Способ определения распределения пор по размерам Советский патент 1987 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано в промышленности стройматериалов для контроля качества пористых изделий.

Цель изобретения - повьшение точ- ности определения.

На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации предлагаемого способа, на фиг. 2 - зависимость площади проходного сечения дросселя от перепада давления на образце; на фиг. 3 - распределение пор по размерам.

Устройство состоит из стального кольца 1 с заформованным в него образцом 2, установленного между верхней 3 и нижней 4 плитами. Между кольцом и плитами устанавливаются рези- ,новые прокладки 5. Плиты 3 и 4 стяги ваются болтами 6, образуя камеру для подвода сжатого воздуха через вентиль 7 в пространство камеры над образцом.

Нижняя плита выполнена перфориро- ванной и сообщается с атмосферой через водоотделитель 8 и дроссель 9 -с изменяющейся площадью проходного сечения и линейной характеристикой - зависимостью расхода газа, проходя- щего через устройство от площади проходного сечения этого устройства Водоотделитель снабжен вентилем 10 для отвода вытесненной из образца воды.

Установка снабжена манометром 11 для контроля давления воздуха . над образцом и манометром 12 перед дросселем.

Определение распределения пор по размерам производят следующим образом.

В кольцо 1 с известным весом за- формовьшается образец 2, кольцо с образцом взвешивается, насыщается водой, снова взвешивается и устанавливается между плитами 3 и 4, которые затем стягиваются болтами 6, и в пространство над образцом подается сжатый воздух. .

.Давление воздуха поднимается ступенчато с временем вьщержки, соответствующим установлению стационар- ного состояния на каждой ступени (определяется по установлению постоянного давления на манометре 12 при неизменной площади проходного сечения дросселя 9). После наступления стационарного режима изменением г лощади проходного сечения устанавливается давление воздуха перед дроссельным устройством, определяемое соотношением

йР овр COn5-t,

(1)

(

где Р - перепад давления на образце;

йРотр перепад давления на

дросселе на i-й ступени.

Повышение давления сжатого воздуха прекращают, когда площадь проходного сечения дросселирующего устройства перестает изменяться, т.е. когда все поры образца открыты. По полученным данным строят зависимость площади проходного сечения F.. дроссельного устройства от перепада давления на образце.

Радиус капилляров i-й группы R , из которых при давлении йР „

и ор

вытесняется жидкость, определяется по формуле

R- 2d соБ0/лР,

ОБр

(2)

где б - поверхностное натяжение

жидкости; ° - краевой угол смачивания.

При измерении используют образцовьй манометр для определения давления воздуха перед образцом и водяной У-образный манометр для определения давлений перед дросселем. В качестве дросселя используют игольчатый клапан.

Максимальное проходное сечение

„ Wd КС-

дросселя F. принимается за 100%, и рассчитывается относительная площадь открывшихся пор по формуле

100, (3)

Ihi.

Р макс

АР

после чего строится зависимость

S 100 -S от R;,

(4)

т.е. интегральное распределение пор по размерам.

В предлагаемом способе при ступенчатом увеличении .давления увеличение площади сечения прохода газа в дроссельном устройстве соответствует увеличению его расхода только за счет открытия новых пор. Увеличение расхода газа через ранее открытые поры

при повьшении перепада давления по сечению образца компенсируется пропорциональным увеличением давления прошедшего через образец (отработанного) газа перед дроссельным устройством. Это позволяет исключить-операцию графического дифференцирования опытных кривых, существенно снижающую точность способа и увеличивающую объем вычислений.

Пример . Готовят гипсовьш образец толщиной 10 мм из водогипсо- вой коътозиции с водогипсовым фактором 0,6. Затем перекрывают полностью проходное сечение дроссельного устройства и ступенчато по 0,025 МПа поднимают давление сжатого воздуха.

Начало прохождения через образец воздзгха определяют по началу подъема давления в У-образном манометре, после чего изменением площади проходного сечения дроссельного устройства устанавливают давление воздуха перед ним в 3 мм вод.ст. и записывают показания площади проходного сечения , дроссельного устройства. При последующем подъеме давления сжатого воздуха перед образцом на О,025 МПа после установления стационарного состояния давление отработанного воздуха перед дросселирующим устройством поднимают еще на 3 мм вод.ст. и записывают со

0

5

0

ответствующую площадь проходного се-, чения дросселирующего устройства. Строят зависимость Рд oT4P;,gp (фиг.2). По этой зависимости с помощью соотношений (3) и (4) получают кривую интегрального распределения пор по размерам (фиг. 3).

Формула изобретения

Способ определения распределения пор по размерам, заключающийся в . . пропускании газа через пропитанный жидкостью образец при ступенчатом изменении перепада давления на образце и проведении измерений на каждом ступени в установившемся режиме, отличающийся тем, что, с с целью повышения точности определения, газ пропускают через образец с последовательно подсоединенным к нему дросселем с регулируемой и изменяемой площадью проходного сечения, на каждой стзшени изменяют площадь проходного сечения дросселя таким образом, чтобы отношение перепада давления на образце к перепаду давления на дросселе оставалось посте- янным, а -распределение пор по размерам определяют по измеренной зависимости площади проходного сечения дросселя от перепада давления на образце.

др-Ю,м QM

Редактор Е. Копча

го ,5 2.Q К-то.м

. Фи&З

Составитель А. Кащеев

Техред А.Кравчук Корректор Г. Решетник

Заказ 7705/42 Тираж 776Подписное

ВНИИЖ 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 области контрольно-измерительной техники и может найти применение в керамичес- кой промьшшенности, в частности в технологии производства фарфоро-фаян- совых изделий для контроля качества форм и огнеприпаса. Цель изобретения- .повышение точности определения. Через пропитанный жидкостью образец и последовательно подсоединенный к нему дроссель пропускают газ. Дроссель выполнен с регулируемой и изменяемой площадью проходного сечения. Пропуская газ, изменяют ступенчато перепад давления на образце и измеряют зависимость площади проходного сечения дросселя от перепада давления на образце. При этом на каждой ступени площадь проходного сечения дросселя изменяют таким образом, чтобы отношение перепада давления на образце к перепаду давления на дросселе оставалось постоянным. 3 ил. о S (О