Способ определения давления растущих кристаллов льда в моделируемой среде Советский патент 1989 года по МПК G01L11/00 G01L9/04 

Изобретение относится к строительству, в частности к способам определения давления растущих кристаллов льда в моделируемой среде: в порах и капиллярах бетона и других пористых строительных материалов.

Цель изобретения - повышение точности.

Способ осуществляют следующим образом.

Изготавливают полые металлические цилиндры в виде стаканов разных относительных жесткостей, имитирул щих различную жесткость сред, в которых измеряется давление кристаллов льда,

В средней части нар -жной поверхности цилиндров устанавливают в окружном направлении через 90° актив ные (рабочие) тензорезисторы для измерения тангенциальных (окружных)

.деформаций и соответствующих им давлений, возникающих в цилиндрах при фазовом превращении воды в лед. Термокомпенсационные и контрольные тензорезисторы наклеивают аналогичным образом, на наружной поверхности идентичных Ц14линдров, которые в процессе экспериментов не заполняют водой, в результате чего обеспечивается термокомпенсация и контроль за

со о ел

Од

31

I точностью и надежностью работы всей измерительной системы. После припайки к тензорезисторам монтажных проводов для подключения их ко вторичной измерительной аппаратуре, тензо- резисторы и места припайки тщательно покрывают гидроизоляционной мастикой.

Подготовленные вышеописанным образом цилиндры-силоизмерители заполняют на 80% объема водой, регистрируют показания тензорезисторов (т.е. снимают нулевые отсчеты), после чего все цилиндры-силоизмерители (рабочие, термокомпенсационные и контрольные), открытые с верхнего торца, устанавливают в вертикальном положении в холодильной камере при фиксированных отрицательных темпера- турах, и по показаниям тензорезисторов наблюдают за процессом, фазового превращения воды в лед. Эксперименты прекращают после полного перехода воды в лед, определяемого по стабилизации показаний тензорезисторов.

Дапее цилиндры-силоизмеритеПи ры- держивают при комнатной температуре до момента снижения возникшего в них давления до нуля, устанавливаемого также по показаниям тензорезисторов, фиксируют оттаявший лед в прижатом ко дну цилиндров положении и для обеспечения полного заполнения образовавшегося между льдом и стенками цилиндров зазора доводят путем долива уровень воды до верхнего торца льда, затем цилиндры снова устанавливают в холодильную камеру при тех же фиксиройанных отрицательных температурах, что и при предварительном замораживании и по показаниям тензорезисторов наблюдают за процессом роста кристаллов льда

в зазоре за счет подпитки из тонкой прослойки воды в этом зазоре, позволяющей достичь достаточно больших

Q 5 0 5

0 д

5

5

13

переохлаждений и тем самым установить зависимость возникающего давления от переохлаждения. После того, как кристалл льда, подверженный воздействию возникшего радиального давления, приходит в равновесие с переохлажденной тонкой прослойкой воды в зазоре эксперименты прекращают, а возникшее при этом боковое радиальное давление в цилиндре и есть искомое Кристаллизационное давление льда. Переход от относительных тангенциальных деформаций, т.е. от показаний тензорезистсров к соответствующим им давлениям,осуществляют по тарировоч- ной зависимости, полученной при калибровке идентичных цилиндров путем создания в них гидростатического давления.

Формула изобретения Способ определения давления рас- тущих кристаллов льда в моделируемой среде, включающий замораживание воды в открытых с верхнего торца цилиндрах, снабженных тензорезисторами, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности, цилиндры изготавливают с относительной жесткостью, равной относительной жесткости моделируемой среды, замораживание воды производят при фиксированных отрицательных температурах, затем цилиндры со льдом нагревают до момента снижения возникшего в них давления до нуля, фиксируют оттаявший лед ко дну цилиндра, при этом путем долива воды уровень воды в образовавшемся- зазоре между льдом и стенками цилиндра доводят до верхнего торца льда, снова производят замораживание воды при тех же фиксированных отрицательных температурах, что и при первом замораживании, и по максимальным установившимся показаниям тензорезисторов определяют кристаллизационное давление льда.

Изобретение относится к строительству, в частности к способам определения давления растущих кристаллов льда в моделируемой среде. Целью изобретения является повышение точности. В полых в виде стаканов цилиндрах, представляющих по жесткости моделируемую среду и снабженных тензорезисторами, производят замораживание воды при фиксированных отрицательных температурах. Затем цилиндры со льдом нагревают до момента снижения давления в них до нуля, фиксируют оттаявший лед к дну цилиндра, доливают воду до верхнего торца льда, снова производят замораживание воды при тех же фиксированных отрицательных температурах, что и при первом замораживании, и по максимальным установившимся показаниям тензорезисторов определяют давление растущих кристаллов льда.