一种气体吸附仪

本申请涉及气体吸附测试，尤其涉及一种气体吸附仪。

背景技术：

1、气体吸附仪通过测量一定量材料在固定条件下吸附气体的量，可以获得特定温度下的气体吸附等温线，进而能够提取出待测材料的气体吸附量、吸附热和扩散速率等信息。

2、根据定量方式不同，气体吸附仪可以分为容量法吸附仪和质量法吸附仪。相比于容量法，质量法吸附仪具有以下优势：1)可得到等压吸附速度数据，可进行气体、蒸气等的吸附动力学分析等；2)测试蒸气时具有较小的误差；3)不需要通过“理想气体状态方程”来计算吸附量，与温度区域相关性小；4)可以测量高温下的吸附过程，并可用于吸脱附循环测试。但是现有的质量法吸附仪的测试灵敏度较低，且测试时间较长，效率较低。

技术实现思路

1、为了解决质量法吸附仪测试灵敏度较低、效率较低的技术问题，本申请公开了一种能够解决上述技术问题的气体吸附仪。

2、为了达到上述发明目的，本申请提供了一种气体吸附仪，包括气体输送装置、测试腔、悬臂梁以及频率获取装置；

3、所述气体输送装置与所述测试腔连通设置，用于向所述测试腔内输送目标气体；

4、所述悬臂梁设置在所述测试腔内，所述悬臂梁能够在所述测试腔内振动；

5、所述悬臂梁上设置有待测材料，所述待测材料能够与所述悬臂梁同步振动；

6、所述频率获取装置，用于获取所述悬臂梁的振动频率；其中，所述悬臂梁的振动频率与所述待测材料对所述目标气体的吸附量关联。

7、在一些实施方式中，还包括抽真空装置和第一温度控制装置；

8、所述抽真空装置与所述测试腔连通，用于对所述测试腔抽真空处理；

9、所述第一温度控制装置用于控制所述悬臂梁的温度，进而调节所述待测材料的温度。

10、在一些实施方式中，还包括第二温度控制装置；

11、所述第二温度控制装置，用于控制所述测试腔内的环境温度。

12、在一些实施方式中，所述测试腔上设有气体排放口，所述气体排放口与所述气体输送装置设置在所述测试腔的相对侧；

13、所述悬臂梁位于所述目标气体的传输通道上。

14、在一些实施方式中，所述气体输送装置包括控制装置、第一电磁阀、目标混合气装置以及平衡气装置；

15、所述第一电磁阀分别与所述目标混合气装置和所述平衡气装置连接；

16、所述控制装置与所述第一电磁阀通信连接；

17、所述控制装置用于控制所述第一电磁阀与所述目标混合气装置或所述平衡气装置导通，以使得所述目标混合气装置或所述平衡气装置与所述测试腔连通。

18、在一些实施方式中，所述平衡气装置包括第一气瓶和第一质量流量计；所述第一质量流量计与所述控制装置通信连接；

19、所述第一质量流量计一端通过第二电磁阀与所述第一气瓶连通，另一端通过单向阀与所述第一电磁阀连通。

20、在一些实施方式中，所述目标混合气装置包括目标样品气组件、载气组件和混气室；

21、所述目标样品气组件和所述载气组件均通过单向阀与所述混气室连通；

22、所述混气室与所述第一电磁阀连通；

23、所述控制装置能够控制所述第一电磁阀与所述混气室导通。

24、在一些实施方式中，所述载气组件包括第二质量流量计和所述第一气瓶；所述第二质量流量计与所述控制装置通信连接；

25、所述第二质量流量计一端通过所述第二电磁阀与所述第一气瓶连通，另一端通过单向阀与所述混气室连通。

26、在一些实施方式中，所述目标样品气组件包括第三质量流量计和第二气瓶；所述第三质量流量计与所述控制装置通信连接；

27、所述第三质量流量计一端与所述第二气瓶连通，另一端通过单向阀与所述混气室连通。

28、在一些实施方式中，所述目标样品气组件包括第三质量流量计、气体产生装置和所述第一气瓶；

29、所述第三质量流量计一端与所述第一气瓶连通，另一端通过单向阀与所述气体产生装置连通；

30、所述气体产生装置的气体输出端与所述混气室连通。

31、实施本申请实施例，具有如下有益效果：

32、本申请的气体吸附仪，通过将悬臂梁设置在测试腔内，并将待测材料设置在悬臂梁上，进一步可以通过对附加有待测材料的悬臂梁的振动频率的测试，快速的计算出待测材料对目标气体的吸附量，提高测试效率，且还可以实时检测到待测材料对目标气体的吸附变化量，提高测试的灵敏度。

技术特征：

1.一种气体吸附仪，其特征在于，包括气体输送装置(1)、测试腔(2)、悬臂梁(3)以及频率获取装置(4)；

2.根据权利要求1所述的气体吸附仪，其特征在于，还包括抽真空装置(5)和第一温度控制装置(6)；

3.根据权利要求1所述的气体吸附仪，其特征在于，还包括第二温度控制装置(7)；

4.根据权利要求1所述的气体吸附仪，其特征在于，所述测试腔(2)上设有气体排放口(201)，所述气体排放口(201)与所述气体输送装置(1)设置在所述测试腔(2)的相对侧；

5.根据权利要求1所述的气体吸附仪，其特征在于，所述气体输送装置(1)包括控制装置(8)、第一电磁阀(9)、目标混合气装置以及平衡气装置；

6.根据权利要求5所述的气体吸附仪，其特征在于，所述平衡气装置包括第一气瓶(16)和第一质量流量计(17)；所述第一质量流量计(17)与所述控制装置(8)通信连接；

7.根据权利要求6所述的气体吸附仪，其特征在于，所述目标混合气装置包括目标样品气组件、载气组件和混气室(15)；

8.根据权利要求7所述的气体吸附仪，其特征在于，所述载气组件包括第二质量流量计(14)和所述第一气瓶(16)；所述第二质量流量计(14)与所述控制装置(8)通信连接；

9.根据权利要求8所述的气体吸附仪，其特征在于，所述目标样品气组件包括第三质量流量计(10)和第二气瓶(11)；所述第三质量流量计(10)与所述控制装置(8)通信连接；

10.根据权利要求8所述的气体吸附仪，其特征在于，所述目标样品气组件包括第三质量流量计(10)、气体产生装置(13)和所述第一气瓶(16)；

技术总结
本申请公开了一种气体吸附仪，所述气体吸附仪包括：气体输送装置、测试腔、悬臂梁以及频率获取装置；气体输送装置与测试腔连通设置，用于向测试腔内输送目标气体；悬臂梁设置在测试腔内，悬臂梁能够在测试腔内振动；悬臂梁上设置有待测材料，待测材料能够与悬臂梁同步振动；频率获取装置，用于获取悬臂梁的振动频率；其中，悬臂梁的振动频率与待测材料对目标气体的吸附量关联；本申请通过将悬臂梁设置在测试腔内，并将待测材料设置在悬臂梁上，进一步可以通过对附加有待测材料的悬臂梁的振动频率的测试，快速的计算出待测材料对目标气体的吸附量，提高测试效率，且还可以实时检测到待测材料对目标气体的吸附变化量，提高测试的灵敏度。

技术研发人员：陈琦然,涂敏,李昕欣,许鹏程
受保护的技术使用者：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15