保鲜膜氧气透过率测试仪的测试方法及原理

保鲜膜是一种塑料包装制品，在生活中更是随处可间，经常出现在微波炉食品加热、冰箱食物保存、生鲜及熟食包装等场合，在家庭生活、超市卖场、宾馆饭店及工业生产的食品包装领域都有广泛应用。所以就需要保鲜膜都有适度的透氧性和透湿度，调节被保鲜品周围的氧气和水分的含量，阻隔灰尘，从而延长食品的保鲜期。因此，其透氧性和透湿度是各生产企业严格控制的指标。今天小编就来说说保鲜膜的氧气透过率测试。

济南赛成电子科技有限公司自主研发的GPT-201压差法气体渗透仪仪基于压差法的测试原理，适用于塑料薄膜、复合膜、高阻隔材料、片材、金属箔片在各种温度下的气体透过量和气体透过系数的测定。

检测标准

国内有关软塑包装材料的氧气透过率的测试方法主要为压差与法库仑计法（即等压法），参考的方法标准分别为GB/T 1038 《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法》与GB/T 19789 《包装材料 塑料薄膜和薄片氧化透过性试验 库伦计检测法》。本文以压差法为原理进行测试，参考标准为GB/T 1038。

测试原理

仪器采用压差法测试原理，将预先处理好的试样，放置在上下测试腔之间夹紧。首先对下腔（低压腔）进行真空处理，然后对整个系统抽真空；当达到预定的真空度后，关闭测试下腔，向上腔（高压腔）充入一定压力的试验气体，在试样两侧形成一个恒定的压差（压差范围可调整）；测试气体会在压差梯度的作用下，由高压侧向低压侧渗透，通过对低压侧内压强的监测处理，从而得出所测试样的各项阻隔性参数。

测试方法

(1) 用取样器裁取尺寸Φ97 mm样品3片。

(2) 将3片试样分别装夹在设备的3个测试腔上。

(3) 设置试样名称、试样厚度、试验温度、试验湿度等参数。

(4) 启动真空泵。

(5) 点击“开始试验”选项，试验开始，仪器自动计算并显示试验结果。

济南赛成仪器一直致力于为大部分国家客户提供高性价比的整体解决方案，公司的核心宗旨就是持续创新，打造高精尖检测仪器，满足行业内不同客户的品控需求，期待与行业内的企事业单位增进交流和合作。

赛成仪器，赛出品质，成就未来！

本规范适用于塑料薄膜、薄片、复合材料、铝箔、输液袋、输液瓶、玻璃纸、塑料涂覆织物等包装材料及容器的氧气透过量阻隔性测试的氧气透过率测定仪(以下简称仪器）的校准。

引用文件：《JJF 1059.1-2012 测量不确定度评定与表示》、《JJF 1071-2010 国家计量校准规范编写规则》、《GB/T 19789 包装材料塑料薄膜和薄片氧气透过性试验库仑计检测法 》、《GB/T 2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境》。

氧气透过率测定仪依据库仑电量法原理等压法测试，测试腔分上下两部分，薄膜固定在中间，高纯氧气在薄膜的上腔流动，高纯氮气在薄膜的下腔流动，氧分子透过薄膜扩散到另一侧的氮气中，被流动的氮气携带至传感器 ，通过对传感器测量到的氧气浓度进行分析，从而计算出氧气透过率结果来表示。

赛成仪器自主研发的GPT-203压差法气体渗透仪是一款专业用于薄膜试样的气体透过率测试仪，适用于塑料薄膜、复合膜、高阻隔材料、片材、金属箔片在各种温度下的气体透过量和气体透过系数的测定。

测试原理

仪器采用压差法测试原理，将预先处理好的试样放置在上下测试腔之间，夹紧。首先对低压腔（下腔）进行真空处理，然后对整个系统抽真空；当达到规定的真空度后，关闭测试下腔，向高压腔（上腔）充入一定压力的试验气体，并保证在试样两侧形成一个恒定的压差（可调）；这样气体会在压差梯度的作用下，由高压侧向低压侧渗透，通过对低压侧内压强的监测处理，从而得出所测试样的各项阻隔性参数。

测试标准

该仪器符合多项国家和国际标准：GB/T 1038-2000、ISO 15105-1、ISO 2556、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB 00082003

技术指标

测试范围：0.1 ~ 10,000 cm3/m2·24h·0.1MPa（常规）

上限不小于60,000 cm3/m2·24h·0.1MPa（扩展体积）

试样件数：3件（数据各自单独）

真空分辨率：0.05 Pa

测试腔真空度：<10 Pa

控温范围：10 ~ 60°C

控温精度：±0.1°C

试样尺寸：Φ95 mm

透过面积：33.18 cm2

试验气体：O2、N2、CO2等气体 (气源用户自备）

试验压力：0.4 MPa ~ 0.6 MPa

接口尺寸：Ф6 mm聚氨酯管

外形尺寸：600 mm (L) × 475 mm (W) × 450 mm (H)

电源：AC 220V 50Hz

净重：75 kg

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对于材质结构相同的包装薄膜而言，薄膜的厚度是影响其阻隔性能的重要因素。薄膜厚度增加势必会提高包装成本，且环保性降低，因此，在选用包装时如何协调控制包装成本、保证包装环保性及阻隔性三者的关系，则需要研究薄膜厚度与其阻隔性能的关系。

1. 测试标准

GB/T 1038-2000、ISO 15105-1、ISO 2556、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB 00082003

2. 测试依据

目前，软塑包装材料氧气透过量的测试方法包括压差法、等压法(库仑计法)，本次试验采用压差法对样品进行测试，试验过程依据方法标准GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法》进行。

3. 测试设备

GPT-203压差法气体渗透仪基于压差法的测试原理，是一款专业用于薄膜试样的气体透过率测试仪，适用于塑料薄膜、复合膜、高阻隔材料、片材、金属箔片在各种温度下的气体透过量和气体透过系数的测定。

(1) 试验原理

压差法原理即根据压力传感器所测得气体压力的变化情况得到材料的气体渗透性能相关参数，也是通过压力差使气体在试样两侧发生渗透。将试样装夹在设备的测试腔中，使设备的上、下腔分开，上腔中充填测试气体，下腔通过抽真空形成低压环境，上腔的气体通过试样渗透到下腔中，下腔中的气体压力因此而发生变化。通过下腔中的压力传感器对下腔气体压力随渗透时间的增加情况的实时监测，即可计算得到试样的气体透过量、气体渗透系数、扩散系数及溶解度系数等气体渗透参数。

(2) 技术指标

测试范围：0.1 ~ 10,000 cm3/m2·24h·0.1MPa（常规）；上限不小于60,000 cm3/m2·24h·0.1MPa（扩展体积）

试样件数：3件（数据各自单独）

真空分辨率：0.05 Pa

测试腔真空度：<10 Pa

控温范围：10 ~ 60°C

控温精度：±0.1°C

试样尺寸：Φ95 mm

透过面积：33.18 cm2

试验气体：O2、N2、CO2等气体 (气源用户自备）

试验压力：0.4 MPa ~ 0.6 MPa

接口尺寸：Ф6 mm聚氨酯管

外形尺寸：600 mm (L) × 475 mm (W) × 450 mm (H)

电源：AC 220V 50Hz

净重：75 kg

4. 测试方法

(1) 从厚度为10 μm的样品表面裁取3片直径为97 mm的试样，在设备的三个测试腔周边均匀涂抹真空油脂，并各放置一片支撑用滤纸，然后将3片试样分别装夹在3个测试腔中，拧紧测试腔盖。

(2) 设备连接氧气气源。在控制软件中设置试样名称、试样厚度、试验温度、湿度及试验模式等参数信息，点击试验选项，打开真空泵，启动试验。设备按照设定的参数对试样的氧气渗透性能进行测试，并在试验结束后显示试验结果。

(3) 按照(1)、(2)中的步骤依次测试厚度为12 μm、15 μm、25 μm样品的氧气透过量。

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GB/T 1037-1988 《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法 杯式法》适用于塑料薄膜（包括复合塑料薄膜0、片材和人造革等材料的透水蒸气性的测定。

1、定义：

水蒸气透过量(WVT)— 在规定的温度、相对湿度，一定的水蒸气压差和一定厚度的条件下，1 m' 的试样在 24 h内透过的水蒸气量。

2、测试原理

本标准是在规定的温度、相对湿度条件下，试样两侧保持一定的水蒸气压差，测量透过试样的水燕 气量，计算水蒸气透过量和水蒸气透过系数。

水蒸气透过系数(P )— 在规定的温度、相对湿度环境中，单位时间内，单位水蒸气压差下，透过 单位厚度，单位面积试样的水蒸气量。

3、测试方法

3.1将干燥剂放人清洁的杯皿中，其加入量应使千燥剂距试样表面约3 mm为宜。

3.2将盛有干操剂的杯皿放入杯子中，然后将杯子放到杯台上，试样放在杯子正中，加上杯环后，用导 正环固定好试样的位置，再加上压盖。

3.3小心地取下导正环，将熔融的密封蜡浇灌的杯子的凹槽中。密封蜡凝固后不允许产生裂纹及气泡 。

3.4待密封蜡凝固后，取下压盖和杯台.并清除粘在透湿杯边及底部的密封蜡。

3.5称量封好的透湿杯。

3.6将透湿杯放入已调好温度，湿度的恒温恒湿箱中，16 h后从箱中取出，放人处于 23士2℃环境下的 干燥器中，平衡 30 min后进行称量。

3.7称量后将透湿杯重新放入恒温恒湿箱内，以后每两次称量的间隔时间为 24,48或96 h。

3.8重复3.7步骤，直到前后两次质量增量相差不大于5%时，方可结束试验。

4、测试仪器

赛成仪器自主研发的WPT-301 水蒸气透过率测试仪基于杯式法测试原理，是一款专业用于薄膜试样的水蒸气透过率测试仪，适用于塑料薄膜、复合膜等膜、片状材料与医疗、建材领域等多种材料的水蒸气透过率的测定。通过水蒸气透过率的测定，达到控制与调节材料的技术指标，满足产品应用的不同需求。

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包装材料阻隔性能的优劣是决定其使用领域及内容物质量的主要因素之一。渗透通过包装材料的氧气、二氧化碳等气体会显著影响产品的品质，因此在进行产品的包装设计时需要结合产品预计的保质期选择阻隔性能适当的材料。氧气透过率测试设备是近几年包装材料制造商以及使用商主要选购的高端检测设备之一。

目前在国际上，常用于检测包装材料阻氧性能的氧气透过率测试方法有两种：等压法和压差法，这两种方法是根据测试时，被测样品两侧的气压状况来区分的。

赛成仪器氧气透过率测试仪压差法的试验原理：将预先处理好的试样放置在上下测试腔之间，夹紧。首先对低压腔（下腔）进行真空处理，然后对整个系统抽真空；当达到规定的真空度后，关闭测试下腔，向高压腔（上腔）充入一定压力的试验气体，并保证在试样两侧形成一个恒定的压差（可调）；这样气体会在压差梯度的作用下，由高压侧向低压侧渗透，通过对低压侧内压强的监测处理，从而得出所测试样的各项阻隔性参数。

压差法对测试气体的通用性非常好。由于膜技术理论的支持，真空法在透气性测试中一直作为基础方法使用，科研检测机构多采用这种方法。随着真空规检测技术的进步、以及高真空技术在设备设计上的应用，大大提高了设备的检测精度以及测试数据的重复性。它的突出优点是能够通过一次测试得出材料的渗透系数、扩散系数、溶解度系数3项阻隔性指标。

赛成仪器氧气透过率测试仪等压法的测试原理：将处理好的样品装夹于测试腔上，氧气或空气在薄膜的一侧流动，高纯氮气在薄膜的另一侧流动，氧分子穿过薄膜扩散到另一侧中的高纯氮气中，被流动的氮气携带至传感器，通过对传感器测量到的氧气浓度进行分析，达到渗透平衡后出具氧气透过率测试数据，采用库仑氧气传感器和等压法测试原理，参照ASTM D3985等标准设计制造。

传感器法是随着氧探测器技术的不断成熟而出现的。相对于真空法测试，它的试验时间有一定的缩短，更常用于国际贸易中高阻隔性材料的检测。另外，由于使用的传感器属消耗型元件，所以设备标定所得的校正因子并不是长期有效的，需要根据要求进行周期性设备标定。当传感器的损耗达到一定程度时必须更换，因此传感器法设备的检测成本比压差法设备的检测成本要高一些。

压差法和等压法的测试原理不同，测试条件不同，试验结果的单位也不相同(压差法单位是：cm3 ·24h·0.1MP，等压法单位是：cm3/m2·d)，所以由这两种方法得到的未经校正的原始数据，从理论上说不具备可比性。但通过使用标准膜标定等压法设备并将校正因子用于正式试验后，压差法和等压法的试验结果就可以比较了。

压差法（Differential-Pressure Method）是透气性检测的主要测试 方法，在透气性测试领域中占有很重要的地位。该方法通过辅助压力设备使试样两侧保持0.1MPa的压差，然后检测测试气体渗透通过薄膜进入低压侧所引起低压侧压力的变化量，计算可得测试气体的气体透过量（GTR）。本文从方法来源、测试条件、检测能力几方面对压差法进行综合介绍，从而阐明压差法透气性测试的科学性与严谨性。

气体透过率测定仪广泛应用于食品、医药包装等行业。专业适用于塑料薄膜、复合膜、高阻隔材料、片材、金属箔片、橡胶、轮胎气密性、渗透膜等材料在各种温度下的气体透过率、溶解度系数、扩散系数、渗透系数的测定。

测试原理

在试片一侧施加一定压力的测定气体,另一侧抽真空,在试片上形成压力差,使试验气体在试片中扩散并徐徐透过,减压侧(真空侧)压力增加,压力与时间呈直线变化,用所得直线的斜率通过演算式计算气体透过系数和气体透过量。

设备标准

GB/T 1038-2000 塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法

ASTM D1434e1塑料膜和板透气率的试验方法

ISO 2556 塑料.在大气压力下薄膜和薄板的气体透过率的测定.测压法

ISO 15105-1 塑料.薄膜和薄板.气体传输率的测定.第1部分压差法

JIS K7126 塑料薄膜及薄板的透气性试验方法

YBB00082003气体透过量测定法

济南赛成电子科技有限公司自主研发GPT-203压差法气体渗透仪基于压差法的测试原理，是一款专业用于薄膜试样的气体透过率测试仪，适用于塑料薄膜、复合膜、高阻隔材料、片材、金属箔片在各种温度下的气体透过量和气体透过系数的测定。

产品特征

可同时测定试样的气体透过量和气体透过系数

可满足三个测试腔完全独立测试

宽范围、高精度温湿度控制，满足各种试验条件下的测试

提供比例、模糊模式和时间模式三种试验过程判断模式

测试量程可根据需要进行扩展，满足大透过率测试的要求

支持有毒气体及易燃易爆气体的测试（需定制）

采用气动夹持试样，方便快捷

系统采用电子智能控制，整个试验过程自动完成

提供标准膜进行快速校准，保证检测数据的准确性

产品符合GMP多级权限

微型打印机，便条随时打印试验统计结果

专门的计算机通信软件，可进行试验的实时显示及数据的分析处理 、数据保存

配备USB通用数据接口，方便数据传递

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氧气透过率测试仪，简称透氧仪，又称透氧性测试仪，是一款专业用于薄膜试样和容器试样的氧气透过率测试仪，适用于塑料薄膜、高阻隔性材料、太阳能背板、片材、复合材料、镀铝膜、共挤膜等膜、铝箔、片状材料及塑料、橡胶、纸质、玻璃、金属等材料的瓶、袋、罐、盒等包装容器的氧气透过率检测。

济南赛成自主研发的透氧仪，主要基于压差法的测试原理，遵循以下标准：

ISO 15105-1 塑料--薄膜和薄板--透气率的测定--第1部分：差压法

ISO 2556 塑料 在大气压力下薄膜和薄板的气体透过率的测定 测压法

GB/T 1038 塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法

ASTM D1434 测定塑料薄膜和薄片的透气性的标准测试方法

JIS K7126-1 塑料薄膜和薄板 气体传输率的测定 第2部分压差法

YBB00082003 气体透过量测定法

氧气透过率测试仪的测试原理：将预先处理好的试样放置在上下测试腔之间，夹紧。首先对低压腔（下腔）进行真空处理，然后对整个系统抽真空；当达到规定的真空度后，关闭测试下腔，向高压腔（上腔）充入一定压力的试验气体，并保证在试样两侧形成一个恒定的压差（可调）；这样气体会在压差梯度的作用下，由高压侧向低压侧渗透，通过对低压侧内压强的监测处理，从而得出所测试样的各项阻隔性参数。

以下为大家具体介绍一下赛成仪器氧气透过率测定仪系列产品的测试应用！

基础应用

薄膜——适用于各种塑料薄膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜状材料的气体渗透性能测试

片材——适用于各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料的气体渗透性能测试，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等

扩展应用

多种不同气体——适合于多种气体的透过率测试，如氧气、二氧化碳、氮气、空气、氦气等

易燃易爆气体——适用于各种薄膜对易燃易爆气体的阻隔性能测试

生物降解膜——适用于生物降解膜的透气性能测试，如淀粉生物降解袋等

航空航天用材料——适用于航空航天用材料的气体透过率测试，如飞艇气囊的氦气透过性测试

纸及纸板——适用于纸及纸塑等复合材料的透气性测试，如烟包铝箔纸、利乐包装片材、方便面纸碗、一次性纸杯等

漆膜——适用于基材上涂覆油漆薄膜的透气性测试

玻纤布、玻纤纸等材料——适用于玻纤布、玻纤纸等材料的透气性测试，如特氟龙漆布、特氟龙高温布、氟硅胶布等

化妆品软管片材——适用于各种化妆品软管、铝塑管、牙膏管片材的气体透过性测试

各种橡胶片材——适用于各种橡胶片材的透气性测试，如汽车轮胎透气性测试

济南赛成仪器一直致力于为大部分国家客户提供高性价比的整体解决方案，公司的核心宗旨就是持续创新，打造高精尖检测仪器，满足行业内不同客户的品控需求，期待与行业内的企事业单位增进交流和合作。

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气体对材料的渗透性( Permeability)是材料物理性能检测的重要项目之一，渗透性低的材料我们称作对气体具有一定的阻隔性，在这些材料中具有极低的气体渗透性的材料又称作阻隔陛材料，被作为功能材料大量应用（如商品包装）；渗透性高的材料是相对于具有一定阻隔性的材料来讲的，它们的气体透过率非常大，种类繁多，用途也十分广泛。

定义：

透气性测试是指对于具有一定气体阻隔性的材料进行特定气体渗透性的检测。这类材料多是高分子聚合物或是由高聚物制成的多层复合材料，广泛应用于食品、药品、化工、电子等领域的产品包装中。其中阻隔性极优（气体渗透性极低）的材料可以用于对氧气、水蒸气敏感商品的包装，是近几年塑料包装业发展的重点，也是充气包装、真空包装、无菌包装等新型包装发展的基础。

测试方法：

材料的透气性测试方法主要有压差法和等压法两类，其中使用范围最广泛的是压差法。压差法是纯粹的物理检测方法，测试原理清晰明了，与后面将要提到的透气度测试设备原理一致，是透气性测试中的根本方法。

测试原理：

压差法测试原理，将预先处理好的试样放置在上下测试腔之间，夹紧。首先对低压腔（下腔）进行真空处理，然后对整个系统抽真空；当达到规定的真空度后，关闭测试下腔，向高压腔（上腔）充入一定压力的试验气体，并保证在试样两侧形成一个恒定的压差（可调）；这样气体会在压差梯度的作用下，由高压侧向低压侧渗透，通过对低压侧内压强的监测处理，从而得出所测试样的各项阻隔性参数。

透气性测试具有如下特点：

首先，对于压差法透气性测试设备，测试腔真空度是最重要的一项指标。

ASTM D 1434-82( 2003)要求压差法的低压侧在26Pa以下，IS0 2556:2001及GB/T 1038-2000均要求低压侧压力不大于27Pa，透气性测试仪需要配备抽真空能力很高的真空泵。由于真空度的高低与试样的状态直接相关，因此，能否达到标准要求的真空度会对试验数据产生一定的影响。

其次，真空规( Vacuum Gauge)精度直接影响测试结果精度，而且精度的选择会对真空规的量程有一定限制。由于气体对这类材料的渗透性低，因此在测试过程中测试下腔的压力变化率也很小，所以真空规的量程无需太大。表1中列出了5种高阻隔性材料的透氧性检测的实测数据，在这组试验中，至试验结束时的最大压力变化量都不大于20Pa。

第三，温度的变化能直接影响试样的阻隔性。材料的渗透系数、溶解度系数以及扩散系数受温度变化的影响遵守Arrhenius方程。

测试仪器：

赛成仪器自主研发的GPT-203压差法气体渗透仪基于压差法的测试原理，三腔独立测试，是一款专业用于薄膜、片材等试样的气体透过率测试仪，适用于塑料薄膜、复合膜、高阻隔材料、片材、金属箔片在各种温度下的气体透过量和气体透过系数的测定。

济南赛成仪器一直致力于为大部分国家客户提供高性价比的整体解决方案，公司的核心宗旨就是持续创新，打造高精尖检测仪器，满足行业内不同客户的品控需求，期待与行业内的企事业单位增进交流和合作。

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测试食品包装袋的水蒸气透过率，实质是为了检测其阻隔性能，一旦其阻隔性能弱，水蒸气透过率大，就无法对外界的气体进行有效的阻挡；进而引发食品的变质，严重产品的货架期，从而给商家带来直接的经济损失，因此对于食品生产商来说，进行水蒸气透过率的检测更为紧迫。

水蒸气透过率的测试原理

目前，根据市面上仪器的测试原理划分有四种，分别是称重法、电解法、红外线法、透湿法。所用原理不同；进行的实验操作也不同，综合价格、性能等多方面的因素，“称重法”是目前比较适合大部分中小型企业的仪器。

称重法，也叫“杯式法”。即采用透湿杯称重法测试原理，在一定的温度下，使试样的两侧形成一特定的湿度差；水蒸气透过透湿杯中的试样进入干燥的一侧，通过测定透湿杯重量随时间的变化量，从而求出试样的水蒸气透过率等参数。该原理测试法也是市场上同类仪器应用较广的一种方式。

测试仪器

水蒸气透过率测试仪，又叫透湿仪，是测量塑料薄膜等膜、片状材料或健康、建材领域等多种材料的常用仪器。济南赛成仪器研发生产的水蒸气透过率测试仪，适用于塑料薄膜、复合膜等膜、片状材料及塑料、橡胶、纸质等材料的瓶、袋等包装容器的水蒸气透过率的测定。

WPT-304 水蒸气透过率测试仪基于杯式法测试原理，是一款专业用于薄膜试样的水蒸气透过率测试仪，适用于塑料薄膜、复合膜等膜、片状材料与健康、建材领域等多种材料的水蒸气透过率的测定。通过水蒸气透过率的测定，达到控制与调节材料的技术指标，满足产品应用的不同需求。

技术指标

测试范围：0.1 ~ 10,000 g/m2·24h（常规）（可定制增重模式）

试样件数：1 ~ 4 件 （数据各自单独）（可定制≤8）

测试精度：0.01 g/m2·24h

系统分辨率：0.0001 g

试验温度：10°C ~ 55°C（常规）

控温精度：±0.5°C

试验湿度：10%RH ~ 90%RH（相对湿度）

控湿精度：±2%RH

吹扫风速：0.5 ~ 2.5 m/s （非标可选）

测试面积：33.18 cm2

试样厚度：≤ 3 mm （其他厚度要求可定做）

试样尺寸：Φ72 mm

接口尺寸：Ф6 mm聚氨酯管

外形尺寸：500 mm (L) × 500 mm (W) × 550 mm (H)

电源：AC 220V 50Hz

净重：42 kg

济南赛成仪器一直致力于为大部分国家客户提供高性价比的整体解决方案，公司的核心宗旨就是持续创新，打造高精尖检测仪器，满足行业内不同客户的品控需求，期待与行业内的企事业单位增进交流和合作。

赛成仪器，赛出品质，成就未来！

本文的中心思想是揭示氧气透过率测定仪的工作原理与测量要点，以及它在材料阻氧性能评估中的意义。通过在受控压差下测定氧气的透过速率，仪器将物理扩散过程转化为可比的数值，为包装薄膜、涂层和材料改性提供定量依据。

原理要点在于两腔结构与渗透定量关系。测试腔与被测材料形成密封通道，上游气体压强高于下游，氧分子在材料的溶解与扩散作用下穿透，进入检测腔被传感器检测。透过速率通常表示为单位面积单位时间内通过的氧体积，常用单位为 cm3(STP)/m2·d，或在特定条件下使用 Barrer 等单位。

常见的两类测量原理包括 differential pressure 法和 coulometric/电化学法。前者以差压驱动并以体积流量直接计算 OTR，后者通过在检测室内进行氧气的氧化还原反应，将产生的电信号换算成透过量。多数商用仪器如 Mocon 系列融合两种理念，提供高稳定性和良好重复性，便于在食品、医药及电子材料领域开展长期评估。

仪器组成方面，氧气透过率测定仪通常包含样品夹具、测试腔、驱动腔、气体供应系统以及敏感的电化学传感器或光学探测单元。温湿度控制也是保证结果可比性的关键，许多设备提供温度控制在 23±1°C、相对湿度在 0~60% 的范围内测试，以提升数据的一致性。

测试流程通常包括样品预处理、边缘密封、排除腔内残留气体、设定压差或体积比、达到稳态后读取 OTR 值。材料厚度、孔隙结构和边缘密封质量都会影响结果，因此应严格遵循标准操作规程，定期进行校准与泄漏检查，确保结果的可重复性。

应用领域方面，氧气透过率测定仪在食品包装、医药包装、电子膜、光学薄膜及涂层材料等领域广泛使用。通过符合 ASTM D3985、ISO/ASTM 标准的测试，可以支撑材料改性、工艺优化以及合规认证的需求，推动包装与薄膜技术的持续进步。

选购要点包括测试面积、温控范围、湿度控制、压差或体积比的可调性、传感器类型、数据稳定性与标准兼容性。若目标在于高通量检测，应关注样品托架的兼容性、自动化程度及软件分析功能，以提升整体测试效率与数据管理能力。

常见误差来源包括样品边缘泄漏、密封不良、样品表面缺陷、腔体泄漏、温湿度波动和传感器老化。为获得可追溯的结果，应建立日常校准、定期维护和误差修正机制，并结合标准化的测试程序进行比对，以确保长期数据的可比性与可靠性。

综上，氧气透过率测定仪以控制压差和高灵敏传感器为核心，通过标准化测试可为材料阻氧性能提供可靠的量化指标，推动包装材料与薄膜技术的持续改进。

ISOBARIC-404氧气透过率测试仪采用库仑氧气传感器和等压法测试原理，参照ASTM D3985等标准设计制造，适用于高、中氧气、空气阻隔材料，用于测试其氧气透过率。适应用于食品、药品、健康器械、日化、光伏、电子、工业品等领域的薄膜、片材、容器及相关材料的氧气透过性能测试。

产品特征

l 高精度库仑氧气传感器，提高了测试的准确性和稳定性

l 四个测试腔完全单独，可同时测试四种相同或不同的试样

l 一个测试腔用做参照腔，用于确定测试标准膜数据是否准确

l 三个测试腔用来测试样品，确保一次可以检测三个平行样品

l 宽范围、高精度、自动化温湿度控制，满足各种试验条件下的测试

l 独特的测试结构，四个腔在同一温湿度下进行测试，确保不同测试腔的测试条件的一致性

l 试验结果支持多格式存储和数据输出，包括实验报告 Excel、云端共享

l 产品符合GMP用户多级权限

l 可进行试验结果的单次、成组的统计分析

l 具备 ISP 在线控制、升级功能，可按照要求远程更改试验功能

l 专门的计算机通信软件，可进行试验的实时显示及数据的分析处理 、数据保存

测试原理

将处理好的样品装夹于测试腔上，氧气或空气在薄膜的一侧流动，高纯氮气在薄膜的另一侧流动，氧分子穿过薄膜扩散到另一侧中的高纯氮气中，被流动的氮气携带至传感器，通过对传感器测量到的氧气浓度进行分析，达到渗透平衡后出具氧气透过率测试数据。

参照标准

该仪器符合多项国家和国际标准：ASTM D3985、ASTM F1307、ASTM F1927、GB/T 19789、GB/T 31354、DIN 53380-3、JIS K7126-2-B、YBB 00082003-2015

测试应用

技术参数

测试参数（薄膜）

测试参数（容器）（选配）

技术规格

产品配置

标准配置：主机、微型打印机、专用取样器、真空脂、计算机

选购件：专业软件和通信电缆、GMP计算机系统要求

备注：本机气源进口为1/8英寸金属管；气源用户自备

济南赛成仪器一直致力于为大部分国家客户提供高性价比的整体解决方案，公司的核心宗旨就是持续创新，打造高精尖检测仪器，满足行业内不同客户的品控需求，期待与行业内的企事业单位增进交流和合作。

赛成仪器，赛出品质，成就未来！

GB 1037—88《塑料薄膜和片材水蒸气透过性试验方法杯式法》规定了在装有干燥剂的试验杯中测定材料的水蒸气透过率，目前为行业普遍遵循的一项国家标准。该标准详细对测试原理、试样制备、测试步骤以及结果等进行了明确规定，从而为材料阻水透湿性指标的合格与否提供了依据。

下面，赛成小编根据赛成十余年的经验，依据GB 1037—88标准，就水蒸气透过量的定义、所用仪器、所测材料以及水蒸气透过率测试方法等方面，为大家进行较为详细的解读。

1. 定义

水蒸气透过量是指在规定的温度、相对湿度，一定的水蒸气压差和一定厚度的条件下，1㎡的试样在24h内透过的水蒸气量。

2. 检测仪器

WPT-304 水蒸气透过率测试仪基于杯式法测试原理，是一款专业用于薄膜试样的水蒸气透过率测试仪，适用于塑料薄膜、复合膜等膜、片状材料与医疗、建材领域等多种材料的水蒸气透过率的测定。严格依据国家标准进行定制，运用称重法原理，单次试验可同测3—6个试样，具有高精度、宽范围、自动化温湿度控制等优点，广受用户赞许。通过水蒸气透过率的测定，达到控制与调节材料的技术指标，满足产品应用的不同需求。该仪器符合多项国家和国际标准：GB/T 1037、GB/T 16928、ISO 2528、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、DIN 53122-1、JIS Z0208、YBB00092003

水蒸气透过率测试方法

3. 水蒸气透过率测试标准及原理

测试标准：GB 1037—88《塑料薄膜和片材水蒸气透过性试验方法杯式法》

原理：在规定的温度、相对湿度条件下，试样两侧保持一定的水蒸气压差，测量透过试样的水蒸气量，计算水蒸气透过量和水蒸气透过系数。

4. 水蒸气透过率测试方法

以GB 1037—88为标准，运用济南赛成研发的“WPT-304水蒸气透过率测试仪”，其测试步骤如下：

将干燥剂放入清洁的杯皿中，加入量应使干燥剂距试样表面约3mm为宜。

将盛有干燥剂的杯皿放入杯子中，后把杯子放入杯台上，试样放在杯子正中，再加上杯还，用导正还固定好试样的位置，加上压盖。

取下导正还，将熔融的密封蜡浇灌的杯子的凹槽中。不允许密封蜡产生裂纹或气泡。

待密封蜡凝固后，取下压盖和杯台，清除粘在透湿杯边及底部的密封蜡。

称量封好的透湿杯。

5. 测试结果

济南赛成研发的“WPT-304 水蒸气透过率测试仪”，采用电子智能控制，整个测试过程自动完成，测试数据自动显示。

济南赛成仪器一直致力于为大部分国家客户提供高性价比的整体解决方案，公司的核心宗旨就是持续创新，打造高精尖检测仪器，满足行业内不同客户的品控需求，期待与行业内的企事业单位增进交流和合作。

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一、杯式法（又称为重量法、称重法）

测试原理：在一定的温度下，使试样的两侧形成一特定的湿度差，水蒸气透过透湿杯中的试样进入干燥的一侧，通过测定透湿杯重量随时间的变化量，从而求出试样的水蒸气透过率等参数。

执行标准：

GB/T 1037 塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法 杯式法

GB/T 16928 包装材料试验方法 透湿率

ASTM E96 材料的水蒸气渗透性标准试验方法

ASTM D1653 农业生产体系涂层薄膜水蒸气渗透性标准试验方法

ISO 2528 薄片材料 水蒸气透湿度的测定 重量法

JIS Z0208 防湿包装材料透湿度试验方法.卡普法

DIN 53122-1 塑料和弹性薄膜、纸、纸板和其它板材试验.水蒸气渗透性测定.第1部分:重力测定法

TAPPI T464 om-2012 高温高湿下纸和纸板的水蒸气传输速率

YBB00092003 水蒸气透过量测定法

适用范围：适用于塑料薄膜、复合膜等膜、片状材料及塑料、橡胶、纸质等材料的瓶、袋等包装容器的水蒸气透过率的测定。

推荐仪器：

WPT-304 水蒸气透过率测试仪基于杯式法测试原理，单次试验测试4个试样，过程全自动化，透湿杯升降称量由电缸稳定控制，数据准确可靠，4个透湿杯均可进行单独试验，试验过程互不干扰，试验结果单独显示。

WPT-301 水蒸气透过率测试仪基于杯式法测试原理，单次试验测试1个试样，过程全自动化，透湿杯升降称量由电缸稳定控制，数据准确可靠；宽范围、高精度、自动化温湿度控制，满足各种试验条件下的测试。

二、红外传感器法

测试原理：将预先处理好的试样夹紧于测试腔之间，具有稳定相对湿度的氮气在薄膜的一侧流动，干燥氮气在薄膜的另一侧流动；由于湿度差的存在，水蒸气会从高湿侧穿过薄膜扩散到低湿侧；在低湿侧，透过的水蒸气被流动的干燥氮气携带至红外水分传感器，不同的水蒸气浓度产生不同的光信号，通过分析计算得出浓度数值，进而计算试样的水蒸气透过率。对于包装容器而言，干燥氮气则在容器内流动，容器外侧处于高湿状态。执行标准：

GB/T 26253-2010 塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定 红外检测器法

ASTM F1249 利用调幅红外线传感器对水蒸气透过塑料薄膜和薄板穿透率的测试方法

ISO 15106-2 塑料.薄膜和薄片.水蒸气传输率的测定.第2部分:红外探测传感器法

JIS K7129 塑料.薄膜和薄片.水蒸气透过率的测定.仪器法

YBB00092003-2015 水蒸气透过量测定法

适用范围：为中、高水蒸气阻隔性材料提供宽范围、高效率的水蒸气透过率检测试验。适用于食品、药品、健康器械、日用化学、光伏电子等领域的薄膜、片材、纸张、包装件及相关材料的水蒸气透过性能测试。

推荐仪器：

WPT-203 水蒸气透过率测试仪基于红外法测试原理，三个测试腔完全单独，可同时测试三种相同或不同的试样；高清液晶触摸屏，内容更直观，操作更简便。

三、电解传感器法

测试原理：具有稳定相对湿度的氮气在薄膜的一侧流动，干燥氮气在薄膜的另一侧流动；由于湿度梯度的存在，水蒸气会从高湿侧穿过薄膜扩散到低湿侧；在低湿侧，透过的水蒸气被流动的干燥氮气携带至传感器，进入传感器时会产生同比例的电信号，通过对传感器电信号的分析计算，从而得出试样的水蒸气透过率等参数。对于包装容器而言，干燥氮气则在容器内流动，容器外侧处于高湿状态。

执行标准：GB/T 21529 ；ISO 15106-3；DIN 53122-2；YBB00092003

四、湿度传感器法

测试原理：将待测试样装夹于恒温的干、湿腔之间，由干腔内的传感器分析腔内湿度的变化，并跟进由预设下限值至上限值所需的时间，通过连续多次测量和系统分析，得出试样的水蒸气透过率和透湿系数。

执行标准：ASTM E398；ISO 15106-1；JIS K7129；TAPPI T523 OM-2002

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气体透过率测试仪，又称气体渗透率测试仪，济南赛成仪器GPT-203压差法气体渗透仪基于压差法的测试原理，专业用于薄膜试样的气体透过率测试仪，适用于塑料薄膜、复合膜、高阻隔材料、片材、金属箔片、橡胶、轮胎气密性、渗透膜等在各种温度下的气体透过率、溶解度系数、扩散系数、渗透系数的测定。

气体透过率测试仪GPT-203执行标准：

GB/T 1038-2000 塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法

ASTM D1434 测定塑料薄膜和薄片透气性能的测试方法

ISO 2556 塑料.在大气压力下薄膜和薄板的气体透过率的测定.测压法

ISO 15105-1 塑料.薄膜和薄板.气体传输率的测定.第1部分压差法

JIS K7126 塑料薄膜及薄板的透气性试验方法

YBB00082003气体透过量测定法

气体透过率测试仪GPT-203测试原理

仪器采用压差法测试原理，将预先处理好的试样放置在上下测试腔之间，夹紧。首先对低压腔（下腔）进行真空处理，然后对整个系统抽真空；当达到规定的真空度后，关闭测试下腔，向高压腔（上腔）充入一定压力的试验气体，并保证在试样两侧形成一个恒定的压差（可调）；这样气体会在压差梯度的作用下，由高压侧向低压侧渗透，通过对低压侧内压强的监测处理，从而得出所测试样的各项阻隔性参数。

济南赛成仪器一直致力于为大部分国家客户提供高性价比的整体解决方案，公司的核心宗旨就是持续创新，打造高精尖检测仪器，满足行业内不同客户的品控需求，期待与行业内的企事业单位增进交流和合作。

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水蒸气透过率测试仪作为衡量材料防潮性能的重要工具，其工作原理直接关系到测试的准确性和可靠性。理解这一设备的基本原理，不仅有助于选择合适的测试仪器，还能优化材料的性能评估过程，提升产品的品质保证水平。本文将深入探讨水蒸气透过率测试仪的核心工作原理，从其结构构成、测量机制到影响因素，全面解析其科学基础。

水蒸气透过率测试仪的操作原理主要依托于气体渗透理论。设备通常由两个密封的腔室组成，中间夹持待测样品。一侧腔室内设有加热或保持一定温度的水蒸气源，另一侧则保持低湿度或真空状态，以形成浓度差。这种温差和浓度差驱使水蒸气通过样品，透过率即为单位时间、单位面积内通过的水蒸气量。这一过程可以用菲克定律（Fick's law）描述，显示水蒸气的扩散速率与浓度梯度成正比，与材料的微观结构特性密切相关。

在仪器内部，传感器或重量法是两种常见的检测手段。重量法通过在样品后方设有高精度天平，持续测量水蒸气通过样品后积聚的水分重量变化，直接得出透过量。另一种是利用相对湿度传感器，监测气体中的水蒸气浓度变化，从而计算水蒸气透过率。这些检测方式允许在不同温度、湿度条件下对材料进行多维度的性能评估，确保测试结果的精确性与重复性。

影响水蒸气透过率的因素众多，包括材料的微观结构、厚度、表面特性以及环境条件。多孔结构或微裂缝会增强水蒸气的渗透能力，而高密度、致密的材料则水蒸气的渗透。材料的吸湿性和疏水性也会显著影响测试结果。环境因素如温度、湿度、压力的变化也会对透过率产生影响，因此在测试过程中稳定这些参数尤为重要。

水蒸气透过率测试仪的原理还涉及到材料的薄膜性质和扩散机制。在多层复合材料中，各层之间的界面效应可能导致不同的渗透路径，影响整体透过率。因此，设计测试实验时需要充分考虑材料层次和结构特性，从而更加科学地反映实际应用状态。与此近年来的技术进步使得测试设备具有更高的灵敏度和更广的适应性，提高了测试效率和数据的可靠性。

在具体的应用中，水蒸气透过率测试仪广泛用于包装材料、建筑密封材料、电子元件保护层等领域。准确测定材料在各种环境条件下的水蒸气透过性能，有助于优化产品设计，提升产品的耐湿性和抗老化性能。通过科学的原理支持，这些设备成为材料研发和质量控制中的关键工具，为行业提供了有力的数据支持。

总而言之，水蒸气透过率测试仪的核心原理基于扩散理论和气体传感技术，结合多种检测手段，充分反映材料对水蒸气的阻隔能力。理解其工作机制不仅有助于技术改进，更能指导实际操作中的精确测试。未来，随着材料科学和检测技术的不断发展，水蒸气透过率测试仪的性能将迎来更大突破，助力行业实现更高水平的质量保障。

1、红外法：

采用红外传感器法测试原理，将预先处理好的试样夹紧于测试腔之间，具有稳定相对湿度的氮气在薄膜的一侧流动，干燥氮气在薄膜的另一侧流动；由于湿度梯度的存在，水蒸气会从高湿侧穿过薄膜扩散到低湿侧；在低湿侧，透过的水蒸气被流动的干燥氮气携带至红外传感器，进入传感器时会产生同比例的电信号，通过对传感器电信号的分析计算，从而得出试样的水蒸气透过率等参数。对于包装容器而言，干燥氮气则在容器内流动，容器外侧处于高湿状态。

红外传感器法透湿性测试仪：WPT-203水蒸气透过率测试仪基于红外法测试原理，为中、高阻隔性材料提供宽范围、高效率的水蒸气透过率检测，遵循标准ISO 15106-2、ASTM F1249、GB/T 26253、TAPPI T557、JIS K7129、YBB 00092003-2015等等

2、电解法：

采用电解传感器法测试原理，在低湿侧，透过的水蒸气被流动的干燥氮气携带至传感器，

3、称重法：

采用透湿杯称重法测试原理，在一定的温度下，使试样的两侧形成一特定的湿度差，水蒸气透过透湿杯中的试样进入干燥的一侧，通过测定透湿杯重量随时间的变化量，从而求出试样的水蒸气透过率等参数。

称重法（杯式法）水蒸气透过率测试仪 ：水蒸气透过率测试仪基于杯式法测试原理，是一款专业用于薄膜试样的水蒸气透过率测试仪，遵循标准GB/T 1037、GB/T 16928、ISO 2528、ASTM E96、ASTM D1653、TAPPI T464、DIN 53122-1、JIS Z0208、YBB 00092003-2015等等

4、湿度法：

把待测试样夹在恒温的干、湿腔之间，由测试腔内的传感器分析腔内湿度的变化，并跟踪由预设下限值至上限值所需的时间，通过连续多次测量和系统分析，求出试样的水蒸气透过率和透湿系数。

济南赛成仪器一直致力于为大部分国家客户提供高性价比的整体解决方案，公司的核心宗旨就是持续创新，打造高精尖检测仪器，满足行业内不同客户的品控需求，期待与行业内的企事业单位增进交流和合作。

赛成仪器，赛出品质，成就未来！