Прибор для определения пористости сыпучих и твердых тел Советский патент 1955 года по МПК G01N15/08 E21B49/00 

Приборы для определения пористости сыпучих и твердых тел, в которых применеиа замкнутая камера для измерения объема пор в образце по, объему в них воздуха, определяемому изменением давления в камере, известны. В этих приборах для осуществления изменения объема камеры применены жидкости, что приво дит к адсорбции паров на исследуемом образце и к повышению температуры в камере, в результате чего возникают погреппюсти и он1пбки в измерении.

В предлагаемом приборе указанный недостаток устранен тем, что камера выполнена в виде снльфона. предназначенного для осуществления двух последовательных сжатий - при помещенном в нем образце и без образца - до одного и того же избыточного давления.

На чертеже схематически изображен предлагаемый прибор.

Пористостью, как известно, называется отношение объема пор к общему объему, занимаемому телом, выражаемое, обычно, в процентах:

. ,

пористость;

общий объем, занимаемый телом;

объем твердой части тела, не содержащей пор.

Измерение общего объема тел i; не представляет обычно никаких затруднений.

В основх определения объема твердой части тела, не содержащей пор, iJ.v положен закон Бойля-Мариотта: p,;f о Pv ;Пред.тагаемый прибор позволяет определять суммарный объем сквозных и тупиковых пор без нарущения структуры исследуемого тела. Это особенно важно при 1 сследованип гигроскопичных и набухаюпи х в воде материалов. Учет тупиковых пор необходим при определен1П1 теплопроводности пористых строительных и других лштериалов.

Исследуемый образец помещается в некоторый замкнутый объем И,, при атмосфернолг давлении р„; неизпестнып объем твердой части тела, не содержащей пор, t,.- Тогда объем, занимаемый воздухом камере прибора, будет Io- г ..

SaTCNt производится сжагие рабочей камеры до объема u,i v.- Аг.; давление в камере прп .этом поднимется до р, р„ -г /l.v, где //х

перепад давления, отсчптываемый по манометру. Исходя из этих условий, на основании закон; Бойля-Мариотта, можно написать уравнение; Ро (г-о - v,} р. (-DO - гл- - Л гJ. (11

После сжатия приводится в первоначальное положение, образец вынимаетск и ироязподится «холостое сжатие камеры до объе.ма 4,ifl--/A-z;,,. Давление в камере при этом поднимется до /. - - р } h(, (АО также отсчнтьгзается по манометру). Для второго -ххолостого составляется урагяюнне аналогично (1): Решая совместно уравнения (1) и (2, с з-четом того, что оба сжатня можно производить до одного и того же избыточного давления в камере, т. е. h ,-ho ---li, получают расчетную формулу для измеряемого объема; Б уравнении (3), кроме ncKOMoio объема Jl, неизвестен также об15ем :.(,, Его можно определить нутем дополнительного градуировочного сжатня. закладывая в камер}/ прибора какое-лнбо неиорнстог тело с известным Объемом. Прнбо :) состоит из камеры изменяемого объема, которая представля.ет собо/f с 1льфон / достаточно больи и, размеров, чтобы можно было поместить в него исследуемый образец. В камеру свободно вставляется стакан 2 с образном нрн одном сжатии н пустой ирн другом. Си,(ьфон / прпна.чн к массивной п.тите 3, нмеклцей крьплку 4. Крышка герметически закрывает отверстие снльфона при тгомощн прокладки .5 нз вакуумной резины. Из камеры отведена медная трубка с краном 6 для сообщения камеры с атмосферой. Другая медная трубка соединяет камеру с электроконтактпым ртутным манометром 7. Вместо ртутного манометра можно вмотировать чзвствительный мембранный или снльфонный манометр, JUIK более удобный для применения в нолевых условиях. Изменение объема камеры производится ирн помош,и винтового устройства, которое позволяет одновременно фиксировать величину этого из.менения. Винтовое устройство состоит из вертикального винта 8, л естко сосдинсиного со свободным концом сильфона /, червячной пары 9 с рукояткой, )зраи ;ением которой иеремен ается винт 8, и отсчетного 6apa6ajra fO, который вращается вместе с чер1 ячи-ым колесом и позво.чяет отсчитьп5ать доли оборота колеса. Для отсчета числа целых обороTOI5 червячного 1со.леса на переднюю сте1п у npj.6opa выведена указательная стрелка, которая перемещается относительно П1ка.лы вместе с винтом 8. Винтовое устройство позволяет фиксирог а1ь иере.мендепие свободно- ( конца си.яьфона / и, тем самым, изменение его . При достижении к камере сжатия задаиного избыточного давления кон.raKTHi rfi манометр нодает сигнал о ирскраи еиии сжатия. Это обеспечиjiaeT удобстио работы и больгтгую ТОЧНГ)СТЬ. Ире д л1 е т и з о б р е т е н и я Прибор Д.ЛЯ определения пористости сыпучих и твердых тел с исно.льзованнелт замк(-гутой камеры для изл1ерения объема пор в образце по обь(му НИХ воздлха, .еляем м и.змсч.ччи-гем дав.тешгя в камере, о т л и ч . ю т п и с я . что, с 11,е.ль;о 1тредот1;|эащения погрешностей измерения, возникающих от адсорбЦ ГИ паров Ж1-;ДКОСТСЙ, обычно HpIfM.-ияемых Д.ЛЯ изме1гения объема камеры и от иовышеиия температуры в ней, камера выполнена в виде сильфона, предназначенного для осуществления двух последовательных сжатий --- при помещенном в нем образце и без образца - до одного и того же избыточного давленил.