如何合理地維護阻隔性設(shè)備

  與薄膜的力學(xué)、熱學(xué)性能檢測相比，阻隔性檢測的對象更加微觀，測試原理更加復(fù)雜，而且阻隔性檢測設(shè)備與常規(guī)項目的檢測設(shè)備相比要昂貴地多，因此對設(shè)備進行維護以盡可能地延長其使用時間進而提高設(shè)備的利用率是很有必要的。此外，盡管早期阻隔性測試中有很多步驟需要人工操作，當前的設(shè)備自動化程度卻已經(jīng)相當高了，基本上除去試樣裝夾步驟，設(shè)備可自動完成整個試驗直到出具檢測數(shù)據(jù)，因此檢測設(shè)備工作狀態(tài)的好壞可以說是決定測試數(shù)據(jù)準確性的首要因素?？梢?，如何合理地維護阻隔性設(shè)備、讓設(shè)備長時間地保持穩(wěn)定正常的工作狀態(tài)是非常重要的。由于檢測原理以及關(guān)鍵元器件的不同，各類阻隔性檢測設(shè)備的維護方法存在很大差異，本文將按照測試方法對設(shè)備的維護重點進行介紹。 
  
1. 透氣性測試設(shè)備 
  
1.1 壓差法 
        壓差法具有很多優(yōu)點，其中最主要的一個優(yōu)點是它對于測試氣體沒有選擇性，而且傳感器也并非損耗型，不存在使用時間和使用量的限制。因此對于壓差法設(shè)備來講，注意操作細節(jié)是進行設(shè)備維護的重點。首先，避免有異物進入測試下腔，由于測試下腔與真空泵是直接相連的，所以如果下腔中存在異物則會被抽入真空泵內(nèi)，對真空泵造成損壞。其次，真空泵油應(yīng)使用廠家提供的真空泵專用油，在使用時真空泵內(nèi)的油量應(yīng)控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，并注意油質(zhì)的變化。第三，對于早期的壓差法設(shè)備，有些真空測壓計是含有水銀成分的裝置，這時需要特別注意水銀的存放安全。 
  
1.2 等壓法 
       等壓法設(shè)備主要采用氧傳感器進行材料的透氧性檢測，而采用的氧傳感器是損耗型的，其中的有效探測成分會隨著測試時間的延長而逐步損耗，而將其暴露在高濃度的氧氣或空氣中會很快被消耗而無法再繼續(xù)使用。更換氧傳感器成本昂貴，因此維護等壓法設(shè)備最重要的一點是保護氧傳感器隔絕外界氣體以延長其使用壽命。首先要確保試樣裝夾完好，避免泄漏。其次在試驗過程中要先對測試系統(tǒng)進行吹掃，直到其中的氧含量降到極低的狀態(tài)后再進入滲透過程，同時若試樣的透氧量較大也需要采取措施防止氧傳感器內(nèi)的氧含量持續(xù)偏高以減少氧傳感器的損耗。Labthink系列等壓法設(shè)備提供利用輔助工具減小試樣的測試面積以及增加載氣流速兩種方法來降低氧傳感器的損耗，實際檢測證明這兩種方法不但可以降低氧傳感器有效探測物質(zhì)在檢測過程中的損耗，而且還可以大大擴展設(shè)備的測試量程。再次，在試驗結(jié)束后必須將氧傳感器內(nèi)氣體的氧含量降到最低，若儀器近期還要做試驗，可先用大流量載氣對測試腔進行吹掃然后再把載氣流速調(diào)小并持續(xù)吹掃系統(tǒng)以防止外界氧氣的滲入；若近期不使用設(shè)備只有在確認氣流的氧含量足夠少時（如系統(tǒng)被高純氮氣吹掃2小時以上），才可關(guān)閉氧傳感器保護閥然后關(guān)閉鋼瓶輸出閥停止供氣。Labthink系列等壓法設(shè)備設(shè)置了雙重氧傳感器保護措施，大大改良了密封效果。然而由于傳感器的損耗直接影響測試數(shù)據(jù)的準確性，所以等壓法設(shè)備必須定期標定。 
  
   還需特別注意的一點是，等壓法設(shè)備無論是在測試過程中還是在試驗結(jié)束之后總需要用大量載氣吹掃測試系統(tǒng)，因此試驗尾氣排放量相當大，所以必須注意對尾氣的處理。應(yīng)該使用導(dǎo)氣管連接儀器的尾氣出氣口并將尾氣引到室外，同時應(yīng)注意室內(nèi)的空氣循環(huán)，保持空氣清新。 
  
   第三，現(xiàn)在的等壓法設(shè)備普遍具有對測試氣體溫濕度的控制功能，對測試氣體控濕不可避免地要在氣路中增加濕度發(fā)生物質(zhì)，而在氣路中長時間存有濕氣不利于設(shè)備維護，因此在加濕試驗結(jié)束之后需要將濕度增加裝置中的濕度發(fā)生物質(zhì)清除干凈并用干燥氮氣吹凈系統(tǒng)中的濕氣。 
  
2. 透濕性測試設(shè)備 
  
2.1 稱重法 
       稱重法是透濕性測試的基礎(chǔ)測試方法，自上世紀中葉就已經(jīng)開始使用，因此在應(yīng)用領(lǐng)域中實際使用的該類設(shè)備自動化程度差異較大，早期非自動檢測設(shè)備與當前的自動檢測設(shè)備在維護方法上也有所不同。對于早期非自動檢測設(shè)備，需要采用恒溫恒濕箱、透濕杯、稱重天平等分離物件進行組合測試，因此對它們的維護也是分離進行的，控制的重點在于保證透濕杯和稱重天平表面清潔、無腐蝕。而對于現(xiàn)在廣泛使用的自動檢測設(shè)備，在試驗結(jié)束之后需將透濕杯從設(shè)備中取出，清理透濕杯內(nèi)部，保持干燥潔凈的狀態(tài)即可。同時，為防止設(shè)備中元器件銹蝕，加濕物質(zhì)必須使用指定的蒸餾水或者試劑。 
  
2.2 傳感器法 
        對于紅外傳感器法以及電解傳感器法來講，它們采用的水蒸氣傳感器是消耗型的，有效測試成分會隨著測試時間的延長而逐漸消耗，水蒸氣傳感器使用成本較高，因此設(shè)備的維護重點是水蒸氣傳感器。在試驗過程中應(yīng)盡量降低試樣透過的水蒸氣量，例如減小試樣的測試面積。在試驗結(jié)束后，若近期需要進行試驗，可持續(xù)用大流量的干燥高純氮氣吹洗管路直到下次試驗；若近期不需使用儀器，需要先將測試濕腔中的加濕物質(zhì)取出，并用干燥濾紙把附著在腔壁上的水吸干，再將鋁箔復(fù)合膜裝夾在試驗腔中，并以干燥高純氮氣持續(xù)吹掃測試腔若干小時，然后關(guān)閉傳感器保護閥封閉水蒸氣傳感器，最后關(guān)閉鋼瓶輸出閥。只有水蒸氣傳感器保持穩(wěn)定正常的工作狀態(tài)，設(shè)備才能出具正確的試驗結(jié)果，因此需要對傳感器法設(shè)備進行定期標定，以確保測試數(shù)據(jù)的準確性。其次，要注意在試驗結(jié)束之后對測試系統(tǒng)中的濕氣進行處理，保證其內(nèi)部干燥，尤其是當近期不需要使用設(shè)備的時候。第三，這兩種方法無論是在測試過程中還是在試驗結(jié)束之后總需要用大量載氣吹掃測試系統(tǒng)，因此試驗尾氣排放量相當大，所以必須注意對尾氣的處理。試驗尾氣應(yīng)通過導(dǎo)氣管排到室外，同時注意室內(nèi)通風(fēng)。第四，為避免設(shè)備中元器件銹蝕，加濕物質(zhì)必須使用指定的蒸餾水或者試劑。 
  
   對于濕度傳感器法，由于所采用的傳感器并非損耗型的，因此無需對傳感器進行特別保護，在非試驗時間保持測試腔內(nèi)干燥潔凈即可。若在很長一段時間內(nèi)不用儀器時，需要將測試濕腔中的加濕物質(zhì)取出，并用干燥濾紙把附著在腔壁上的水吸干。同樣濕度傳感器法也應(yīng)注意對試驗尾氣的處理，而且加濕物質(zhì)應(yīng)使用指定的蒸餾水或者試劑。 
  
3. 總結(jié) 
  
       縱上所述，壓差法、稱重法、以及濕度傳感器法維護方便簡單，只需進行常規(guī)的維護操作就可以了。但是對于等壓法、紅外傳感器法、以及電解傳感器法必須注意傳感器的保護、試驗尾氣的處理、測試系統(tǒng)內(nèi)雜質(zhì)氣體的清除等幾個方面，操作必須嚴謹仔細，否則將會引起傳感器壽命的衰減，考慮到傳感器使用成本不菲，因此對這些測試設(shè)備進行特別維護就更加有必要了。