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紙張透氣度測(cè)試儀的設(shè)計(jì)原理與技術(shù)實(shí)現(xiàn)

閱讀:96          發(fā)布時(shí)間:2025-3-13

一、透氣度測(cè)試的核心原理

紙張透氣度測(cè)試儀的本質(zhì)是測(cè)定特定壓差下單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積紙張的氣體流量。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(如ISO 5636、GB/T 458等),主流的測(cè)試方法分為以下兩類(lèi):

  1. ?Gurley法(延時(shí)法)?
    通過(guò)測(cè)量固定體積(通常100 mL)空氣透過(guò)紙張所需的時(shí)間(單位:秒/100mL),時(shí)間越長(zhǎng),透氣度越低。該方法適用于低透氣度紙張(如防油紙)。

  2. ?Bendtsen法(流量法)?
    在恒定壓差下(通常為1.22 kPa),直接測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)紙張的空氣流量(單位:mL/min)。適用于高透氣度紙張(如濾紙)。

兩種方法的數(shù)學(xué)表達(dá)分別為:

  • ?Gurley值?

     ??=??????為流量,??為固定體積)

  • ?Bendtsen值?

     ??=???Δ??????????Δ??為壓差,??為面積,??為空氣黏度,??為紙張厚度)

  • PY-H614-3紙張透氣度測(cè)試儀,微電腦薄膜透氣性測(cè)量?jī)x,片狀材料透氣量測(cè)定儀,深圳市普云電子有限公司.jpg


二、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

  1. ?氣路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?

    • ?恒壓控制模塊?

      :采用比例積分微分(PID)算法調(diào)節(jié)氣泵或真空發(fā)生器的輸出,確保測(cè)試腔內(nèi)的壓差穩(wěn)定在±0.5%誤差范圍內(nèi)。

    • ?流量傳感器?

      :選用熱式質(zhì)量流量計(jì)(如Sensirion SFM3000系列),量程需覆蓋0.1~1000 mL/min,分辨率達(dá)到0.1 mL/min。

    • ?密封測(cè)試腔?

      :腔體材質(zhì)為硬質(zhì)鋁合金,配合O型硅膠密封圈,確保測(cè)試區(qū)域(ISO標(biāo)準(zhǔn)為2 cm2)無(wú)側(cè)向泄漏。

  2. ?環(huán)境補(bǔ)償模塊?
    溫度與濕度變化會(huì)顯著影響空氣黏度和紙張孔隙結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)中需集成溫濕度傳感器(如SHT35),并通過(guò)以下公式修正數(shù)據(jù):

    ??修正=??實(shí)測(cè)???標(biāo)準(zhǔn)??實(shí)際???實(shí)際??標(biāo)準(zhǔn)

    其中,??為空氣動(dòng)力黏度,??為大氣壓。

  3. ?機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)?
    采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)壓板,確保紙張夾持力均勻(推薦值:5~10 N/cm2),并配備壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)夾持狀態(tài),避免因過(guò)度壓縮導(dǎo)致孔隙變形。


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