Паропроницаемость

Паропроницаемость

   Паропроницаемость — способность материала пропускать или задерживать пар в результате разности парциального давления водяного пара при одинаковом атмосферном давлении по обеим сторонам материала. Паропроницаемость характеризуется величиной коэффициента паропроницаемости или величиной коэффициента сопротивления проницаемости при воздействии водяного пара. Коэффициент паропроницаемости измеряется в мг/(м·ч·Па).

      В воздухе всегда содержится какое-то количество водяного пара, причем в теплом всегда больше, чем в холодном. При температуре внутреннего воздуха 20 °С и относительной влажности 55% в воздухе содержится 8 г водяных паров на 1 кг сухого воздуха, которые создают парциальное давление 1238 Па. При температуре –10°С и относительной влажности 83% в воздухе содержится около 1 г пара на 1 кг сухого воздуха, создающего парциальное давление 216 Па. Из-за разницы парциальных давлений между внутренним и наружным воздухом через стену происходит постоянная диффузия водяных паров из теплого помещения наружу.

В результате в реальных условиях эксплуатации материал в конструкциях находится в несколько увлажненном состоянии. Степень увлажнения материала зависит от температурно-влажностных условий снаружи и внутри ограждения. Изменение коэффициента теплопроводности материала в эксплуатируемых конструкциях учитывается коэффициентами теплопроводности λ(A) и λ(Б), которые зависят от зоны влажности местного климата и влажностного режима помещения.
    В результате диффузии водяных паров в толще конструкции происходит движение влажного воздуха из внутренних помещений. Проходя через паропроницаемые конструкции ограждения, влага испаряется наружу. Но если у наружной поверхности стены расположен слой материала, не пропускающий или плохо пропускающий водяные пары, то влага начинает скапливаться у границы паронепроницаемого слоя, вызывая отсыревание конструкции. В результате теплозащита влажной конструкции резко понижается, и она начинает промерзать. в данном случае возникает необходимость установки пароизоляционного слоя с теплой стороны конструкции.

    Вроде бы всё относительно просто, но про паропроницаемость зачастую вспоминают только в контексте «дышащести» стен. Однако, это краеугольный камень в выборе утеплителя! К нему нужно подходить очень и очень осторожно! Нередки случаи, когда домовладелец утепляет дом, исходя лишь из показателя теплосопротивления, например, деревянный дом пенопластом. В результате получает загнивающие стены, плесень по всем углам и винит в этом «неэкологичный» утеплитель. Что касается пенопласта, то из за своей малой паропроницаемости его нужно использовать с умом и очень хорошо подумать, подходит ли он вам. Именно по этому показателю зачастую ватные или любые другие пористые утеплители подходят лучше для утепления стен снаружи. Кроме того, с ватными утеплителями сложнее ошибиться. Однако, бетонные или кирпичные дома можно без опасений утеплять и пенопластом — в этом случае пенопласт «дышит» лучше, чем стена!

В таблице ниже приведены материалы из списка ТКП, показатель паропроницаемости — последний столбец μ.

Как понять, что такое паропроницаемость, и зачем она нужна. Многие слышали, а некоторые и активно употребляют термин «дышашие стены» — так вот, «дышашими» такие стены называют потому, что они способны пропускать воздух и водяной пар через себя. Некоторые материалы (например, керамзит, дерево, все ватные утеплители) хорошо пропускают пар, а некоторые очень плохо (кирпич, пенопласты, бетон). Выдыхаемый человеком, выделяемый при приготовлении пищи или принятии ванной пар, если в доме нет вытяжки, создаёт повышенную влажность. Признаком этого является появление конденсата на окнах или на трубах с холодной водой. Считается, что если стена имеет высокую паропроницаемость, то в доме легко дышится. На самом же деле, это не совсем так!

       В современном доме, даже если стены сделаны из «дышащего» материала, 96% пара удаляется из помещений через вытяжку и форточку, и только 4% через стены. Если на стены наклеены виниловые или флизиленовые обои, то стены влагу не пропускают. А если стены действительно «дышащие», то есть без обоев и прочей пароизоляции, в ветренную погоду из дома выдувает тепло. Чем выше паропроницаемость конструкционного материала (пенобетон, газобетон и прочие тёплые бетоны), тем больше он может набрать влаги, и как следствие, у него более низкая морозостойкость. Пар, выходя из дома через стену, в «точке росы» превращается в воду. Теплопроводность отсыревшего газоблока увеличивается многократно, то есть в доме будет, мягко говоря, очень холодно. Но самое страшное, что при падении ночью температуры, точка росы смещается внутрь стены, а конденсат, находящийся в стене замерзает. Вода при замерзании расширяется и частично разрушает структуру материала. Несколько сотен таких циклов приводят к полному разрушению материала. Поэтому паропроницаемость строительных материалов может сослужить вам плохую службу. 

  Про вред повышенной паропроницаемости в интернете гуляет с сайта на сайт вот такая статья. Приводить её содержание на своём сайте я не буду в силу некоторого несогласия с авторами, однако избранные моменты хочется озвучить. Так, например, известный производитель минерального утеплителя, компания Isover, на своём англоязычном сайте изложила «золотые правила утепления» (What are the golden rules of insulation?) из 4-х пунктов:

• Эффективная изоляция. Используйте материалы с высоким термическим сопротивлением (низкой теплопроводностью). Самоочевидный пункт, не требующий особых комментариев. 

• Герметичность. Хорошая герметичность является необходимым условием для эффективной системы теплоизоляции! Негерметичная теплоизоляция, независимо от её коэффициента теплоизоляции, может увеличивать потребление энергии от 7 до 11% на отопление здания. Поэтому о герметичности здания следует задумываться ещё на стадии проектирования. А по окончании работ проверить здание на герметичность. 

• Контролируемая вентиляция. Именно на вентиляцию возлагается задача по удалению излишней влажности и пара. Вентиляция не должа и не может осуществляться за счёт нарушения герметичности ограждающих конструкций!

• Качественный монтаж. Об этом пункте, я думаю, тоже нет нужды говорить.

Важно отметить, что компания Isover не выпускает какие-либо пенопластовые утеплители, они занимаются исключительно минераловатными утеплителями, т.

е. продуктами, имеющими наиболее высокий показатель паропроницаемости! Это действительно заставляет задуматься: как же так, вроде бы паропроницаемость необходима для отвода влаги, а производители рекомендуют полную герметичность!

     Дело тут в недопонимании этого термина. Паропроницаемость материалов не предназначена для отвода влаги из жилого помещения — паропроницаемость нужна для отвода влаги из утеплителя! Дело в том, что любой пористый утеплитель не является по сути самим утеплителем, он лишь создаёт структуру, удерживающую истинный утеплитель — воздух — в замкнутом объёме и по возможности неподвижным. Если вдруг образуется такое неблагоприятное условие, что точка росы оказывается в паропроницаемом утеплителе, то в нём будет конденсироваться влага. Эта влага в утеплителе берётся не из помещения! Воздух сам всегда содержит в себе какое-то количество влаги, и именно эта естественная влага и представляет угрозу утеплителю. Вот для отвода этой влаги наружу и нужно, чтобы после утеплителя были слои с не меньшей паропроницаемостью.

   Семья из четырёх человек за сутки в среднем выделяет пар, равный 12 литрам воды! Эта влага из воздуха внутренних помещений никоим образом не должа попадать в утеплитель! Куда девать эту влагу — это вообще не должно никоим образом волновать утеплитель — его задача лишь утеплять! 

 

Пример 1

      Давайте разберём вышесказанное на примере. Возьмём две стены каркасного дома одинаковой толщины  и одинакового состава (изнутри к наружному слою), отличатся буду они только видом утеплителя:

Лист гипсокартона (10мм) — OSB-3 (12мм) — Утеплитель (150мм) — ОSB-3 (12мм) — вентзазор (30мм) — ветрозащита — фасад.

Утеплитель выберем с абсолютно одинаковой теплопроводностью — 0,043 Вт/(м•°С), основное, десятикратное отличие между ними только в паропроницаемости:

Коэф. теплопроводности в климатических условиях Б (худший показатель)  λ(Б)= 0.043 Вт/(м•°С).

Плотность  ρ= 12 кг/м³.

Коэффициент паропроницаемости μ= 0.035 мг/(м•ч•Па)

• Эковата

Коэф. теплопроводности в климатических условиях Б (худший показатель)  λ(Б)= 0.043 Вт/(м•°С).

Плотность  ρ= 35 кг/м³.

Коэффициент паропроницаемости μ= 0.3 мг/(м•ч•Па)

Конечно, условия расчёта я тоже использую абсолютно одинаковые: температура внутри +18°С, влажность 55%, температура снаружи -10°С, влажность 84%.

Расчёт я провел в теплотехническом калькуляторе, кликнув по фото, вы перейдёте прямо на страницу расчёта:

Как видно из расчёта, теплосопротивление обоих стен совершенно одинаково (R=3.89), и даже точка росы у них расположена почти одинаково в толще утеплителя, однако, из за высокой паропроницаемости в стене с эковатой будет конденсироваться влага, сильно увлажняя утеплитель. Как бы ни была хороша сухая эковата, сырая эковата тепло держит во много раз хуже. А если допустить, что температура на улице опустится до -25°С, то зона конденсации составит почти 2/3 утеплителя.  Такая стена не удовлетворяет нормам по защите от переувлажнения! С пенополистиролом ситуация принципиально другая потому, что воздух в нём находится в замкнутых ячейках, ему просто неоткуда набрать достаточное количество влаги для выпадения росы.

    Справедливости ради нужно сказать, что эковату без пароизоляционных плёнок не укладывают! И если добавить в «стеновой пирог» пароизоляционную плёнку между ОSB и эковатой с внутренней стороны помещения, то зона конденсации практически выйдет из утеплителя и конструкция полностью будет удовлетворять требованиям по увлажнению (см. картинку слева). Однако, устройство пароиозяции практически лишает смысла размышления о пользе для микроклимата помещения эффекта «дыхания стены». Пароизоляционная мембрана имеет коэффициент паропроницаемости около 0,1 мг/(м·ч·Па), а порой пароизолируют полиэтиленовыми плёнками или утеплителями с фольгированной стороной — их коэффициент паропроницаемости стремится к нулю.

 

    Но низкая паропроницаемость тоже далеко не всегда хороша! При утеплении достаточно хорошо паропроницаемых стен из газо- пенобетона экструдированным пенополистиролом без пароизоляции изнутри в доме непременно поселится плесень, стены будут влажными, а воздух будет совсем не свеж. И даже регулярное проветривание не сможет высушить такой дом! Давайте смоделируем ситуацию, противоположную прошлой!

 

Пример 2

Стена на этот раз будет состоять из следующих элементов:

Газобетон марки D500 (200мм) — Утеплитель (100мм) — вентзазор (30мм) — ветрозащита — фасад.

Утеплитель выберем точно такой же, и более того, стену сделаем с точно таким же теплосопротивлением (R=3.89).

Как видим, при совершенно равных теплотехнических характеристиках мы можем получить радикально противоположные результаты от утепления одними и теми же материалами!!!  Нужно отметить, что во втором примере обе конструкции удовлетворяют нормам по защите от переувлажнения, не смотря на то, что зона конденсации попадает в газосиликат. Такой эффект связан с тем, что плоскость максимального увлажнения попадает в пенополистирол, а из за его низкой паропроницаемости в нём влага не конденсируется. 

 

    В вопросе паропроницаемости нужно разобраться досконально ещё до того, как вы решите, как и чем вы будете утеплять свой дом!   

 

Слоёные стены

   В современном доме требования к теплоизоляции стен столь высоки, что однородная стена уже не способна соответствовать им. Согласитесь, при требовании к теплосопротивлению R=3 делать однородную кирпичную стену толшиной 135 см не вариант! Современные стены — это многослойные конструкции, где есть слои, выполняющие роль теплоизоляции, конструктивные слои, слой наружной отделки, слой внутренней отделки, слои паро- гидро- ветро-изоляций. В связи с разнообразными характеристиками каждого слоя очень важно правильно их располагать! Основное правило в расположении слоёв конструкции стены таково:

Паропроницаемость внутреннего слоя должна быть ниже, чем наружного, для свободного выходы пара за стены дома. При таком решении «точка росы» перемещается к наружной стороне несущей стены и не разрушает стен здания. Для предотврощения выпадения конденсата внутри ограждающей конструкции сопротивление теплопередаче в стене должно уменьшаться, а сопротивление паропроницанию возрастать снаружи внутрь.

Думаю, нужно это проиллюстрировать для лучшего понимания.

To play, press and hold the enter key. To stop, release the enter key.

        Для этих расчётов я использовал калькулятор на сайте теплорасчёт.рф и данные +23°С внутри, -10°С снаружи.

 

• Черный график показывает падение температуры внутри ограждающей конструкции. Начиная с 23 °С и заканчивая -10 °С.

• Синий график — температура точки росы. Если график точки росы соприкасается с графиком температуры, эти зоны называются зонами возможной конденсации (помечены голубым). Если во всех точках графика температура точки росы ниже температуры материала, то конденсата не будет.

1. На первой картинке приведён расчёт кирпичной стены толщиной 50 см. Видно, что даже однородная стена подвержена образованию конденсата. Он будет образовываться в пустотах, порах кирпича и раствора, при замерзании постепенно разрушая эту стену. В данной зоне конденсат будет образовываться в объёме 4 г/м² в час.

2. Вторая картинка показывает в 3 раза более тёплую и при этом на 10 см более узкую стену, утеплённую 10 см минваты. Коэффициент паропроницаемости возрастает изнутри наружу, и точка росы не формируется в такой стене.

3. Конечно, минвату без штукатурки нельзя оставлять, и на 3-м рисунке мы видим, что штукатурка, обладая более низкой паропроницаемостью, чем минвата, вызывает появление конденсата в наружней части утеплителя. В данном случае это не оень страшно — объём влаги невелик (4г/м²/час) и при повышении температуры на улице до -5°С это явление практически изчезает.

4. Последняя картинка показывает, как совсем не нужно делать! Утеплитель здесь заложен внутри бетонного помещения. Теплопроводность стены получилась, в общем-то такая же, как и на 2-м рисунке, но результат совсем другой! На каждом квадратном метре стены и утеплителя образуется почти по стакану воды каждый час! Стена будет постоянно мокрой, в результате чего она промёрзнет насквозь! Яркий пример неправильной последовательности конструкции стены.

Итак, общее правило можно выразить следующей картинкой.

      Всё, что так или иначе связано с паропроницаемостью, затрагивает понятие «Точки Росы», чему посвящена отдельная статья.

Перевод величин паропроницаемости

     К сожалению, далеко не все производители паропроницаемых и пароограничивающих материалов, мембран и плёнок придерживаются единой меры измерения паропроницаемости, из за чего становится проблематично сравнивать порой одинаковые мембраны по этому показателю, а использовать их во всяческих калькуляторах без предварительной обработки данных производителя и вовсе невозможно!  Этот вопрос я выделил в отдельную статью «Конвертируем паропроницаемость».

Важное о паропроницаемости

В любом помещении всегда происходит движение влаги. Её количество зависит от количества находящихся внутри людей, наличия открытых источников воды (аквариумы, фонтаны, открытые емкости) а также типа помещения (кухня, ванная, бойлерная, спальня, офис – влажность будет разной, даже если они находятся водном здании). Уровень влажности также сказывается на восприятии температуры – если прохладно и при этом высокая влажность, будет казаться, что в комнате на несколько градусов холоднее. Поэтому инженерами рассчитаны нормы влажности, которые необходимо соблюдать. Например, по СанПинам влажность воздуха в квартире должна составлять от 40% до 60% при температуре воздуха 22-24 °C.

 Рекомендуемая влажность в жилом помещении

В помещениях, в которых нет принудительной вентиляции, влажность регулируется за счет проветривания. Если же дом большой или нет возможности проветривать его регулярно, обычно устанавливают системы искусственной вентиляции, которые автоматически поддерживают уровень влажности. При строительстве и эксплуатации здания нужно уделять вентиляции большое внимание, поскольку повышенная влажность плохо сказывается фактически на всех строительных материалах и способствует постепенному разрушению здания: обвалу штукатурки, появлению трещин на краске, возникновению плесени и т.д. Поэтому при правильном подходе к строительству или ремонту дома вентиляцию нужно учитывать уже на этапе теплоизоляции и выборе утеплителя. От его характеристик будет зависеть, насколько сами стены будут пропускать влагу наружу.

Последствия нарушения влажности и вентиляции в помещении

Что понимают под паропроницаемостью? Это способность материала пропускать водяной пар. Она характеризуется коэффициентом паропроницаемости µ – он определяется количеством водяного пара, способным пройти через материал площадью 1 м2 за 24 часа. Так как этот коэффициент зависит от нескольких характеристик, измеряется он в мг/(м·ч·Па). Для наглядности можно сравнить паропроницаемость следующих материалов:

• «Экотермикс 300» -0,04мг/м*ч*Па
• «Экотермикс 600» — 0,07 мг/м*ч*Па
• минеральная вата — 0.6мг/м*ч*Па
• сосна (поперек волокон) — 0,06мг/м*ч*Па
• дуб (поперек волокон) — 0,05мг/м*ч*Па

Пар, находящийся в доме, особенно в холодное время года, стремится выйти наружу из-за перепада парциального давления (давления водяного пара) внутри помещения и снаружи. Но вместе с паром наружу выходит и тепло, поддержание которого составляет основную часть коммунальных расходов. Поэтому, учитывая возможности строительных технологий и разнообразие материалов, специалисты стремятся подобрать утепление таким образом, чтобы пар выходил наружу, а теплый воздух – нет. Для того, чтобы подобрать наилучший вариант, у всех строительных материалов, и особенно утеплителей, рассчитывается коэффициент паропроницаемости. Когда же дело доходит до монтажа и установки, у строителей начинаются серьезные споры о правильности той или иной технологии и преимуществах каждого конкретного материала.

Мы выявили три наиболее популярных мнения:

1. «Лучше вообще не использовать ничего искусственного, утеплять по старинке опилками, чем всю жизнь жить в доме из химии»

                              Утепление пола опилками

Это точка зрения присуща людям, для которых крайне важна экологичность жилья и натуральность материалов. Можно по-разному относиться к этому факту, но большинство окружающих и ежедневно используемых нами вещей имеют в своем составе искусственные материалы. Однако это не делает их автоматическими опасными для нашего здоровья. Более того, благодаря развитию химической промышленности, с каждым годом удается получать все бо’льшее количество материалов из экологичного или переработанного сырья, сохраняя при этом все характеристики. Например, пенополиуретан «Экотермикс 600» производится из отработанных отходов промышленного растительного масла.

2. «Минеральная вата давно себя зарекомендовала, это хороший материал»

 Утепление минеральной ватой

Минеральная вата в свое время действительно была революционным материалом и не зря завоевала свою популярность в России. Однако способ её установки довольно сложный – он требует установки дополнительных крепежных конструкций, а также установки пароизоляции и ветровлагозащитной мембраны. Пароизоляция — один из обязательных слоев утеплительного «пирога» с применением минеральной ваты. Она защищает утеплитель от увлажнения конденсатом, который образуется при контакте пара и теплого воздуха с более холодными поверхностями стен, потолков и полов . Нюанс заключается в том, что пароизоляция должна быть выполнена внимательно и аккуратно: пленку необходимо стыковать и, самое важное, не повредить во время отделки и эксплуатации, ведь всего одна дырка от гвоздя или самореза на 1м2 снизит эффективность пароизоляции примерно в несколько тысяч раз. Если же к этому материалу вообще не установить пароизоляцию, он очень быстро впитает в себя всю влагу, начнет отсыревать и будет пропускать значительное количество тепла. Еще один негативный момент – пароизоляционная пленка заметно влияет на микроклимат помещения, создается эффект парника: влажность воздуха повышена, а в помещении душновато и тяжело дышать. Если хоть раз ваша бабушка выращивала на балконе рассаду, вспомните, как она кутала горшки с огурцами и помидорами в полиэтиленовую пленку – теперь вы наглядно представляете, как работает пароизоляционная пленка в доме.

3. «Пенополиуретан – самый современный утеплитель, нужно использовать его».

Утепление пола пенополиуретаном

Стены, утепленные ППУ, на специализированных форумах и интернет-площадках часто называют «дышащими», паропроницаемыми. Здесь сразу нужно пояснить несколько важных моментов.

Первое, не весь пенополиуретан пропускает пар. Закрытоячеистый материал состоит из огромного количества не связанных между собой ячеек, поэтому он не пропускает пар. А вот более мягкий по структуре открытоячеистый ППУ пропускает определенное количество пара, примерно равное тому же дереву или кирпичу, и при напылении пена работает с конструктивом как одно целое. Поэтому его часто используют для утепления изнутри. А, например, наружное утепление фундамента проводят закрытоячеистой пеной из-за ее влаго-, паронепроницаемости и повышенной твердости.

И второе – даже паропроницаемые стены не могут заменить систему вентиляции, так как объем проникающего через стены пара очень мал и составляет около 3-5% от общего объема. Оставшиеся 95-97% удаляются из помещения путем проветривания, через щели в окнах и стенах, а также через вентиляционные коллекторы.

Мы не знаем, к какой из рассмотренных точек зрения склоняетесь вы. Выбор утеплителя складывается из множества моментов, но если вы заботитесь об энергоэффективности дома и комфортном микроклимате внутри него, без квалифицированных специалистов по утеплению не обойтись. Если такие у вас уже есть, то делать ли выбор в пользу натуральности и опилок, более доступной, но сложной в установке и небезопасной минеральной ваты, или современного и надежного пенополиуретана, зависит только от бюджета ремонтных работ и ваших личных предпочтений.

Преимущества прибора для определения паропроницаемости сенсорным методом

Гугл
Отзывы

Дом

Классический пользовательский

Ресурсы

Исследования барьерных свойств

лаборатория Исследования барьерных свойств

Содержание водяного пара в упаковке может вызвать качественные изменения некоторых продуктов. Особое внимание следует уделить паропроницаемости упаковочных материалов, которая будет существенно различаться для разных материалов. Поэтому испытание на паропроницаемость становится очень важным. Существует множество факторов, влияющих на испытание на паропроницаемость, при этом стабильность температуры испытания и разница влажности на двух сторонах образца являются наиболее влиятельными факторами на результаты испытаний.

1 Важность контроля температуры при испытании на паропроницаемость
Большинство кристаллических полимеров являются полукристаллическими полимерами. Теоретически кристаллизованная часть полимера считается областью, которая не может проникнуть во время диффузии инфильтрационных молекул внутри полимерного материала. Это некристаллическая часть, в которой происходит большая часть диффузии. Чем длиннее цепочка молекулы полимера, тем больше будет ее конформация. При повышении температуры изменение конформации цепи молекулы будет ускоряться в результате теплового движения, что, в свою очередь, уменьшит степень полимеризации. Затем ускоряется диффузия молекулы инфильтрата в полимере. Другими словами, повышение температуры снижает барьерные свойства материала.

На проникновение водяного пара в полимеры значительное влияние оказывает температура. Его связь с температурой можно продемонстрировать с помощью уравнения Аррениуса.

С повышением температуры коэффициент паропроницаемости увеличивается, хотя для разных полимерных пленок это увеличение неодинаково. В литературе указывается, что коэффициент паропроницаемости аморфных материалов быстро увеличивается с повышением температуры, а материалов с определенной степенью кристалличности несколько медленнее.

2 Влияние разницы влажности на данные испытаний
Поскольку молекулы водяного пара поляризованы. В процессе проницаемости молекул водяного пара некоторые полимеры могут адсорбировать водяной пар и проявлять явление набухания, за счет которого увеличивается внутренний свободный объем. Коэффициент паропроницаемости материалов, очевидно, связан с концентрацией водяного пара. Соответственно, на паропроницаемость также явно влияет изменение влажности, которое представляет собой нелинейную зависимость между паропроницаемостью и разностью относительной влажности для некоторых полимерных материалов. Например, взаимосвязь между проницаемостью водяного пара гидрофильного полимера целлофана и разностью влажности не представляет линейной зависимости, которая является наиболее очевидной разницей водяного пара и обычных неорганических газов с точки зрения проникновения внутрь полимеров.

3 Различие чашечного метода и сенсорного метода
В настоящее время для определения паропроницаемости используются чашечный метод или сенсорный метод. Эти методы основаны на разных принципах тестирования; и структура тестовых инструментов также значительно различается.

При чашечном методе чашка с запечатанным внутри образцом помещается в атмосферу с постоянной температурой и влажностью. Относительную влажность с двух сторон образца контролируют осушителем или насыщенным солевым раствором внутри чашки и постоянной температурой и влажностью атмосферы. Паропроницаемость можно рассчитать по измеренному увеличению или уменьшению веса чашки. Испытательная атмосфера этого метода обеспечивается постоянной температурой и влажностью. Влажность – это разница влажности внутри стакана и влажности воздуха. Так как до и во время испытания чаша работает в атмосфере с постоянной температурой и влажностью, необходимый объем испытательной атмосферы достаточно велик, что не способствует контролю температуры и влажности воздуха.

Рисунок 1. Принцип чашечного метода

В зависимости от типа используемого датчика сенсорный метод делится на метод инфракрасного датчика, метод электролизного анализа и метод динамической относительной влажности. Первые два метода очень похожи с точки зрения структуры теста и принципа тестирования. В этих двух методах образец запечатывается в верхней и нижней камерах. Одна сторона образца поддерживает состояние высокой влажности насыщенным солевым раствором, а другая сторона остается сухой за счет продувки сухими газами. Таким образом, две стороны образца образуют определенный перепад влажности. Водяной пар, проходящий через образец в сухую камеру, переносится сухим газом-носителем к датчику, где измеряется содержание водяного пара для определения паропроницаемости. Приборы, основанные на этих двух принципах испытаний, обладают большей независимостью в работе, а необходимый объем испытательных камер очень мал, что упрощает контроль температуры и влажности. Метод динамической относительной влажности отличается от первых двух методов с точки зрения принципа испытаний. Температурный контроль этого метода легко реализовать. Однако из-за принципа испытания разница влажности на двух сторонах образца постоянно меняется в процессе испытания.

Рисунок 2. Метод электролиза

4 Преимущества сенсорного метода Тестер паропроницаемости в контроле температуры и влажности
Объем является одним из основных факторов для обеспечения постоянной температуры и влажности в определенном пространстве. Чем меньше объем, тем лучше будет контролирующий эффект температуры и влажности. Как указано выше, приборная структура сенсорного метода позволяет легче реализовать контроль постоянной температуры и влажности, чем чашечный метод, и позволяет получить идеальный контрольный эффект при специальной технологической обработке. Здесь мы берем Labthink TSY-W3 в качестве примера для объяснения.

Labthink TSY-W3 электролизного метода использует высокоточный электролизный датчик влажности. Его характерной особенностью является использование постоянной оборотной воды для поддержания температуры испытательной камеры, которая улучшена на основе контроля температуры водяной бани. здесь следует отметить, что контроллер цикла обладает функцией как нагрева, так и охлаждения в диапазоне температур от 0 до 100°C. Точность контроля составляет ±0,1°C, что не только соответствует требованиям национальных и международных стандартов, но и является инструментом с наиболее идеальным контролем температуры. Использование насыщенного солевого раствора для контроля влажности может сделать влажность на стороне с высокой влажностью стабильной. Кроме того, сторона с низкой влажностью контролируется эксикаторами, благодаря которым две стороны образца имеют очень стабильную разницу давлений с небольшими колебаниями. Чем точнее контроль температуры и влажности, тем выгоднее проверять данные. Воспроизводимость полевых данных TSY-W3 очень хорошая во всем диапазоне испытаний. Кроме того, период испытаний этого прибора короче, чем у приборов чашечного метода. Это дает очевидное преимущество при испытании материалов с более низкой паропроницаемостью. Этот вид инструментов не чувствителен к сотрясениям окружающей среды; и эффективно избегает влияния окружающей среды на эффективность тестирования.

5 Выводы
Влажность и температура испытательной среды являются двумя важными факторами, влияющими на результаты испытаний на паропроницаемость. Таким образом, эффективный контроль этих двух факторов может повысить точность и воспроизводимость данных испытаний. В целом, Labthink TSY-W3 обладает значительными преимуществами в области контроля температуры и влажности.

Влагопроницаемость уплотнителей, используемых в оружии (Технический отчет)

Влагопроницаемость уплотнителей, используемых в оружии (Технический отчет) | ОСТИ.GOV

перейти к основному содержанию

• Полная запись
• Другое связанное исследование

Чтобы сделать более надежные оценки количества воды, проникающей через защитные уплотнения оружия, мы получили обширные данные о коэффициенте водопроницаемости для различных материалов уплотнительных колец, в том числе для конкретных оружейных составов EPDM, бутила, фторсиликона и силикона. Для каждого материала данные были получены при нескольких температурах, обычно в диапазоне от 21°С до 80°С; для выбранных материалов отслеживалось влияние относительной влажности. Для большинства измерений использовались два различных экспериментальных метода: метод проницаемости чашечки и метод набора/снижения веса с использованием чувствительных микровесов. Было обнаружено хорошее соответствие между результатами двух методов, что добавило уверенности в надежности измерений. Поскольку ни один из вышеперечисленных методов не был достаточно чувствительным для измерения водопроницаемости бутилового материала при низких температурах, в этих условиях был применен третий метод, основанный на использовании коммерческого прибора, в котором используется чувствительный к воде инфракрасный датчик.

Авторов:

Гиллен, К. Т.; Зеленый, П Ф

Дата публикации:

1993-02-01

Исследовательская организация:

Национальная лаборатория Сандия. (SNL-NM), Альбукерке, Нью-Мексико (США)

Организация-спонсор:

долларов США; Министерство сельского хозяйства США, Вашингтон, округ Колумбия (США)

Идентификатор ОСТИ:

6884480

Номер(а) отчета:

SAND-92-2651
ВКЛ.: DE93008489

Номер контракта с Министерством энергетики:  

АК04-76ДП00789

Тип ресурса:

Технический отчет

Страна публикации:

США

Язык:

Английский

Тема:

45 ВОЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, ВООРУЖЕНИЕ И НАЦИОНАЛЬНАЯ ОБОРОНА; 36 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ; ПРОКЛАДКИ; ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ; ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ; МОРСКИЕ КОТИКИ; ПОЛИМЕРЫ ЭТИЛЕН-ПРОПИЛЕН-ДИЕНА; СОЕДИНЕНИЯ ФТОРА; ВЛАГА; ПРОНИЦАЕМОСТЬ; СИЛИКОНЫ; ВОДА; ГАЛОГЕННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ; СОЕДИНЕНИЯ ВОДОРОДА; ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ; ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ КРЕМНИЯ; КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ; ПОЛИМЕРЫ; СИЛОКСАНЫ; ОРУЖИЕ; 450200 * — Военные технологии, вооружение и национальная оборона — ядерные взрывы и взрывчатые вещества; 360606 — Другие материалы — Физические свойства — (1992-)

---

Форматы цитирования

• MLA
• АПА
• Чикаго
• БибТекс

Гиллен, К. Т., и Грин, П. Ф. Влагопроницаемость герметичных уплотнений, используемых в оружии . США: Н. П., 1993. Веб. дои: 10.2172/6884480.

Копировать в буфер обмена

Гиллен, К. Т. и Грин, П. Ф. Влагопроницаемость герметичных уплотнений, используемых в оружии . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/6884480

Копировать в буфер обмена

Гиллен, К. Т., и Грин, П. Ф., 1993. «Влагопроницаемость экологических уплотнений, используемых в оружии». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/6884480. https://www.osti.gov/servlets/purl/6884480.

Копировать в буфер обмена

@статья{osti_6884480,
title = {Влагопроницаемость защитных уплотнений, используемых в оружии},
автор = {Гиллен, К. Т. и Грин, П. Ф.},
abstractNote = {Чтобы сделать более надежные оценки количества воды, проникающей через защитные уплотнения оружия, мы создали обширные данные о коэффициентах водопроницаемости для различных материалов уплотнительных колец, в том числе для конкретных оружейных составов EPDM, бутила, фторсиликона. и силикон. Для каждого материала данные были получены при нескольких температурах, обычно в диапазоне от 21°С до 80°С; для выбранных материалов отслеживалось влияние относительной влажности. Для большинства измерений использовались два различных экспериментальных метода: метод проницаемости чашечки и метод набора/снижения веса с использованием чувствительных микровесов. Было обнаружено хорошее соответствие между результатами двух методов, что добавило уверенности в надежности измерений. Поскольку ни один из вышеперечисленных методов не был достаточно чувствительным для измерения водопроницаемости бутилового материала при низких температурах, в этих условиях был применен третий метод, основанный на использовании коммерческого прибора, в котором используется чувствительный к воде инфракрасный датчик.