在現代包裝工業中，材料的氣體阻隔性能是決定產品保質期、安全性和穩定性的核心因素。無論是食品、藥品的包裝，還是電子器件的防護，都需要材料具備精準的氣體透過率控制能力。壓差法氣體透過量測定儀作為評估材料氣體阻隔性能的核心設備，其技術原理和無損檢測特性為材料研發、質量控制和包裝設計提供了科學依據。

一、壓差法氣體透過量測定儀的工作原理

壓差法氣體透過量測定儀基于氣體在壓力差驅動下滲透材料的物理原理，通過精確測量低壓側壓力變化來計算氣體透過率。其核心步驟如下：

1. 測試腔室的構建
   待測材料被夾持于上下兩個獨立的測試腔之間，形成高壓側（上腔）和低壓側（下腔）。測試腔需具備優異的密封性能，以防止氣體從非滲透路徑泄漏。
2. 真空處理與壓差建立
   • 首先對低壓側抽真空至設定值（通常為0.1 MPa以下），確保初始狀態無干擾氣體。
   • 隨后關閉低壓側閥門，向高壓側充入測試氣體（如氧氣、氮氣或二氧化碳），形成穩定的壓差（通常為0.1 MPa）。壓差可調，以適應不同材料的測試需求。

3.氣體滲透與壓力監測
在壓差作用下，氣體分子從高壓側透過材料進入低壓側。通過高精度壓力傳感器實時監測低壓側的壓力變化曲線，結合菲克擴散定律（Fick’s Law）和理想氣體狀態方程，計算氣體透過率（GTR）及滲透系數（P）。

GTR-V1壓差法氣體透過率測試儀

二、壓差法氣體透過量測定儀技術特點與無損檢測優勢

1.高精度與高重復性

• 采用高靈敏度壓力傳感器（分辨率可達0.01 Pa），捕捉微小壓力變化，確保測試數據的準確性。
• 自動化控制避免人為操作誤差，重復性誤差低于±2%，滿足實驗室級精度要求。

2.無損檢測特性
測試過程中，材料僅受氣體壓力作用，無化學腐蝕或物理破壞，保持樣品完整性，適用于貴重材料或連續批次檢測。

3.多環境模擬能力
部分儀器配備溫濕度控制模塊（溫度范圍：5℃60℃，濕度：0%90% RH），模擬實際儲存條件（如高溫高濕環境），提升測試結果的實用性。

4.寬泛的氣體適用性
可支持氧氣、氮氣、二氧化碳、氦氣等多種氣體測試，覆蓋食品、醫藥、電子等多領域需求。例如，氦氣透過率測試可評估航空航天材料的極端阻隔性能。

5.標準化與合規性
符合多項國際標準，如GB/T 1038-2000、ASTM D1434、ISO 15105-1等，確保測試數據在全球供應鏈中具有通用性和權威性。

山東泉科瑞達儀器實驗室

三、壓差法氣體透過量測定儀應用場景與行業價值

1.食品與藥品包裝

• 測定阻氧膜的氧氣透過率（OTR），防止食品氧化變質或藥品活性成分失效。
• 評估高阻隔材料（如鋁箔復合膜、鍍氧化硅薄膜）對水蒸氣和二氧化碳的阻隔效果。

2.生物降解材料研發
通過測試淀粉基、PLA等生物降解膜的氣體透過率，優化材料配方，平衡環保性與功能性。

3.電子與新能源領域
檢測柔性顯示屏、鋰電池封裝材料的氣體滲透性能，防止水氧侵入導致器件老化。

4.航空航天與特種工業
測試飛艇氣囊、氫燃料電池隔膜的氦氣或氫氣透過率，確保極端環境下的安全性能。

山東泉科瑞達儀器設備有限公司

四、結語

壓差法氣體透過量測定儀通過科學的壓力差測量原理，結合無損檢測技術，為包裝材料的氣體阻隔性能提供了精準、可靠的評估手段。隨著食品、醫藥、新能源等行業的快速發展，其高精度、多場景適配的特點將進一步推動材料技術的創新與應用，助力實現產品安全與可持續發展的雙重目標。

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