专利名称：材料吸附量-变形-渗透系数测量的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程材料的特性试验技术领域，更具体涉及一种工程材料的吸附 能力(吸附量)、吸附变形和渗透系数测量的方法，同时还涉及一种工程材料的 吸附量、吸附变形和渗透系数测量的装置。该方法及装置可广泛由于工程材料的 吸附能力(吸附量)、吸附变形和渗透系数的测量。
背景技术：
很多材料(如活性炭、煤等)由于包含大量孔隙，其表面积很大，因而具有 对气体的吸附能力。材料吸附气体后，其物理、力学性质会产生变化。比如材料 吸附气体后体积会膨胀或者收縮，从而改变其孔隙系统的结构，孔隙结构的变化 会导致材料渗透系数改变，从而影响材料的力学性质。材料对不同气体的吸附量 不相同，因此，材料吸附不同气体后，其变形也不相同，从而对渗透系数的影响 效果不一样，及对材料的力学性质的影响会有很大区别。
因此，研究材料的吸附能力(吸附量)、吸附变形以及渗透系数变化对研究 材料吸附引起的力学性质变化有很重要的意义。
发明内容
本发明的目的是在于提供了一种工程材料吸附量-变形-渗透系数测量的方 法，该方法可以同时测量材料的吸附量、变形和渗透系数。
本发明的另一个目的是在于提供了一种工程材料吸附量-变形-渗透系数测 量的装置，该装置可以实现材料的吸附量、变形和渗透系数的同时测量。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案
一种材料吸附量-变形-渗透系数的测量方法如下
1、将材料加工成圆柱形试样；2、 将圆柱形试样及多孔垫片用密封材料包裹，然后安放在压力室内，并在 压力室内安装好温度传感器、轴向变形传感器、径向变形传感器、加热器，连接 好压力室内与圆柱形试样两端多孔垫片相连接的注气管路，向压力室内注满液压 油；
3、 将计量泵内气体全部排出，此时计量泵活塞推至最顶端，将六通阀调至 关闭位置，打开管路中所有阀门，启动真空泵，对整个试验系统抽真空；
4、 关闭和真空泵连接的阀门，关闭真空泵，关闭计量泵出气阀门，将六通 阀调至氦气(He)气瓶位置，给计量泵充入He (约300-500ml即可)，关闭计量 泵进气阀门，将计量泵设置为恒压模式，并且两台计量泵的压力值相等，分别记 下计量泵内气体的体和压力值；
5、 给压力室内液压油加压，压力的大小根据具体的试验方案而定；
6、 关闭连接上下游管路的阀门，打开计量泵出气阀门，开始向试样注气；
7、 待计量泵内压力稳定后，记下计量泵内气体的压力和体积；
8、 第4步中气体的体积与第7步中气体的体积的差值即为系统的死容积；
9、 将六通阀调至放空位置，将计量泵内气体全部排出，此时计量泵活塞推 至最顶端，将六通阀调至关闭位置，打开管路中所有阀门，启动真空泵，对整个 试验系统抽真空；
10、 关闭和真空泵连接的阀门，关闭真空泵，关闭计量泵出气阀门，将六通 阀调至二氧化碳(C02)气瓶位置，给计量泵充满C02，关闭计量泵进气阔门， 将计量泵设置为恒压模式，压力的大小根据具体的试验方案而定，并且上游计量 泵的压力稍大于下游计量泵的压力值，压差为AP，记录计量泵内C02气体的体 积和压力值；
11、 给压力室内液压油加压，压力的大小根据具体的试验方案而定；
12、 关闭连接上下游管路的阀门，打开计量泵出气阀门，开始向试样注气；
13、 记录计量泵内气体体积的变化速率，采集差压计、轴向变形传感器、径 向变形传感器的数据；
14、 当上游计量泵注气速率与下游计量泵吸气速率相等时，材料的吸附即达 平衡，记下此速率，差压计的读数及计量泵内气体的体积；
15、 第10步中C02的体积与第14步中C02的体积以及系统死容积的差值即为材料吸附C02气体的量，变形可由传感器直接得到，渗透系数可根据达西 定律由第14步中的速率和差压求得；
16、 改变第10步中计量泵的设定压力值即可测量不同压力下材料吸附CO2 气体的量，变形以及渗透系数；
17、 重复第3和10-15步各一次，第10步中将六通阀调至其它气瓶位置， 即可测量材料对其它气体的吸附量、变形和渗透系数。
一种材料吸附量-变形-渗透系数测量装置主要包括气源子系统、气体注入与 控制子系统、加载子系统、数据采集子系统和恒温水槽。其特征在于:气源子系 统通过不锈钢管与气体注入与控制子系统内的三通连接，为系统提供气源；气体 注入与控制子系统通过不锈钢管与加载子系统内的多孔垫片连接，为试样注气； 气体注入与控制子系统中的管路部分放在恒温水槽中保持恒温；气体注入与控制 子系统中的差压计和压力传感器以及加载子系统中的温度传感器和变形传感器 通过电缆与数据采集子系统内的采集卡连接。其中，气源子系统包括气瓶、减压 阀、六通阀；气体注入与控制子系统包括不锈钢管、计量泵(共2台)、压力传 感器、差压计、真空泵、真空表、阀门(共8个)、三通(共4个)、四通(共2 个)；加载子系统包括压力室、试样、液压油、温度传感器、多孔垫片(共2个)、 轴向变形传感器、径向变形传感器，加热器；数据采集子系统包括电缆、采集卡、 USB数据线、计算机。各部件具体结构连接关系如下
气源子系统气瓶与减压阀连接，用于调节从气瓶出来的气体压力；减压阀 与六通阀连接，用于选择气体种类。
气体注入与控制子系统 一个三通通过不锈钢管与气源子系统中的六通阀连 接；三通另两端分别与上游计量泵和下游计量泵的进气阀门连接，用于向计量泵 充气；上游计量泵和下游计量泵分别有出气阀门，用于控制计量泵注气；上游计 量泵出气阀门与一个三通连接；三通一端连接一个阀门，用于将上下游管路连通， 另一端和一个四通连接；四通一端连接差压计，用于测量试样两端管路的差压， 另一端连接一个压力传感器，用于测量上游管路的压力，压力传感器和差压计通 过电缆与数据采集子系统连接，最后与一个阀门连接，用于控制向试样注气；下 游计量泵出气阀门与一个四通连接；四通一端与一个阀门连接，该阀门连接一个 三通，该一端与真空泵连接另一端连接真空泵，用于对系统抽真空，四通另一端与连接上下游管路的阔门相连，四通最后连接一个阀门，该阀门用于控制向试样 注气。 .
加载子系统试样两端分别与多孔垫片接触，用于给试样均匀注气；两个多 孔垫片分别通过不锈钢管与气体注入与控制子系统中的上下游管路连接；压力室 内安放有加热器和温度传感器，用于给压力室加热和测定压力室内温度；试样表 面安放有轴向变形传感器和径向变形传感器，用于测量试样的变形；温度传感器、 轴向变形传感器以及径向变形传感器通过电缆与数据采集子系统连接。
数据采集子系统采集卡通过USB数据线与计算机连接。
恒温水槽气体注入与控制子系统中的管路部分放在恒温水槽中保持恒温。
本发明具有以下优点和积极效果
1、 一种材料吸附量-变形-渗透系数测量方法，该方法中变形由测量直接得 到，吸附量和渗透系数均由测量数据通过简单的计算得到；原理简单正确，结果 准确可信。
2、 一种材料吸附量-变形-渗透系数测量装置，该装置用两台计量泵测定吸 附量和流量，用差压计测定差压，同时用变形传感器测定变形；原理简单，结构 清晰，操作简便。
3、 应用本发明进行材料吸附量、变形、渗透系数的同时测量，使原来需要 进行几次的试验一次、同时完成，大大节省了试验时间和成本。
图1为一种材料吸附量-变形-渗透系数测量装置结构示意图，其中 l一气源子系统(包括气瓶l.l、减压阀1.2、六通阀1.3);
2— 气体注入与控制子系统(包括不锈钢管2.1、上游计量泵2.2a、下游计量 泵2,2b、压力传感器2.3、差压计2.4、真空泵2.5、真空表2.6、阀门2.7
(2.7a、 2.7b、 2.7c、 2.7d、 2.7e、 2.7f、 2.7g、 2.7h共8个)、三通2.8 (包 括2.8a、 2.8b、 2.8c、 2.8d共4个)、四通2.9 (2.9a、 2.9b共2个));
3— 加载子系统(包括压力室3.1、试样3.2、液压油3.3、温度传感器3.4、 多孔垫片3.5 G.4a、 3.4b共2个)、轴向变形传感器3.6、径向变形传感 器3.7，加热器3.8);4一数据采集子系统(包括电缆4.1 (4.1a、 4.1b、 4.1c、 4.1d、 4.1e共5根)、 采集卡4.1 (4.2a、 4.2b共2个)，USB数据线(4.3a、 4.3b共2个)、计 算机4.4);
5—恒温水槽。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明 一种材料吸附量-变形-渗透系数的测量方法如下
1、 将材料加工成圆柱形试样3.2;
2、 将圆柱形试样3.2及多孔垫片3.5a、 3.5b用密封材料包裹，然后安放在 压力室3.1内，并在压力室3.1内安装好温度传感器3.4、轴向变形传感器3.6、 径向变形传感器3.7、加热器3.8，连接好压力室3.1内与圆柱形试样3.2两端多 孔垫片3.5a、 3.5b相连接的注气管路，向压力室3.1内注满液压油3.3;
3、 将上游计量泵2.2a和下游计量泵2.2b内气体全部排出，此时上游计量泵 2.2&和下游计量泵2.21 活塞推至最顶端，将六通阀1.3调至关闭位置，打开管路 中所有阀门2.7，启动真空泵2.5，对整个试验系统抽真空；
4、 关闭和真空泵2.5连接的阀门2.7f，关闭真空泵2.5，关闭上游计量泵2.2a 出气阀门2.7b和下游计量泵2.2b出气阀门2.7e，将六通阀1.3调至氦气(He) 气瓶位置，给上游计量泵2.2a和下游计量泵2.2b充入He (约300-500ml即可)， 关闭上游计量泵2.2a进气阀门2.7c和下游计量泵2.2b进气阀门2.7d，将上游计 量泵2.2a和下游计量泵2.2b设置为恒压模式，并且上游计量泵2.2a和下游计量 泵2.2b的压力值相等，分别记下上游计量泵2.2a和下游计量泵2.2b内气体的体 和压力值；
5、 给压力室3.1内液压油3.3加压，压力的大小根据具体的试验方案而定；
6、 关闭连接上下游管路的阀门2.7g，打开上游计量泵2.2a出气阀门2.7b和 下游计量泵2.2b出气阀门2.7e，开始向试样3.2注气；
7、 待上游计量泵2.2a和下游计量泵2.2b内压力稳定后，记下上游计量泵 2.2a和下游计量泵2.2b内气体的压力和体积；
8、 第4步中气体的体积与第7步中气体的体积的差值即为系统的死容积；9、 将六通阀1.3调至放空位置，将上游计量泵2.2a和下游计量泵2.2b内气 体全部排出，此时上游计量泵2.2a和下游计量泵2.2b活塞推至最顶端，将六通 阀1.3调至关闭位置，打开管路中所有阀门2.7，启动真空泵2.5,对整个试验系 统抽真空；
10、 关闭和真空泵2.5连接的阔门2.7f，关闭真空泵2.5，关闭上游计量泵 2.2a出气阀门2.7b和下游计量泵2.2b出气阀门2.7e，将六通阀1.3调至二氧化 碳(C02)气瓶位置，给上游计量泵2.2a和下游计量泵2.2b充满C02，关闭上 游计量泵2.2a进气阀门2.7c和下游计量泵2.2b进气阀门2.7d，将上游计量泵2.2a 和下游计量泵2.2b设置为恒压模式，压力的大小根据具体的试验方案而定，并 且上游计量泵2.2a的压力稍大于下游计量泵2.2b的压力值，压差为AP，记录上 游计量泵2.2a和下游计量泵2.2b内C02气体的体积和压力值；
11、 给压力室3.1内液压油3,2加压，压力的大小根据具体的试验方案而定；
12、 关闭连接上下游管路的阀门2.7g，打开上游计量泵2.2a出气阀门2.7b 和下游计量泵2.2b出气阀门2.7e，开始向试样3.2注气；
13、 记录上游计量泵2.2a和下游计量泵2.2b内气体体积的变化速率，采集 差压计2.3、轴向变形传感器3.6、径向变形传感器3.7的数据；
14、 当上游计量泵2.2a注气速率与下游计量泵2.2b吸气速率相等时，材料 的吸附即达平衡，记下此速率，差压计的读数及上游计量泵2.2a和下游计量泵 2.2b内气体的体积；
15、 第10步中C02的体积与第14步中C02的体积以及系fC死容积的差值 即为材料吸附C02气体的量，变形可由传感器直接得到，渗透系数可根据达西 定律由第14步中的速率和差压求得；
16、 改变第IO步中上游计量泵2.2a和下游计量泵2.2b的设定压力值即可测 量不同压力下材料吸附C02气体的量，变形以及渗透系数；
17、 重复第3和10-15步各一次，第10步中将六通阀1.3调至其它气瓶位置， 即可测量材料对其它气体的吸附量、变形和渗透系数。
一种材料吸附量-变形-渗透系数测量装置主要包括气源子系统1、气体注入 与控制子系统2、加载子系统3、数据釆集子系统4和恒温水槽5。其特征在于 气源子系统1通过不锈钢管2.1与气体注入与控制子系统2内的三通2.8d连接，为系统提供气源；气体注入与控制子系统2通过不锈钢管2.1与加载子系统3内 的多孔垫片3.5连接，为试样注气；气体注入与控制子系统2中的管路部分放在 恒温水槽5中保持恒温；气体注入与控制子系统2中的差压计2.4和压力传感器 2.3分别通过电缆4.1e和4.1d与数据采集子系统4内的釆集卡4.2a连接；加载 子系统3中的温度传感器3.4、轴向变形传感器3.6和径向变形传感器3.7分别通 过电缆4.1a、 4.11)和4.1<:与数据采集子系统4内的采集卡4.2连接。其中，气源 子系统l包括气瓶l.l、减压阀1.2、六通阀1.3;气体注入与控制子系统2包括 不锈钢管2.1、上游计量泵2.2&和下游计量泵2.21)、压力传感器2.3、差压计2.4、 真空泵2.5、真空表2.6、阀门2.7 (2.7a、 2.7b、 2.7c、 2.7d、 2.7e、 2.7f、 2.7g、 2.7h共8个)、三通2.8 (2.8a、 2.8b、 2.8c、 2.8d共4个)、四通2.9 (2,9a、 2,9b 共2个)；加，子系统3包括压力室3.1、试样3.2、液压油3.3、温度传感器3.4、 多孔垫片(3.5a、 3.5b共2个)、轴向变形传感器3.6、径向变形传感器3.7,加 热器3.8;数据采集子系统4包括电缆4.1 (4.1a、 4.1b、 4.1c、 4.1d、 4.1e共5根)、 采集卡4.2 (4.2a、 4.2b共2个)、USB数据线4.3 (4.3a、 4.3b共2个)、计算机 4.4。各部件具体结构连接关系如下
气源子系统1 (现有产品)气瓶1.1 (二个)与减压阀1.2 (二个)连接， 用于调节从气瓶1.1出来的气体压力；减压阀1.2与六通阀1.3连接，用于选择 气体种类。
气体注入与控制子系统2，其连接关系是三通2.8d通过不锈钢管2.1与气 源子系统1中的六通阀1.3连接；三通2.8d两端分别与上游计量泵2.2a进气阀 门2.7c和下游计量泵2.2b的进气阀门2.7d连接，用于向上游计量泵2.2a和下游 计量泵2.2b充气；上游计量泵2.2a有出气阀门2.7b，下游计量泵2.2b有出气阀 门2.7e，分别用于控制上游计量泵2.2a和下游计量泵注气；上游计量泵2.2a出 气阀门2.7b与三通2.8a连接；三通2.8a—端连接一个阀门2.7g，用于将上下游 管路连通，三通2.8a另一端和一个四通2.9a连接；四通2.9a —端连接差压计2.4， 用于测量试样3.2两端管路的差压，四通2.9a另一端连接一个压力传感器2.3， 用于测量上游管路的压力，压力传感器2.3通过电缆4.1d与数据采集子系统4连 接，差压计2.4通过电缆4.1e与数据采集子系统4连接，差压计2.4最后与阀门 2.7a连接，用于控制向试样3.2注气；下游计量泵2.21 出气阀门2.7e与四通2.9b连接；四通2.9b—端与阀门2.7f连接，阀门2.7f连接三通2.8c，三通2.8c—端 与真空表2.6连接，三通2.8c另一端与真空泵2.5连接，用于对系统抽真空，四 通2.9b另一端与连接上下游管路的阀门2.7g相连，四通2.9b与阀门2.7h连接， 阀门2.7h用于控制向试样3.2注气。
加载子系统3:试样3.2两端分别与多孔垫片3.5a、 3.5b接触，用于给试样 3.2均匀注气；两个多孔垫片3.5a、 3.5b分别通过不锈钢管2.1与气体注入与控 制子系统2中的上下游管路连接；压力室3.1内安放有加热器3.8和温度传感器 3.4,用于给压力室3.1加热和测定压力室3.1内温度；试样3.2表面安放有轴向 变形传感器3.6和径向变形传感器3.7，用于测量试样3.2的变形；温度传感器 3.4通过电缆4.1a与数据采集子系统4的采集卡4.2b连接、轴向变形传感器3.6 通过电缆4.1b与数据采集子系统4的釆集卡4.2b连接，径向变形传感器3.7通 过电缆4.1c与数据釆集子系统4的采集卡4.2b连接。
数据釆集子系统4:采集卡4.2a通过USB数据线4.3a与计算机4.4连接， 采集卡4.2b通过USB数据线4.3b与计算机4.4连接。
恒温水槽5:气体注入与控制子系统2中的管路部分放在恒温水槽5中保持 恒定温度。
权利要求
1、一种材料吸附量-变形-渗透系数的测量方法，它包括以下步骤1)、将材料加工成圆柱形试样(3.2)；2)、将圆柱形试样(3.2)及多孔垫片(3.5a、3.5b)用密封材料包裹，安放在压力室(3.1)内，在压力室(3.1)内安装好温度传感器(3.4)、轴向变形传感器(3.6)、径向变形传感器(3.7)、加热器(3.8)，连接好压力室(3.1)内与圆柱形试样(3.2)两端多孔垫片(3.5a、3.5b)相连接的注气管路，向压力室(3.1)内注满液压油(3.3)；3)、将上游计量泵(2.2a)和下游计量泵(2.2b)内气体排出，上游计量泵(2.2a)和下游计量泵(2.2b)活塞推至最顶端，将六通阀(1.3)调至关闭位置，打开管路中所有阀门(2.7)，启动真空泵(2.5)，系统抽真空；4)、关闭和真空泵(2.5)连接的阀门(2.7f)，关闭真空泵(2.5)，关闭上游计量泵(2.2a)、出气阀门(2.7b)、下游计量泵(2.2b)和出气阀门(2.7e)，将六通阀(1.3)调至氦气气瓶位置，给上游计量泵(2.2a)和下游计量泵(2.2b)充入He，关闭上游计量泵(2.2a)、进气阀门(2.7c)、下游计量泵(2.2b)和进气阀门(2.7d)，将上游计量泵(2.2a)和下游计量泵(2.2b)设置为恒压模式，上游计量泵(2.2a)和下游计量泵(2.2b)的压力值相等，分别记下上游计量泵(2.2a)和下游计量泵(2.2b)内气体的体和压力值；5)、给压力室(3.1)内液压油(3.3)加压；6)、关闭连接上下游管路的阀门(2.7g)，打开上游计量泵(2.2a)、出气阀门(2.7b)、下游计量泵(2.2b)和出气阀门(2.7e)，开始向试样(3.2)注气；7)、上游计量泵(2.2a)和下游计量泵(2.2b)内压力稳定后，记下上游计量泵(2.2a)和下游计量泵(2.2b)内气体的压力和体积；8)、第4步中气体的体积与第7步中气体的体积的差值为系统的死容积；9)、将六通阀(1.3)调至放空位置，将上游计量泵(2.2a)和下游计量泵(2.2b)内气体全部排出，上游计量泵(2.2a)和下游计量泵(2.2b)活塞推至顶端，将六通阀(1.3)调至关闭位置，打开管路中所有阀门(2.7)，启动真空泵(2.5)，对整个试验系统抽真空；10)、关闭和真空泵(2.5)连接的阀门(2.7f)，关闭真空泵(2.5)，关闭上游计量泵(2.2a)、出气阀门(2.7b)、下游计量泵(2.2b)和出气阀门(2.7e)，将六通阀(1.3)调至二氧化碳气瓶位置，给上游计量泵(2.2a)和下游计量泵(2.2b)充满CO2，关闭上游计量泵(2.2a)、进气阀门(2.7c)和下游计量泵(2.2b)进气阀门(2.7d)，将上游计量泵(2.2a)和下游计量泵(2.2b)设置为恒压模式，上游计量泵(2.2a)的压力大于下游计量泵(2.2b)的压力值，记录上游计量泵(2.2a)和下游计量泵(2.2b)内CO2气体的体积和压力值；11)、给压力室(3.1)内液压油(3.2)加压；12)、关闭连接上下游管路的阀门(2.7g)，打开上游计量泵(2.2a)、出气阀门(2.7b)和下游计量泵(2.2b)出气阀门(2.7e)，开始向试样(3.2)注气；13)、记录上游计量泵(2.2a)和下游计量泵(2.2b)内气体体积的变化速率，采集差压计(2.3)、轴向变形传感器(3.6)、径向变形传感器(3.7)的数据；14)、当上游计量泵(2.2a)注气速率与下游计量泵(2.2b)吸气速率相等时，材料的吸附达平衡，记下此速率，差压计的读数及上游计量泵(2.2a)和下游计量泵(2.2b)内气体的体积；15)、第10步中CO2的体积与第14步中CO2的体积以及系统死容积的差值为材料吸附CO2气体的量，变形由传感器直接得到，渗透系数根据达西定律由第14步中的速率和差压求得；16)、改变第10步中上游计量泵(2.2a)和下游计量泵(2.2b)的设定压力值，测量不同压力下材料吸附CO2气体的量，变形以及渗透系数；17)、重复第3和10-15步各一次，第10步中将六通阀(1.3)调至其它气瓶(如氮气、甲烷等)位置，测量材料对其它气体的吸附量、变形和渗透系数。
2、 一种实现权利要求1所述的材料吸附量-变形-渗透系数测量的装置，包 括气源子系统(1)、气体注入与控制子系统(2)、加载子系统(3)、数据采集子 系统(4)和恒温水槽(5)，其特征在于气源子系统(1)通过不锈钢管(2.1) 与气体注入与控制子系统(2)内的三通(2.8d)连接，气体注入与控制子系统(2)通过不锈钢管(2.1)与加载子系统(3)内的多孔垫片(3.5)连接，气体 注入与控制子系统(2)中的管路放在恒温水槽(5)中，气体注入与控制子系统(2)中的差压计(2.4)和压力传感器(2.3)分别通过电缆(4.1e、 4.1d)与数据采集子系统(4)内的采集卡(4.2a)连接，加载子系统(3)中的温度传感器 (3.4)、轴向变形传感器(3.6)和径向变形传感器(3.7)分别通过电缆(4.1a、 4.1b、 4.1c)与数据采集子系统(4)内的釆集卡(4.2)连接。
3、 根据权利要求2所述的一种材料吸附量-变形-渗透系数测量的装置，其 特征在于所述的气体注入与控制子系统(2)包括不锈钢管(2.1)、压力传感 器(2.3)、差压计(2.4)、真空泵2.5、阀门(2.7)、三通(2.8)、四通(2.9)， 三通(2.8d)通过不锈钢管(2.1)与气源子系统(1)中的六通阀(1.3)连接； 三通(2.8d)两端分别与上游计量泵(2.2a)进气阀门(2.7c)和下游计量泵(2.2b) 的进气阀门(2.7d)连接，上游计量泵(2.2a)的出气阀门(2.7b)与三通(2.8a) 连接；三通(2.8a) —端连接阀门(2.7g)，三通(2.8a)另一端和四通(2.9a) 连接；四通(2.9a) —端连接差压计(2.4)，四通(2.9a)另一端连接压力传感 器(2.3)，压力传感器(2.3)通过电缆(4.1d)与数据采集子系统(4)连接， 差压计(2.4)通过电缆(4.1e)与数据采集子系统(4)连接，四通(2.9a)与 阀门(2.7a)连接，下游计量泵(2.2b)、出气阀门(2.7e)与四通(2.9b)连接， 四通(2.9b) —端与阀门(2.7f)连接，阀门(2.7f)连接三通(2.8c)，三通(2.8c) 一端与真空表(2.6)连接，三通(2.8c)另一端与真空泵(2.5)连接，四通(2.9b) 另一端与连接上下游管路的阀门(2.7g)相连，四通(2.9b)连接阀门(2.7h)。
4、 根据权利要求2所述的一种材料吸附量-变形-渗透系数测量的装置，其 特征在于所述的加载子系统3包括压力室(3.1)、试样(3.2)、液压油(3.3)、 温度传感器(3.4)、多孔垫片G.5a、 3.5b)、轴向变形传感器(3.6)、径向变形 传感器(3.7)、加热器(3.8)，多孔垫片G.5a、 3.5b)分别通过不锈钢管(2.1) 与气体注入与控制子系统(2)中的上、下游管路连接；压力室(3.1)内安放有 加热器(3.8)和温度传感器(3.4)，温度传感器(3.4)通过电缆(4.1a)与数据 采集子系统(4)中的采集卡(4.2b)连接，轴向变形传感器(3.6)通过电缆(4.1b) 与数据采集子系统(4)中的采集卡(4.2b)连接，径向变形传感器(3.7)通过 电缆(4.1c)与数据采集子系统(4)中的釆集卡(4.2b)连接。
5、根据权利要求2所述的一种材料吸附量-变形-渗透系数测量的装置，其 特征在于所述的数据采集子系统(4)包括电缆(4,la、 4.1b、 4.1c、 4.1d、 4.1e)、 采集卡(4.2a、 4.2b)、 USB数据线4 (4.3a、 4.3b)，采集卡(4.2a)通过USB数据线(4.3a)与计算机(4.4)连接，采集卡(4.2b)通过USB数据线(4.3b)与 计算机(4.4)连接。
全文摘要
本发明公开了一种材料吸附量-变形-渗透系数的测量方法及装置，其方法是将材料加工成圆柱形试样；将圆柱形试样及多孔垫片用密封材料包裹，安放在压力室内；对系统抽真空；给计量泵充气，记下计量泵内气体的体积和压力值；给压力室内液压油加压；打开计量泵，给试样注气；记录计量泵内气体体积的变化速率；待计量泵内气体体积的变化速率恒定时，记下此速率以及此时计量泵内气体的体积、差压计和变形传感器读数；计算吸附量、变形和渗透系数。该装置包括气源子系统、气体注入与控制子系统、加载子系统、数据采集子系统和恒温水槽。本发明可以同时测量材料的吸附量、变形和渗透系数，使原来需要几次的试验一次、同时完成，节省了试验时间和成本。
文档编号G01N15/08GK101408493SQ20081019781
公开日2009年4月15日 申请日期2008年11月24日 优先权日2008年11月24日
发明者方志明, 李小春 申请人:中国科学院武汉岩土力学研究所