Устройство для исследования кинетики паропроницаемости пленочных материалов Советский патент 1986 года по МПК G01N15/08 

..

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использрвано в текстильной и легкой промышленности для определения кинетических возможностей паропроницае- мости тканей, натуральных или искусственных кож и т,п.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов измерения за счет приближения условий эксперимента к реальным условиям эксплуатации материала.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - схема измерительной ячейки и блока подготовки газа.

Устройство состоит из измерительной ячейки 1, вход которой соединен через блок 2 подготовки газа с блоком 3 газа-носителя, а выход - с блоком 4 измерения влажности газа,

Измерительная ячейка 1 устройства содержит верхнюю 5 и нижнюю 6 камеры разделенные образцом 7, два шторных затвора 8, датчик 9 влажности, расположенный под образцом 7, и диафрагму 10, При этом нижняя камера 6 частично заполнена жидкостью и снабжена приспособлением 11 для регистрации ее расхода, а верхняя камера 5 выполнена в йиде воздуховода, вход которого оборудован датчиком 12 влажности.

Блок 2 подготовки газа состоит из термостата 13, магистрали 14 и отвода с емкостью 15 источника пара, снаб- . женной диафрагмой 16,

Диафрагмы 10 и 16 управляются соответственно датчиками 9 и 12 влажности с помощью реверсивных двигателей 17 и 18 ,и блока 19 усилителей -В качестве усилителя 19 может быть использован любой стандартный прибор, например 4Э-219 от потенциометра ЭПП-09,

В устройстве предусмотрена магистраль 20 продувки, снабженная кранами 21 и 22 и предназначенная для заполнения газом-носителем нижней камеры 6.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно кондиционированный при условиях эксперимента образец 7 устанавливают между камерами 5 и 6. Затем; продувают нижнюю камеру 6, для чего подключают ее при помощи крана 21 и магистрали 20 продувки к источнику газа, а посредством кран 22 - к блоку 4 измерения влажности

44096J

газа. Контроль качества продувки осуществляют по милливольтметру детектора по теплопроводности (не показан) . По окончании продувки краны

J 21 и 22 перекрывают и, закрыр шторные затворы 8 и диафрагму 10, заполняют рабочей жидкостью нижнюю камеру 6, Для этого воду или раствор с извест-, ной влажностью насыщенных паров на10 пускают из делительной воронки по соединительной трубке (не показана) в нижнюю камеру 6 до уровня, контролируемого по приспособлению 11 для регистрации расхода жидкости. Аналог

5 гично заполняют и емкость 15 источника пара приспособления для регулирования влажности газа-носителя. Уровень жидкости в емкости 15 можно контролировать по уровнемеру любой

2(j конструкции (не показан) , Далее,

задав по предварительно откалиброван- ным усилителям 19 требуемую влажность над и под образцом(при этом приоткрываются диафрагмы 10 и 16), откры25 вают шторные затворы В и проводят измерение. При исследовании нестационарной стадии паропереноса управление диафрагмой 10 отключают, при этом сигнал с датчика 9 влажности поступает только на регистрирующий

30

прибор, что позволяет проследить изменение влажности под образцами.

На основании полученных экспериментальных данных можно рассчитать неко- торые параметры процесса переноса

паров воды через исследуемый материал. Так, коэффициент проницаемости К рассчитывают по формуле

40

К I-a /

(

V

где 1 - поток, количество влаги,

прошедшей-за единицу времени через образец площадью 5д(по показанию милливольтметра детектора по теплопроводности) ;

Л р - перепад парциальных давлений (концентрации паров) по обе стороны образца.

Коэффициент диффузии можно рассчитать по формуле

D В /

где Е.д - толщина образца;

Nf - время запаздывания, определяемое как отрезок на оси абсцисс, отсекаемый

продолжением стационарного участка кривой, характеризующей кинетику прохождения пара через образец.

Коэффициент диффузии можно рассчи- тать также по формуле D I

/ (S

ЛС)

где дС - перепад концентраций пара

по обе стороны образца. Сорбционную .емкость образца рассчитывают по формуле С лМ/М .

где лм - разность количеств влаги, 15 испаренной источником и прошедшей через образец; М - масса образца до испытания.

Формула изобрет е-н и я

Устройство для исследования кинетики паропроницаемосТи пленочных материалов, содержащее измерительную

А S о/пмосдэеру

5

10

5

0

ячейку, состоящую из двух термостатированных камер, разделенных испытуемым образцом, нижняя камера частично задолнека жидкостью и снабжена приспособлением для регистрации ее расхода, а верхняя выполнена в виде воздуховода, вход которого соединен 1C регулятором влажности, управляемым датчиком влажности, расположенным у входа воздуховода, отличающееся тем, что, с целью повыше- ния достоверности результатов измерения за счет приближения условий эксперимента к реальным условиям эксплуатации материала, нижняя камера устройства снабжена средством для варьирования влажности под образцом, выполненным в виде диафрагмы с изменяемым отверстием, управляемой посредством электродвигателя, датчиком влажности, помещенным под образцом, при этом диафрагма расположена от образца на расстоянии, превышающем диаметр его рабочей части.

фиг.1

411-.-.1Г

фиг. 2

Редактор А.Лежнина

Составитель О.Алексеева

Техред О.Гортвай Корректор В.Синицкая

3764/23

Тираж 778 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в тех отраслях промышленности, где есть потребность в исследовании кинетики паропроница- емости пленочных материалов. Целью изобретения является повьшение достоверности измерения за счет приближения условий эксперимента к реальным условиям эксплуатации материала. Поставленная цель достигается тем, что верхняя камера измерительной ячейки вьтолнена в виде воздуховода, вход которого соединен с блоком подготовки газа, содержащим термостат и приспособление для регулирования влажности газа, выход - с блоком измерения влажности, снабженным в качестве чувствительного элемента детектором по теплопроводности, а в нижней камере установлено средство для варьирования влажности газа под образцом. 2 ил. S (Л