Устройство для исследования образцов пористого материала,содержащего жидкую фазу,преимущественно образцов морского льда Советский патент 1983 года по МПК G01N25/16 F25C5/02 

Изобретение относится к исследов нию пористых материалов, .содержащих жидкую фазу, а именно образцов морс го льда. Известно устройство для транспор рования и последующего исследования образцов морского льда, содержащее емкость для образца и приспособлени для его переохлаждения для предотвр шения вытекания жидкости из Недостатком этого технического р шения является то, что при переохла дении льда в его структуре и состав возникают нарушения и необратимые структурные изменения,. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для исследования образцо иористого материала,содержащего жид кую фазу,в том числе образцов морс го льда,включающее корпус с крышко мембранами,укрепленными с образова рМ между одной из них и крышкой ПОЛ ти для образца,а между другой и ст ками корпуса - камеры,сообщенной с источником давления ГЗ ,. Однако в известном устройстве т же не обеспечивается сохранность структуры образца в связи с тем, что жидкая фаза вытекает из пор. Цель изобретения - сохранение структуры образца. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для исследования образг.ов пористого материала, содержащем жидкую фазу, преимущественно образцов морского льда, включающем: корпУс с крышкой и .мембранами, укрепленными с образованием между одной из них и крышкой полости для образда,а между другой и стенками .корпуса камеры, сообщенной с источником давления, мембраны расположены горизонтально и укреплены между кромками крышки и корпуса, герметично, при этом верхняя меморана выполнена из эластичного, а нижняя из упругого матери ала, и в последнюю вмонтированы впускной и выпускной клапаны для подсоединения к дополнительному источнику давления и создания между мембранами давления, большего чем давлен в полости с образцом, но меньшего, чем под упругой мембраной,причем под крышкой корпуса размещены элас тичная и пористая прокладки, а- в крышке выполнены отверстия для удале ния излишков жидкости из полости с образцом и введения измерительны инструментов. На фиг. 1 изображено устройство для исследования образцов порис того материала, содержащего жидкую фазу, преимущественно образцов морского льда; на фиг. 2 - то же, в момент закладки образца;на фиг. 3 - размещение измерительных устройств в крышке. Устройство содержит корпус 1 с крышкой 2 и мембранами 3 и4,расположенными горизонтально и укрепленными с образованием между мембраной 3 и крышкой 2 полости 5 для образца б, а между, мембраной 4 и стенками корпуса 1 - камеры 7, сообщенной с источником давления через клапан 8. М.ембрана 3 выполнена из эластичного, а мембрана 4 - из упрузгого материала. В мембрану 4 вмонтированы впускной клапан 9 и выпускной клапан 10 для подсоединения к дополнительному источнику давления. Крышка 2 имеет фланец 11 и нарезную горловину 12, содержащую прокладку 13 и днище 14. Сопряжения корпуса 1 с крышкой 2 производятся с помощью нарезной муфты 15, между,ним герметично укреплены мембраны 3 и 4. Под донцем 14 крьашки 2 размещены эластичная, прокладка 16 и пористая прокладка 17. В,крыш1 е 2 выполнены отверстия 18 для удаления излишков жидкости из полости 5 и введения трубок 19 для ввода в образец б термометра 20 (или ультразвуковой головки вместо него) и электродов 21 и 22 для определения электропроводности образца 6. Устройство работает следующим образом. . При снятой крышке 2 верхняя эластичная мембрана 3 подобно кошелю подводится в воде под находя-щийся на плаву и поддерживаемый от перемещений образец б льда и вместе с ним вынимается из воды и- загружается в корпус 1 поверх свободно лежащей в нем упругой мембраны 4. Затем края обеих мембран 3 и 4 расправляют и ровно укладывает по периметру сопрягаемых кромок корпуса 1 и фланца 11 крышки 2, закрывают крышку 2, затягивая .нарезную муфту Г5, защемляя герметично мембраны 3 и 4. После этого начинают процесс обжатия образца 6 элдстичной мембраной 3 и фиксацию его в верхней части корпуса 1 за счет поджатия упругой мамбраны 4, для чего, управляя чеоез клапаны 8 и 9 попеременно или совместно подают избыточное давление под упругую мембрану 4 и в камеру 23 меХДу мембранами. При воздействии давления через клапан 9 мембрана 3 из крайнего нижнего положения переходит, постепенно растягиваясь и огибая образец 6, в крайнее верхнее положение. При этом води, зачерпнутая из проруби имеете с образцом, выдавливается вверх через пористую прокладку 17 и трубки 19 в горловину 12, из которой отсасывается спринцовкой. Под действием избыточного д.авления Р„

через клапан 8 упругая мембрана 4 поджимает образец б к верхней пористой прокладке 17. и,частично ох-, ватывая низ образца 6, фиксирует его в этом положении, npeiiOTspamaH его перемещения вйутри корпуса 1. Наличие эластичной прокладки 16 устраняет перекосы и разрушение образца. Поскольку в образовавшейся камере 23 меяоду мембранами 3 и 4 при поджатии последней давление несколько повышается выше нормы, то оно стравливается через выпускной клапан 10.

Для контроля температуры внутри образца в него Через отверстие трубки 19 вводится термометр 20, провода от которого выводятся на указатель, размещенный в удобном для наблюдения месте, через герморазъем (не показан). После навертывания на

горловину 12 крышки 24 с прокладкой 13 устройство готово к помещению в термостат с холодильным индивидуальным устройством и приборами контроля за температурой, давлением в камерах и крена. После доставки в лабораторию крышка 24 отвинчивается и при температуре в помещении, равной температуре зоны, где бил добыт образец, производят прочие измерения параметров образца 6, в частности, вводя в образец электроды 21 и 22, производят измерение электропроводности в зависимости от заглубления на разных уровнях. При укладке в горловину 12 кусков охлаждающего льда и укрытии его термоизоляционной ватой измерения можно производить при комнатной температуре, поддерживая в устройстве и термостате требуетиый режим температуры и давления.

Фиг. 2.

г/

%4

Фие.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ.ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ .ПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА,СОДЕРЖАЩЕГО ЖИДКУЮ ФАЗУ,ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ОБРАЗЦОВ МОРСКОГО ЛЬДА, включающее корпус с крышкой и мембранами, укрепленными с образованием между одной кэ них и крышкой полости для образца, а между другой и стенками корпуса камеры,сообщенной с источником давления, отличающееся тем, что, с целью сохранения структуры образца, мембраны расположены горизонтально и укреплены между кромками крышки и корпуса герметично, при этом верхняя мембрана выполнена из эластичного, а нижняя - из упругого материала, и в последнюю вмонтированы впускной и выпускной клапаны для подсоединения к дополнительному источнику давления и создания между мембранами давления, большего чем давление в полости с образцом, но меньшего чем под упругой мембраной, причем под крышкой корпуса размещены эластичная и . «g пористая прокладки, а в крышке выпол-i нены отверстия для удаления излишков {гЛ жидкости из полости с образцом и вве-Ц,,, дения измерительных инструментов. Сиш