲透速率等參數，實現了對膜的分離性的檢測。本發明專利技術可同時檢測分離膜材料在指定條件下，對不同氣體的滲透量、滲透速率等滲透性；能檢測分離膜對混合氣體的分離特性；對閥的自動控制，提高了對氣體自動采集與進樣的控制精度；測試方法簡單，便于操作。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種測試膜對氣體分離性能的裝置及方法。
技術介紹
隨著社會經濟和科學技術的不斷進步，膜對于每個人都不陌生。它廣泛存在于日常生活中，在現代化經濟發展和日常生活中扮演著重要角色。充分利用膜對不同氣體的滲透性、選擇性(膜的選擇性即膜進行所要求分離的能力)差異，可實現膜對氣體的分離。氣體分離膜常被應用于氣體的分離與凈化及其相關產業。與其他分離方法相比，膜分離具有能耗低、效率高、過程簡單、無污染等優點。膜對氣體的分離性能取決于膜對各種氣體的滲透量、滲透速率、選擇性等特性。如何判定膜的分離性能，是分離膜應用的前提。當前市場上檢測膜對氣體滲透性設備的測試方法是通過傳感器檢測滲透通過薄 膜的氣體壓強變化，來檢測通過膜的氣體量。這種方法只能檢測滲透通過膜的氣體量，無法確切檢測滲透通過膜的氣體成分，更無法判斷膜對不同氣體的滲透能力。這種檢測缺陷極大地限制了膜分離技術的應用。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為解決當前設備對氣體分離膜的阻隔性檢測單一，無法定性檢測膜對不同氣體的滲透量、滲透速率、選擇性的問題，提供了一種膜對氣體分離性能的測試裝置及測試方法。本專利技術基于壓差法測試原理與氣體分析設備相結合的方法，能同時檢測膜對不同氣體的滲透量、滲透速率及選擇性；實現定性定量檢測膜對不同氣體的滲透特性；綜合分析膜的分離性能，保證了膜分離技術更安全、有效地利用。在推廣膜分離技術的應用方面，此專利技術有不可估量的社會價值。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案 一種測試膜對氣體分離性能的裝置，包括試驗氣體管路、載氣管路、六通閥、定量元件和分析設備；六通閥上設有依次相鄰a管口、b管口、c管口、d管口、e管口和f管口 ；所述試驗氣體管路與六通閥的a管口連通，試驗氣體管路上設有測試腔；所述載氣管路分別連通六通閥的a管口與測試腔之間的試驗氣體管路、e管口連通；所述六通閥的c管口與d管口依靠定量元件連通；所述六通閥的f管口與分析設備連通；六通閥能夠實現3對相鄰管口的連通；所述測試腔包括上腔、下腔，試樣放置于上腔和下腔之間，所述上腔和下腔上分別設有孔II和孔I。所述測試膜對氣體分離性能的裝置還包括罐，罐置于測試腔前的試驗氣體管路上，所述罐體積較大，罐內氣體量有一定的變化時，造成的壓強變化量很小，罐有一定的保壓作用。所述測試膜對氣體分離性能的裝置還包括用于對測試腔抽真空的真空發生裝置。所述測試腔的下腔上設有多孔材料，試樣置于多孔材料上，多孔材料支撐試樣，防止上、下腔之間的壓差導致試樣變形，影響測試數據。上、下腔之間設有密封圈。所述試樣是氣體分離膜材料，氣體分離膜材料對不同氣體的滲透能力不同，對各氣體具有選擇滲透作用。所述六通閥有兩種工作狀態滲透狀態和進樣狀態。所述滲透狀態時,六通閥的a管口連通c管口、b管口連通d管口、e管口連通f管口 ；滲透過試樣的試驗氣體進入定量元件。所述進樣狀態時，六通閥的a管口連通b管口、c管口連通e管口、d管口連通f管口 ；載氣將定量元件內采集的氣體攜帶至分析設備。上述兩種狀態依靠各管路上的閥門實現。所述定量元件的容量為定值。 所述分析設備能定性定量檢測各組分氣體。所述試驗氣體可以是單一氣體，也可以是多種氣體的混合。一種測試膜對氣體滲透性的方法，其過程為 步驟I，凈化系統 將試樣安裝固定到測試腔內，設定一定的凈化時間。將六通閥調到滲透狀態，載氣進入定量元件，排出管路內的氣體雜質，凈化氣路系統。步驟2，抽真空 凈化結束后，調整相關的閥門，對測試腔抽真空。步驟3，上腔充入試驗氣體 抽真空結束后，使試驗氣體由罐進入測試腔上腔；在管路內壓強達到一定值時，停止充氣。 步驟4，上腔壓力到，停止充氣 停止充入試驗氣體后，關閉相關閥門使系統處于保壓狀態。步驟5，氣體滲透 保壓一段時間后，使測試腔內的試驗氣體由上腔滲透過試樣進入下腔，進入六通閥。最后，滲透過來的試驗氣體進入定量元件。步驟6，平衡壓力 氣體滲透結束后，使載氣進入六通閥的a管口，平衡管路壓力，六通閥仍處于滲透狀態。步驟7，進樣分析 平衡壓力結束后，使六通閥進入進樣狀態。載氣將定量元件內儲存的滲透氣體攜帶至分析設備。步驟8,試驗結束 進樣分析結束后，停止載氣吹入系統。使六通閥保持滲透狀態。步驟9，分析試樣的滲透性 根據分析設備的檢測結果，得出試樣對各種氣體的不同滲透性。所述步驟2中， 步驟201，對下腔抽真空； 六通閥處于滲透狀態，打開真空發生裝置，對下腔抽真空。步驟202，對上、下腔抽真空； 對下腔抽真空結束后，對上腔、下腔同時抽真空。所述對下腔抽真空時，下腔抽真空速度較慢，先對下腔抽真空，壓差作用下，試樣貼到下腔上，避免試驗過程中試樣變形或破損。所述上腔充入試驗氣體時，罐體積較大,罐內氣體量變化相對很小,罐內氣壓變化極小，有利于上腔處于保壓狀態。本專利技術采用壓差法測試原理與氣體分析設備相結合的方法，能定性定量檢測分離 膜對單一或混合試驗氣體各組分的滲透量、選擇性、以及滲透速率等參數，實現了對膜的分離性的檢測。本專利技術的有益效果是1、可同時檢測分離膜材料在指定條件下，對不同氣體的滲透量、滲透速率等滲透性。2、能檢測分離膜對混合氣體的分離特性。3、對閥的自動控制，提高了對氣體自動采集與進樣的控制精度。4、測試方法簡單，便于操作。附圖說明圖I為本專利技術測試裝置的結構圖。圖2為本專利技術裝置中測試腔結構圖。圖3為六通閥滲透狀態結構圖。圖4為六通閥進樣狀態結構圖。圖5是本專利技術第二種實施方案的結構圖。圖6是本專利技術第二種實施方案的測試腔結構圖。其中，I.管Ι，2·管 ΙΙ，3·閥 Ι，4·閥 ΙΙ，5·測試腔，6.管 ΙΙΙ，7·閥 ΙΙΙ，8·管 IV，9.罐，10.管 V，11.管 VI，12.閥 IV，13.真空發生裝置，14.閥 V，15.管 VII，16.閥 VI，17.分析設備，18.管VIII，19.六通閥，20.閥VIII，21.管IX，22.下腔，23.密封圈，24.多孔材料，25.孔I，26.孔II，27.上腔氣室，28.上腔，29.試樣，30. a管口，31.定量元件，32. c管口，33. e 管口，34. b 管口，35.管 X，36. d 管口，37. f 管口，38.管 XI，39.閥 IX，40.孔 III。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。實施例I : 圖I-圖4中，一種膜對氣體分離性能的測試裝置。它的結構包括罐9、測試腔5、六通閥19、分析設備17、真空發生裝置13、定量元件31。其中，罐9、測試腔5、六通閥19、分析設備17通過相應的管路依次連接。罐9、測試腔5、真空發生裝置13通過管路連接成閉合回路。定量元件31接到六通閥19的c管口 32和d管口 36上。試驗氣體從管IV8進入罐9，罐9與上腔28相通。載氣通過管路和六通閥19進入定量元件31。試樣29置于測試腔5內。測試腔5分為上腔28和下腔22，上腔28設有孔1126、上腔氣室27 ;下腔22設有孔125。上、下腔之間設有密封圈23。試樣29置于上、下腔之間。測試腔5的下腔22上設有多孔材料24，試樣29置于多孔材料24上，多孔材料24支撐試樣29，防止上、下腔之間的壓差導致試樣29變形，影響測試數據。試樣29是分離膜材料，分離膜材料對不同氣體的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種測試膜對氣體分離性能的裝置，其特征是，包括試驗氣體管路、載氣管路、六通閥、定量元件和分析設備；六通閥上設有依次相鄰的a管口、b管口、c管口、d管口、e管口和f管口；所述試驗氣體管路與六通閥的a管口連通，試驗氣體管路上設有測試腔；所述載氣管路分別連通六通閥的a管口與測試腔之間的試驗氣體管路、e管口連通；所述六通閥的c管口與d管口依靠定量元件連通；所述六通閥的f管口與分析設備連通；六通閥能夠實現3對相鄰管口的連通；所述測試腔包括上腔、下腔，試樣放置于上腔和下腔之間，所述上腔和下腔上分別設有孔II和孔I。
【技術特征摘要】
1.一種測試膜對氣體分離性能的裝置，其特征是，包括試驗氣體管路、載氣管路、六通閥、定量元件和分析設備；六通閥上設有依次相鄰的a管口、b管口、c管口、d管口、e管口和f管口 ；所述試驗氣體管路與六通閥的a管口連通，試驗氣體管路上設有測試腔；所述載氣管路分別連通六通閥的a管口與測試腔之間的試驗氣體管路、e管口連通；所述六通閥的c管口與d管口依靠定量元件連通；所述六通閥的f管口與分析設備連通；六通閥能夠實現3對相鄰管口的連通；所述測試腔包括上腔、下腔，試樣放置于上腔和下腔之間，所述上腔和下腔上分別設有孔II和孔I。2.如權利要求I所述的測試膜對氣體分離性能的裝置，其特征是，所述測試膜對氣體分離性能的裝置還包括起保壓作用的罐，罐置于測試腔前的試驗氣體管路上。3.如權利要求I所述的測試膜對氣體分離性能的裝置，其特征是，所述測試膜對氣體分離性能的裝置還包括用于對測試腔抽真空的真空發生裝置。4.如權利要求I所述的測試膜對氣體分離性能的裝置，其特征是，所述測試腔的下腔上設有多孔材料，試樣置于多孔材料上，多孔材料支撐試樣。5.如權利要求I所述的測試膜對氣體分離性能的裝置，其特征是，上、下腔之間設有密封圈。6.如權利要求I所述的測試膜對氣體分離性能的裝置，其特征是，所述定...
【專利技術屬性】
技術研發人員：姜允中，張目清，王元明，劉思廣，
申請(專利權)人：濟南蘭光機電技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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