Способ определения удельной электропроводности порошкообразных материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N27/02 

Изобретение относится к исследованию фиэикохимических свойств веществ по величине электропроводности и может найти применение в горной, металлургической, строительной и других отраслях промышленности, где необходимо измерение удельной электропроводности порошкового материала.

Известен способ измерения удельной электропроводности материалов, который заключается в том, что материал засыпают в измерительную ячейку и с помощью микрометрического винтл сжимают его между электродами, через которые пропускают электрический ток. Для устранения влияния на.электропроводность минерала контактов между зернами, воздушных промежутков и поверхностей проводимости подбирают частоту тока для измерения. Удельную электропроводность образца рассчитывают по формуле

J е З-ТГТ

где D и и - величина тока и напряжения соотнетственно;

; 2 и 5 - высота и площадь столбика порошка материала l Недостатком этого способа является низкая точность измерения. Объясняется это тем, что удельная электропроводность порошкового материала т.е. самих частиц порошка, неверно отождествлена с удельной- электропроводностью порошка. Порошок отличается от составляющих его частиц наличием воздушных промежутков (пор) между частицами. В свою очередь, пористость порошка, как отношение объема пор к насыпному объему, зависит от степени его сжатия и других неучитываемых факторов, точно компенсировать переменное влияние которых без соответствующего измерения не возможноi Поэтому спасоб на порошковом материале дает ошибку на порядок измеряемой величины и более Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ определения удельной электропроводности порошкообразных материалов, включакнций создание нагрузки и измерение удельной электропроводности пробы материала при его сжатии t2j.

Недостатком известного способа является низкая точность измерения, объясняется это тем, что между ежатием порошка и его удельным сопротивлением нет однозначной зависимости, а, кроме того, предельно .допустимое сжатие образца материала ограничено прочностью материала прессматрицы и самого образца, при котором удельное сопротивление поретика оказывается на порядок выше удельного сопротивления материала, например даже для такого мягкого материала как графит, ввиду значительной пористости.

Цель изюбретения - повышение точS ности опрбгделения удельной электропроводности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения удельной электропроводности по0 рошкообразных материалов, включающему создание нагрузки и измерение удельной электропроводности пробы материала при его сжатии, одновременно с удельной электропровод5 ностью измеряют пористость пробы при изменяющейся нагрузке, а иско1 ый параметр определяют по формуле

Уп т-Гпп п 1 Q -в 0 m h

где 9f , 6р - пористость пробы при различных нагрузках; Т 1 /Г удельная теплопроU ГТ U П

водность при различ5ных нагрузках.

Измерение пористости порошка П1эи изменяющейся нагрузке позволяет выявить закономерность изменения удельной электропроводности порошка и 0 этим устретить влияние степени сжатия на определяемую величину удельной электропроводности порошкового материала, при этом процесс измерения упрощен, так как отпадает необс ходимость применения высокочастотного генератора и предельного сжатия материала. I .

Способ осуществляют с помощью устройства, состоящего из изоляцион0 ного корпуса пресс-матрицы, двух . поршней с микрометрическим винтом и электродов.

При измерении удельной электро5 проводносоги порошка определяют плотность материала, массу образца. Образец засыпают в пресс-матрицу и . приводят Е1 сжатое состояние поршня ми с помсж1ью микрометрического вингл та. При пропускании тока через электроды фиксируют напряжение, ток между электродами и объем порошка, по которим измеряют пористость порошка 0 , . , ., 0f, одновременно с удельной электропроводностью по рошка ..., f п при изменяющейся нагрузке без фиксации последней. Многочисленные измерения на образце графита (С), сидерита (FeCOj), их порошках, на золе уноса электро0 станций и продуктах ее обогащения

(проводники и непрово;1иини, диапазон измерений удельной электропроводности составляет 10 см/м) показали, что зависимость между по-

5 ристостью и удельной электропроводностью порошка устойчивая, во всех случаях коэффициент корреляции между указанными величинами не ниже 0,999, среднеквадратическая ошибка измерения менее 1 %. Эта зависи:мость при нулевой пористости порошка совпадает с величиной удёльной электропроводности материала образца, параметр которой на основании указанного совпадения определяется по формуле

Г 9 - т 0 П m m п

© 0. - пористость порошка

при различных нагрузках;

Г Т удельная электропро водность порошка при соответствующих нагрузках.

Использование изобретения позволяет многократно (более чем в 100 раз) уменьшить ошибки измерения путем учета влияния пористости и снизить потребную степень уплотнения порошкового материала.

0

Применение предлагаемого способа определения удельной электропроводности для оперативного контроля процесса коронной злектросепарации летучей золы электростанций позволяет уменьшить затраты на получение 1 т продукта обогащения на величину 0,23 р./т за счет увеличения выхода полезного продукта.

СПОСОБ.ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий создание нагрузки и измерение удельной электропроводности пробы материала при его сжатии, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности определения, одновременно , с удельной электропроводностью измеряют пористость пробы при изменяющейся нагрузке, а искомый параметр определяют по формуле Т б в .у г. Спп п m Т О -е . m п где Q -пористость пробы при m I различных нагрузках; -удельная электропроТп iw водность при. различных нагрузках.