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引言
在食品包装、药品包装、电子器件防护以及建筑材料等众多领域，材料对水蒸气的阻隔性能至关重要。水蒸气透过率作为衡量该性能的关键指标，直接影响着产品的质量、保质期和使用寿命。水蒸气透过率测试仪红外法凭借其独特的优势，在精确测定各类材料的水蒸气透过特性方面发挥着核心作用，成为保障众多行业产品质量与性能的不可或缺的检测手段。

水蒸气透过率测试仪红外法工作原理
水蒸气透过率测试仪红外法基于红外光谱技术对水汽的高敏感性原理运作。将待测材料制成特定尺寸的试样，密封安装在测试腔室的两侧，形成一个阻隔水汽的屏障。测试腔室被分为高湿度侧和低湿度侧，高湿度侧通常通过饱和盐溶液或加湿器维持较高的相对湿度（一般在 90% 以上），模拟外界潮湿环境；低湿度侧则借助干燥剂或除湿系统保持较低的相对湿度（接近 0%），近似产品内部的干燥需求。
由于两侧存在湿度差，水汽分子会从高湿度侧向低湿度侧扩散穿透试样。在低湿度侧，设有高精度的红外传感器，水汽分子进入其检测区域后，会吸收特定波长的红外光，导致光强发生变化。红外传感器将光强变化信号转换为电信号，该电信号的强弱与水汽分子的浓度变化直接相关。依据朗伯 - 比尔定律，通过对电信号的深入分析，结合测试腔室的有效面积、试样的面积、测试时间以及预先校准的仪器参数，就能精确计算出材料的水蒸气透过率，单位通常为克每平方米每天（g/(m²・d)）。
例如，在食品包装领域，当包装材料试样置于测试腔室时，高湿度侧的水汽在压差驱动下向低湿度侧渗透，红外传感器实时捕捉到这一过程中水汽浓度的变化，从而精准测定出该包装材料阻止水汽进入食品的能力，为食品保鲜期的预估提供关键数据。

水蒸气透过率测试仪红外法结构组成
1.测试腔室与样品夹具
测试腔室是仪器的核心部分，其设计要求具备卓越的气密性和湿度稳定性。一般采用不锈钢或铝合金等耐腐蚀、高气密性的材料制成，内部经过精细抛光处理，减少水汽吸附与残留。样品夹具用于牢固地固定试样，确保试样在测试过程中紧密贴合腔室壁，无泄漏缝隙，保证水汽只能通过试样进行渗透。夹具通常配备可调节部件，以适应不同厚度、尺寸和形状的试样，从薄如纸张的塑料薄膜到具有一定厚度的板材都能精准夹持。
2.湿度控制系统
包括高湿度发生装置和低湿度维持系统。高湿度发生装置常用饱和盐溶液（如氯化钠饱和溶液可提供约 75% 的相对湿度，硫酸钾饱和溶液能达到约 97% 的相对湿度）或超声波加湿器，它们能够持续稳定地为高湿度侧提供高浓度水汽，确保湿度的精确控制。低湿度维持系统则多采用干燥剂（如硅胶、分子筛）或冷凝除湿技术，将低湿度侧的水汽去除，使其保持极低的相对湿度。湿度控制系统还配备高精度的湿度传感器，实时监测两侧湿度，反馈给控制系统进行动态调整，误差范围可控制在极小值，一般相对湿度误差在 ±2% 以内。
3.红外传感器与检测系统
红外传感器是仪器实现高精度测量的关键元件，其核心部件采用对水汽分子吸收峰敏感的红外材料制成，如碲镉汞等。传感器能敏锐地捕捉到水汽分子吸收红外光后光强的细微变化，并将其转换为电信号。检测系统包含信号放大器、滤波器等，对传感器信号进行优化处理，去除噪声干扰，增强信号的稳定性与清晰度。同时，检测系统还与数据采集与处理单元相连，实时传输处理后的信号。
4.数据采集与处理系统
负责采集检测系统传来的电信号，并将其转换为数字信号进行存储和分析。该系统内置专业的算法软件，依据预设的测试参数（如试样面积、测试时间、腔室体积等）和测量数据，自动计算出材料的水蒸气透过率数值。它还能生成详细的测试报告，涵盖测试条件（包括高、低湿度侧的湿度值，测试温度等）、数据曲线（如水汽浓度随时间变化曲线）、水蒸气透过率结果等，方便用户直观了解材料的水汽阻隔性能和测试进程。数据可存储在仪器内部存储器或通过 USB 等接口传输至外部计算机，便于长期存档与进一步分析。
5.温度控制系统
由于温度对水汽的扩散速率有显著影响，仪器配备精确的温度控制系统。采用帕尔贴控温元件或高精度的加热制冷循环系统，可将测试腔室的温度稳定在设定值，误差范围极小，一般在 ±0.5℃以内。在测试过程中，温度传感器实时监测腔室温度，反馈给温度控制系统，使其及时调整加热或制冷功率，确保测试在恒定温度条件下进行，提高测试结果的准确性与可比性。例如，在电子器件防护材料测试中，稳定的温度控制可模拟器件实际工作环境，精准评估材料在不同温度下的水汽阻隔性能。

水蒸气透过率测试仪红外法技术参数
型号 WVTR-E3
测量范围（膜） 0.02～40 g/(m2·day) (标准)
0.1～1000 g/(m2·day) (可选)
试样数量 3
分辨率 0.001 g/(m2·day)
样品尺寸 108mm×108mm
测试面积 50cm2
试样厚度 ≤3mm
测试模式 三腔数据独立
温控范围 15℃～55℃(分辨率±0.01℃)
控温精度 ±0.1℃
控湿范围 0%RH、35%RH～90%RH、100%RH
控湿精度 ±1%RH
载 气 99.999%高纯氮气（气源用户自备）
载气流量 0~100ml/min（全自动控制）
气源压力 ≥0.28MPa/40.6psi
接口尺寸 1/8"
校正方式 标准膜校正
主机尺寸 350mm (L)×695 mm (W)×410mm (H)
主机重量 60Kg
电源 AC 220V 50Hz