透气性测试装置研究
透气性是材料主要的阻隔性能指标之一。透气性测试，也称作气体阻隔性测试或是气体透过性测试，主要是考察薄膜、薄片对常见无机气体的阻隔性能，通常检测的是材料的透氧性，国家标准规定采用压差法测试薄膜的透气性。由于气调包装的广泛使用也需对包装材料的二氧化碳、氮气透过性能进行检测。本文对透气性测试的各个环节进行了深入的探讨和研究，设计了一种透气性测试装置，并通过实验来验证装置的实用性。主要工作如下：
1.对透气性测试方法和透气性测试装置进行了有益的探讨，设计了一种透气测试装置。
透气性测试的方法不唯一，透气性测试装置也各有优缺点。透气性实验过程中，气体对聚合物的渗透过程受环境因素的影响明显，为得到可靠、准确的透气性测试结果，需对透气性测试方法做详细的研究，设计一种经济、实用的透气性测试装置。
2.采用半导体制冷片作为透气性装置的温度控制器件。
半导体制冷片的工作运转是用直流电流，它既可制冷又可加热，通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热。因此使用一个制冷片就可以代替分立的加热系统和制冷系统。半导体制冷片的放热或吸热大小由电流的大小来决定，其热惯性非常小，制冷、制热时间快，温差范围宽，非常适合作为腔体温度控制器件。
3.采用基于PWM调节的Fuzzy-PID双模分段控制方法对腔体温度进行控制，有效的改善了系统的动态性能和稳态精度。
薄膜透气性测试实验需要恒定的环境温度，国标规定标准温度为23℃+0.2。如果测试过程中温度变化较大，会直接影响到透气性测试结果的准确性。由于测试腔体是一个非线性系统，温度有较大的滞后性，被控对象模型难以精确建立，因此，传统的PID控制方法难以实现控制要求。本文采用以凌阳1210单片机为控温系统的核心部件、Fuzzy-PID双模分段控制算法、PWM脉宽调制方式调节加热器件的输出功率来构成实用恒温系统。实验结果表明，控制精度在±0.2℃范围以内，满足透气性测试装置的温度控制精度。
透气性测试;脉宽调制;双模分段控制;测试装置;阻隔性能;测试薄膜;压差法;温度控制
广东工业大学
硕士
控制理论与控制工程
汪仁煌
2009
中文
TB383
55
2009-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）