[发明专利]一种连续纤维束轴向稳态渗透率的测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种连续纤维束轴向稳态渗透率的测量装置，其特征在于：包括气罐、压力阀、注射器、塑料短管和纤维束夹紧管；气罐出口密封连接压力阀进口；压力阀出口密封连接三通的水平端口，三通的另一水平端口与塑料短管一端密封连接，三通的竖直端口与注射器出口密封连接；塑料短管另一端内插入有纤维束夹紧管，且塑料短管与纤维束夹紧管过盈配合；液体存储在注射器内；纤维束夹紧管内插入有纤维束；纤维束夹紧管为刚性非渗透管；纤维束夹紧管出口有盛接液体的容器。

2.根据权利要求1所述的一种连续纤维束轴向稳态渗透率的测量装置，其特征在于：包括粗精度压力阀和高精度压力阀；粗精度压力阀和高精度压力阀密封串联；气罐出口密封连接粗精度压力阀进口，高精度压力阀出口密封连接三通的水平端口。

3.根据权利要求1或2所述的一种连续纤维束轴向稳态渗透率的测量装置，其特征在于：纤维束夹紧管采用树脂和玻璃管制成，纤维束夹紧管外圈为树脂，内圈为玻璃管，玻璃管内嵌在树脂内。

4.根据权利要求3所述的一种连续纤维束轴向稳态渗透率的测量装置，其特征在于：纤维束夹紧管内纤维束的纤维密度介于40%～70%之间。

5.一种连续纤维束轴向稳态渗透率的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：打开注射器阀门，存储在注射器内的液体受自身重力作用进入塑料短管内；而后关闭注射器阀门；

步骤2：打开气罐，调节压力阀，使塑料短管内的液体浸润纤维束夹紧管内纤维束，当纤维束夹紧管出口有液体流出时，认为液体完全浸润纤维束；

步骤3：在液体完全浸润纤维束后，调节压力阀，达到要求的注射压力，称量t时间内从纤维束夹紧管出口流出的液体的质量m，由公式

k=mηϵLcρtsP]]>以及k0=Df216kϵ3(1-ϵ)2]]>

联立求解得到纤维束轴向稳态渗透率k，公式中s为纤维束夹紧管内孔截面积，L_c为纤维束夹紧管长度，P为液体受到的气体压力，ε为孔隙率，η为液体的粘度，ρ为液体的密度，D_f为单根纤维束直径，k₀为kozeny常数。