本(ben)發明涉及一種用于恒(heng)(heng)溫恒(heng)(heng)濕(shi)(shi)條件下材料電(dian)導率(lv)的實(shi)時測(ce)試(shi)系(xi)統，特別是涉及溫度、壓力范圍較廣的測(ce)試(shi)系(xi)統，同時與電(dian)導率(lv)測(ce)試(shi)夾具(ju)和電(dian)化學(xue)工作站結(jie)合，進行恒(heng)(heng)溫恒(heng)(heng)濕(shi)(shi)條件下的電(dian)導率(lv)測(ce)定。

背景技術：

濕度是空(kong)氣中含有水蒸(zheng)氣的含量(liang)，它有三(san)種表示方法(fa)：

（1）含濕量(liang)(liang)，它表示濕空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中水蒸氣(qi)(qi)質量(liang)(liang)與(yu)干空(kong)(kong)氣(qi)(qi)質量(liang)(liang)之比，，為(wei)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中水蒸氣(qi)(qi)質量(liang)(liang)，為(wei)干空(kong)(kong)氣(qi)(qi)質量(liang)(liang)；

（2）絕(jue)對(dui)濕(shi)度，它表(biao)示(shi)每立方米的(de)(de)濕(shi)空(kong)氣(qi)中含有(you)水蒸氣(qi)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量，，為濕(shi)空(kong)氣(qi)中水蒸氣(qi)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量，為所(suo)研究濕(shi)空(kong)氣(qi)的(de)(de)體積；

（3）相對濕度，它表示空氣中的絕對濕度與同溫度下的飽和絕對濕度的比值，，為溫度T時所研究體系中水蒸氣的質量，為該溫度T下，水蒸氣達到(dao)飽和時(shi)的質量(liang)。

恒溫(wen)恒濕箱中，其濕度通常(chang)為(wei)某一設(she)定溫(wen)度條件下的相(xiang)對濕度。相(xiang)對濕度的計算(suan)通常(chang)有三(san)種方法：

（1）濕空氣的含濕量除以相同溫度下達到飽和時的含濕量，，為溫度T時空氣中水蒸氣的質量，為該溫度T下，水蒸氣達(da)到飽和時的質(zhi)量；

（2）濕(shi)空氣的(de)絕對濕(shi)度(du)除(chu)以(yi)(yi)同(tong)溫度(du)下可以(yi)(yi)達到的(de)最大絕對濕(shi)度(du)，；

（3）濕空氣中水蒸汽分壓除以相同溫度下水的飽和蒸汽壓，，為溫度T時所研究體系中水蒸氣的分壓，為該溫度T下，水蒸(zheng)氣的飽和(he)蒸(zheng)汽壓力。

當溫(wen)(wen)度高于(yu)100℃、相對濕度達到較高時，體系中的(de)(de)(de)壓力大(da)于(yu)1atm，這樣就需要材(cai)料具有(you)一定的(de)(de)(de)抗壓能力，所以(yi)現在市場上(shang)銷售的(de)(de)(de)恒(heng)(heng)溫(wen)(wen)恒(heng)(heng)濕箱(xiang)多(duo)為使(shi)用(yong)溫(wen)(wen)度10-100℃、濕度20-98%RH左右。而對于(yu)高溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)恒(heng)(heng)溫(wen)(wen)恒(heng)(heng)濕箱(xiang)的(de)(de)(de)測(ce)試溫(wen)(wen)度也多(duo)為-20至150℃，并(bing)且高溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)恒(heng)(heng)溫(wen)(wen)恒(heng)(heng)濕箱(xiang)價格普(pu)遍(bian)偏(pian)高，且占地面積較大(da)，不適用(yong)于(yu)小型實(shi)驗中的(de)(de)(de)測(ce)試使(shi)用(yong)。此類問題很大(da)程度上(shang)限(xian)制了電導率(lv)測(ce)試的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度和濕度范(fan)圍(wei)條件的(de)(de)(de)達成，特別地，對需要應用(yong)更加高溫(wen)(wen)條件的(de)(de)(de)材(cai)料無法進(jin)行完整的(de)(de)(de)研究。

技術實現要素：

本發明的(de)目的(de)在于克服(fu)已有的(de)技術(shu)不足(zu)，提供一種(zhong)結構簡(jian)單(dan)、操作方便(bian)并適應于實驗(yan)室(shi)使用的(de)占地面積少(shao)、價格便(bian)宜的(de)恒(heng)溫恒(heng)濕系統。

為了達到(dao)上述發明目的，本(ben)測試系統(tong)采用如(ru)下技術方(fang)案：

用(yong)于(yu)恒溫(wen)恒濕(shi)(shi)條件下電(dian)(dian)導(dao)(dao)率(lv)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)試(shi)系統，結(jie)合電(dian)(dian)導(dao)(dao)率(lv)測(ce)(ce)(ce)試(shi)夾具、電(dian)(dian)化學工(gong)作站進行材料電(dian)(dian)導(dao)(dao)率(lv)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)定(ding)，該(gai)系統包含加(jia)(jia)濕(shi)(shi)罐(guan)、連(lian)接導(dao)(dao)管和(he)測(ce)(ce)(ce)試(shi)罐(guan)三部(bu)分。加(jia)(jia)濕(shi)(shi)罐(guan)用(yong)于(yu)儲水，其中包含壓(ya)力(li)表(biao)、加(jia)(jia)熱(re)(re)裝(zhuang)置(zhi)、熱(re)(re)電(dian)(dian)偶(ou)和(he)出氣孔，測(ce)(ce)(ce)試(shi)罐(guan)為樣品測(ce)(ce)(ce)試(shi)提供所需(xu)條件的(de)(de)(de)環境，其中包含壓(ya)力(li)表(biao)、進氣孔、測(ce)(ce)(ce)試(shi)導(dao)(dao)線接出孔、加(jia)(jia)熱(re)(re)裝(zhuang)置(zhi)、熱(re)(re)電(dian)(dian)偶(ou)和(he)排(pai)氣孔，連(lian)接導(dao)(dao)管用(yong)于(yu)連(lian)接測(ce)(ce)(ce)試(shi)罐(guan)與加(jia)(jia)濕(shi)(shi)罐(guan)，并且每一部(bu)分均需(xu)用(yong)溫(wen)控(kong)儀、加(jia)(jia)熱(re)(re)帶和(he)熱(re)(re)電(dian)(dian)偶(ou)控(kong)制溫(wen)度(du)，以(yi)保證環境的(de)(de)(de)穩定(ding)性。

上述測試(shi)(shi)系統中，加濕罐(guan)、連接(jie)導(dao)管和測試(shi)(shi)罐(guan)相互獨立，便(bian)于(yu)修(xiu)理和存放(fang)，使用時利(li)用卡(ka)套(tao)管接(jie)頭相連。

上述測試系統中，整(zheng)個體系由(you)鋁或(huo)銅等非磁性材料(liao)制作，以保證(zheng)設備(bei)既具有(you)耐(nai)壓(ya)和防腐性能，又避免測試過程中產生的(de)電感對交流阻抗(kang)譜造成影響。

上(shang)述測(ce)(ce)試系統(tong)中，加(jia)熱(re)裝置可以用加(jia)熱(re)管設置在加(jia)濕(shi)罐和測(ce)(ce)試罐內或用加(jia)熱(re)帶纏繞在加(jia)濕(shi)罐和測(ce)(ce)試罐外(wai)。

上述(shu)測試系統中，壓力表為耐高溫壓力表，體(ti)系連通，只需要一(yi)只壓力表，其可以(yi)安裝(zhuang)在加濕罐、連接導管(guan)或(huo)測試罐上。

上述測(ce)試系統中，加濕罐中的熱電偶(ou)下端淹沒在(zai)(zai)去(qu)離子水中，出氣孔(kong)在(zai)(zai)水面以上。

上述測試(shi)系統中，測試(shi)罐中的進氣管與罐底間距在1-2cm，熱電偶(ou)下端(duan)在測試(shi)罐罐體中心。

上述測(ce)試系統中(zhong)，將測(ce)試導線(xian)通(tong)過測(ce)試罐中(zhong)的(de)測(ce)試導線(xian)出孔，并用(yong)耐高溫(wen)澆注材料灌注并緊固(gu)。

上述測試(shi)(shi)系統中，測試(shi)(shi)罐上的排(pai)氣孔與兩通相連(lian)，用于排(pai)氣。

上述測試系統中，加濕罐(guan)和測試罐(guan)均由罐(guan)體和蓋子組成，罐(guan)體和蓋子之間襯有聚(ju)四氟乙烯墊圈并(bing)用螺絲緊固。

本發明的基本原理：

首先根(gen)據實驗所(suo)需的(de)實際尺寸(cun)，按上述發明內容定(ding)做(zuo)鋁罐(guan)(guan)(guan)或銅罐(guan)(guan)(guan)，該罐(guan)(guan)(guan)需具有一定(ding)的(de)耐(nai)壓(ya)性(xing)能，并且在罐(guan)(guan)(guan)體(ti)與(yu)(yu)蓋子之間夾有聚四氟的(de)墊(dian)圈(quan)，在測(ce)(ce)(ce)(ce)試過程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)保(bao)(bao)證(zheng)(zheng)測(ce)(ce)(ce)(ce)試體(ti)系的(de)密封性(xing)；在測(ce)(ce)(ce)(ce)試過程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，體(ti)系中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)空氣(qi)的(de)含量較(jiao)低，基本可(ke)以忽略，這(zhe)樣就可(ke)以利用(yong)加(jia)濕罐(guan)(guan)(guan)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)溫(wen)度(du)與(yu)(yu)飽(bao)和(he)蒸(zheng)汽(qi)壓(ya)的(de)關系判定(ding)體(ti)系中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)壓(ya)強(qiang)，同時(shi)利用(yong)測(ce)(ce)(ce)(ce)試罐(guan)(guan)(guan)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)相對(dui)濕度(du)值(zhi)為水(shui)蒸(zheng)氣(qi)壓(ya)強(qiang)與(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)(ce)試溫(wen)度(du)下(xia)的(de)飽(bao)和(he)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)壓(ya)的(de)比值(zhi)得到測(ce)(ce)(ce)(ce)試環境(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)相對(dui)濕度(du)，這(zhe)樣就保(bao)(bao)證(zheng)(zheng)了恒溫(wen)恒濕的(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)試條(tiao)件，同時(shi)安裝壓(ya)力表，進(jin)一步監控飽(bao)和(he)蒸(zheng)汽(qi)壓(ya)的(de)數值(zhi)；對(dui)于(yu)(yu)低于(yu)(yu)90℃的(de)加(jia)濕罐(guan)(guan)(guan)溫(wen)度(du)，在使用(yong)前可(ke)以利用(yong)測(ce)(ce)(ce)(ce)試罐(guan)(guan)(guan)上的(de)排氣(qi)孔(kong)進(jin)行抽真空，以保(bao)(bao)證(zheng)(zheng)空氣(qi)含量較(jiao)低；對(dui)于(yu)(yu)高于(yu)(yu)90℃時(shi)，加(jia)濕罐(guan)(guan)(guan)加(jia)熱至設定(ding)溫(wen)度(du)，并打(da)開(kai)測(ce)(ce)(ce)(ce)試罐(guan)(guan)(guan)排氣(qi)孔(kong)，利用(yong)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)排出體(ti)系中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)空氣(qi)，一段時(shi)間后，關閉排氣(qi)孔(kong)并進(jin)行測(ce)(ce)(ce)(ce)量。

本發明與現有(you)技術相比較(jiao)，具有(you)以下(xia)優勢：

（1）占地面積小(xiao)，結構簡單，方便拆卸、組裝(zhuang)；

（2）測試的溫(wen)度(du)和濕度(du)范(fan)圍(wei)(wei)較(jiao)廣，基本滿足(zu)研究范(fan)圍(wei)(wei)使用；

（3）價格低(di)廉，可(ke)操作(zuo)性強。

附圖說明

圖1是測試系統模型。

其中，1-加(jia)濕罐(guan)(guan)(guan)(guan)，2-加(jia)濕罐(guan)(guan)(guan)(guan)聚四氟墊圈，3-加(jia)濕罐(guan)(guan)(guan)(guan)蓋子，4-加(jia)濕罐(guan)(guan)(guan)(guan)緊(jin)固螺(luo)絲，5-壓力(li)表，6-加(jia)濕罐(guan)(guan)(guan)(guan)熱(re)(re)電偶，7-加(jia)濕罐(guan)(guan)(guan)(guan)出(chu)氣孔，8-連接管，9-測(ce)(ce)試(shi)(shi)罐(guan)(guan)(guan)(guan)，10-測(ce)(ce)試(shi)(shi)罐(guan)(guan)(guan)(guan)聚四氟墊圈，11-測(ce)(ce)試(shi)(shi)罐(guan)(guan)(guan)(guan)緊(jin)固螺(luo)絲，12-測(ce)(ce)試(shi)(shi)罐(guan)(guan)(guan)(guan)進氣孔，13-測(ce)(ce)試(shi)(shi)導(dao)線及(ji)其引出(chu)孔，14-測(ce)(ce)試(shi)(shi)罐(guan)(guan)(guan)(guan)熱(re)(re)電偶，15-排氣孔，16-測(ce)(ce)試(shi)(shi)夾具，17-加(jia)熱(re)(re)帶(dai)，18-連接管熱(re)(re)電偶。

具體實施方式

為了更(geng)好(hao)地理解本發明，下面結合附圖(tu)對本發明進一(yi)步說明。

實施例一：

首先，將壓力表5和(he)6安裝至加(jia)濕罐(guan)(guan)1，向加(jia)濕罐(guan)(guan)內加(jia)入去離子水至罐(guan)(guan)體(ti)(ti)積一半的(de)位置，放(fang)好聚(ju)四氟墊(dian)圈(quan)2，將蓋子3用(yong)(yong)螺絲4緊固。將測(ce)試(shi)夾具16放(fang)入測(ce)試(shi)罐(guan)(guan)9中(zhong)，導(dao)線通過導(dao)線出(chu)孔(kong)13連(lian)接(jie)至罐(guan)(guan)外，并(bing)用(yong)(yong)耐高溫澆鑄材(cai)料澆鑄導(dao)線出(chu)孔(kong)，放(fang)好聚(ju)四氟墊(dian)圈(quan)10，將蓋子11用(yong)(yong)螺絲緊固。然后(hou)用(yong)(yong)卡套管(guan)接(jie)頭將1、8、9三部分相(xiang)連(lian)。將排氣(qi)孔(kong)15與真(zhen)空(kong)泵相(xiang)連(lian)，抽(chou)真(zhen)空(kong)10min左右排除體(ti)(ti)系(xi)內的(de)空(kong)氣(qi)，然后(hou)關閉(bi)排氣(qi)孔(kong)15。設定(ding)加(jia)濕罐(guan)(guan)1溫度(du)(du)(du)為70℃，連(lian)接(jie)導(dao)管(guan)8為80℃，測(ce)試(shi)罐(guan)(guan)9溫度(du)(du)(du)為80℃，當(dang)體(ti)(ti)系(xi)內溫度(du)(du)(du)穩(wen)定(ding)后(hou)進行電(dian)導(dao)率測(ce)定(ding)，測(ce)定(ding)條(tiao)件為，溫度(du)(du)(du)80℃，相(xiang)對濕度(du)(du)(du)為70℃水的(de)飽和(he)蒸汽(qi)壓與80℃水的(de)飽和(he)蒸汽(qi)壓的(de)比，即65.8%RH。

實施例二：

首先，將壓(ya)力表5和熱(re)電偶6安裝至加(jia)濕(shi)(shi)罐(guan)1，向(xiang)加(jia)濕(shi)(shi)罐(guan)內加(jia)入去(qu)離子(zi)水至罐(guan)體(ti)積(ji)一半的位置，放(fang)好聚(ju)四(si)氟墊圈2，將蓋子(zi)3用(yong)螺絲4緊固(gu)。將測(ce)(ce)(ce)試(shi)夾(jia)具(ju)16放(fang)入測(ce)(ce)(ce)試(shi)罐(guan)9中，導(dao)線(xian)通過導(dao)線(xian)出(chu)孔13連接(jie)至罐(guan)外，并(bing)用(yong)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)澆鑄材料澆鑄導(dao)線(xian)出(chu)孔，放(fang)好聚(ju)四(si)氟墊圈10，將蓋子(zi)11用(yong)螺絲緊固(gu)。然(ran)后用(yong)卡套管接(jie)頭(tou)將1、8、9三(san)部分相連。設(she)定(ding)(ding)加(jia)濕(shi)(shi)罐(guan)1溫(wen)(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)90℃，連接(jie)導(dao)管8為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)100℃，測(ce)(ce)(ce)試(shi)罐(guan)9溫(wen)(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)100℃，并(bing)打(da)開(kai)排(pai)(pai)氣孔15，排(pai)(pai)氣10min左右，然(ran)后關閉排(pai)(pai)氣孔，調節(jie)加(jia)濕(shi)(shi)罐(guan)1溫(wen)(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)120℃，連接(jie)導(dao)管8和測(ce)(ce)(ce)試(shi)罐(guan)9溫(wen)(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)150℃，當體(ti)系內溫(wen)(wen)(wen)度(du)穩定(ding)(ding)后進行電導(dao)率測(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding)，測(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding)條(tiao)件為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)，溫(wen)(wen)(wen)度(du)150℃，相對濕(shi)(shi)度(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)120℃水的飽和蒸汽壓(ya)與150℃水的飽和蒸汽壓(ya)的比，即41.72%RH。

以上所(suo)述(shu)，僅為本(ben)發(fa)(fa)明的較佳實施例而已，并不用于限制本(ben)發(fa)(fa)明，凡在本(ben)發(fa)(fa)明的精神(shen)和原則之(zhi)內所(suo)做的任何(he)修改、等同替(ti)換或改進等，均應包含在本(ben)發(fa)(fa)明的保護范圍(wei)之(zhi)內。