氢气环境材料性能测试仪（通用型）
通用型
通用型采用标准试样，并将其置于充有高压氢气的密闭试验容器中。根据其是否具有加热或冷 却装置，将其进一步分为常温型与高低温型。
常温型
常温型测试仪没有加热或冷却装置，仅在密闭试验容器中充入氢气，形成常温氢气环境。
日本国家高级工业科技研究所的Fukuyama以气体压力作为动力，开发了一套用于100MPa氢气和氩气室温环境的拉伸性能测试仪，如图4所示。该设备通过控制活塞上下气压产生的力进行加载。由于气压既是氢气环境对料性能影响的参数之一，又是加载源，因而具有压与载荷不能分开控制的局限性。为了达到较的加载力，则必须相应增加气体的压力，而过高体压力对气压元件及其控制和密封来说都是一挑战。为此，Fukuyama与Imade等又开发了一种部加载的材料性能测试仪，如图5所示。该测仪通过电机减速系统实现加载，可用于高达230MP的氢气环境材料性能测试。值得一提的是，Fukuyama与Imade等通过特殊的试样夹持方式及相应测量方法，将静、动摩檫力从所测得载荷中分离来，最终得到试样所承受的实际载荷。但也正因该特殊夹持结构，测试仪仅能用于拉伸性能测试。
上述测试仪均采用外部载荷传感器。由于存在试验容器密封处的摩擦力和氢气压力产生的附加载荷，虽然学者们采用了一些措施来消除其影响，如Fukuya¬ma与Imade等的平衡腔设计与特殊夹持结构设计，日本机械工程公司Yasuo和Yasuhide的平衡杆设计，但依旧不能直接测得试样实际承受的载荷。
因此，美国国家标准技术研究所（NIST)材料可靠性研宄部的Slifka、Drexler等在研究管道钢材疲劳性能时开发了一种测试仪。采用抗高压氢气干扰的内部载荷传感器测量载荷，其原理如图6所示。该内部传感器在空气中以外部载荷传感器标定，试验中的测量与控制也均基于该内部载荷传感器。然而，限于技术的保密性，目前此类传感器价格非常昂贵，且在市场上很难购买。
为了保证充入氢气的纯度，德国斯图加特大学的Deimel和HaniSCh还开发了一种配有氢气纯度检测的拉伸测试仪，结构原理如图7所示。通过反复充放气和〇2与H20检测分析装置来保证试验时的高氢气纯度，具有一定的参考价值。
常温型材料性能测试仪因为没有加热或冷却装置，所以结构相对简单，对于氢气这种易燃易爆气体吏为安全。但是，常温型材料性能测试仪只能用于常温测试，无法满足高低温测试要求。而现实中，目前对高低温测试的需求越来越多。
高低温型
高低温型测试仪配有加热或冷却装置，根据其安装方式，可分为内置型和外置型。
内置型测试仪将加热或冷却（通常为加热）装置置于试验容器内，传热效率高，但也因此增加了试验容器的尺寸，进而增加了氢气的使用量，降低了经济性与安全性。
Yokogawa与Fukuyama等开发了一台用于高压高温氢气环境的拉伸测试仪，如图8所示。采用8kW内置电阻炉加热，温度高达7731K(500oC)。试验压力容器外壳以循环水冷散热，同时阻止对O型密封圈的热损伤。由于加热炉内置，其陶瓷炉壁等的脱气将污染氢气，导致氢气纯度难以保证。值得一提的是，该测试仪首次提出平衡腔设计，消除了氢压对载荷测量的影响。
Rocketdyne公司开发的拉伸测试装置将试样腔与加热炉腔隔开，彼此独立，如图9所示。在两个腔体中充入同样压力的同种气体，使得穿过各腔体间的气体泄漏量最小化，从而保证了试样腔中氢气的纯度，加热温度高达2000°F(1093°C），因此致使试验容器体积更加巨大。
外置型测试仪将加热或冷却装置置于试验容器外部，减小了容器体积，进而降低了氢气的使用量，增加了经济性与安全性，也保证了氢气的纯度。但是需将热量通过容器壁，致使效率降低，也易使容器壁过热或过冷，对容器的材料是一个挑战。
Yokogawa与Fukuyama等叫开发的一种蠕变测试仪，如图10所示，采用外置加热方式，温度高达873K(600°C)。日本钢铁有限公司（JapanSteelWorksLtd.)研发的氢气环境疲劳性能测试的试验仪器，如图11所示,通过压力容器外的热交换器进行加热与冷却，高温可达85°C，低温可达-40°C。Yasuo和Yasuhide研发的lOOMPa级氢气环境材料性能测试仪，如图12所示，环境温度范围为-45°C到90°C。值得一提的是，该测试提出了一种平衡杆设计来消除氢压对载荷测量的影响。高低温型测试仪增加了加热或冷却装置，致使结构更加复杂，但应用更为广泛。
 
各氢气环境材料性能测试仪的功能等情况如表1所示。可见，现有氢气环境材料性能测试仪或者用于室温氢气环境，或者加热能力明显不足，如高温仅达100°C以内，或者测试功能有限，如只能进行拉伸性能测试。
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