Способ определения распределения влажности в дисперсных материалах Советский патент 1990 года по МПК G01N25/56 

Изобретение относится к измерению массопереноса и может быть использовано для определения распределения влажности в дисперсных средах, например грунтах.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение точности определения распределения влажности.

На фиг.1 изображено устройство для реализации предлагаемого способа; на фиг.2-схема, поясняющая определение распределения влажности материала.

Устройство содержит контейнер 1 Прямоугольного сеченияj заполненный образцом 2 исследуемого материала, опирающийся на опору 3 в виде трехгранной призмы и на упругий элемент

4,закрепленные на общем -основании

5,установленном на весоизмерительном устройстве 6, Контейнер выполнен из влагонепроницаемого материала с низкой теплопроводностью,Длина контейнера по крайней мере в два раза больше высоты. На.одном из торцов контейнера смонтировано приспособление 7 для создания условий,обеспечивающих влагоперенос в образце и его высушивание, например электронагреватель,: Другой торец закрыт мелкоячеистой сеткой 8 и снабжен противовесом 9, уравновешиваюшзим приспособление 7 относительно середины контейнера. Опорное ребро призмы 3 ориенти- рО вано перпендикулярно -продольной оси контейнера. Для количественной оценки отклонения контейнера, т.е. разбаланса масс плеч контейнера,предназначена шкала 10,закрепленная на основании 5 и образующая совместно

сд

00

05

с упругим элементом А измеритель разбаланса масс плеч

Способ осуществляют следующим образом. -.

Контейнер 1 равномерно заполняют образцом 2 исследуемого материала, обеспечивая надежный тепловой контак образца с поверхностью электронагревателя 7, и устанавливают на опору - ребро призмы 3 в равновесном положении. Равнодействующая массовых сил система контейнер - образец проходит через ребро призмы, при этом деЛорма ;ция предварительно оттарированного |упругого элемента 4 практически равна нулю. После этого взвешивают на :весоизмерительном устройстве 6 кон- :тейнер 1 с образцом 2 и с помощью приспособления 7 создают условия для ;впагопереноса вдоль образца,нагревая ;торец контейнера до заданной темпера туры. Вследствие этого в образце про исходит перераспределение влаги - ее перемещение от более нагретой части к менее нагретой. Часть влаги в парообразной форме через мелкоячеистую сетку 8 рассеивается к окружающей среде. .Это приводит к появлению на нагреваемом участке более сухой, а значит более легкой зоны, чем на противоположном участке, что приводит к отключению контейнера от положения равновесия и деформированию упругого элемента 4. Величину отклонения определяют по шкапе 10. При обезво- йсивании образца контейнер возвращается в исходное положение. В этот момент сушку прекращают и определяют массу контейнера с образцом с помощью весоизмерительного устройства 6.

При необходимости определения динамики изменения распредепения влажности в образце в течение периода сушки измерения массы контейнера с материалом и разбаланса масс плеч производят непрерывно или дискретно во времени,

В ходе обработки результатов изм(г- рений определяют исходное количество

влаги в образце (Ppj ) по формуле

оал

HCjf Рконечн

исл конечн, соответственно

значение массы контейнера с об- paзцo f до и после сушки.

как

Масса сухого образца определится

конечн РК (2) где масса пустого контейнера.

Исходное влагосодержание образца материала

и р.

/Р.

(3)

оал СО- Распределение массы влаги на участках для любого момента времени определяется из решения системы уравнений

Р, + Р., Ру;

, - Pyly.

(4)

Обозначения приведены на фиг.2.

Очевидно, .что в начальный .мо мент

Ру 0.

Если обозначить Р Р, + Р, где 4Р- - разность массы влаги на участках, то система (4) запишется как:

2Р, + ЛР Р.4 Р,;

Р, 1, (Р, +dP )l2 - Pjl,

где

/IP -il p 1 /1 21

TO гда:

г jn 25

45

50

5

p, -|f-(p,P,--&-b,.

p. --If-CP.P.- iiiL-,.

Значения количества влаги и влаго- содержания на каждом из участков при известных Р, ,,, 4P рассчитывают 1по формулам (1) - (3).

Формула изобретения

Способ определения распределения влажности в дисперсных материалах, заключающийся во взвешивании образца материала, помещенного в контейнер, на весоизмерительном устройстве до и после сушки и расчете распределения влажности, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повьшгения точности определения, используют контейнер длиной больше его высоты с паро- проницаемым торцом, который устанавливают на весоизмерительном устрой- стве в. равновесном положении, в про9 10

Изобретение относится к измерению массопереноса, в частности к способам определения распределения влажности в дисперсных средах, например грунтах. Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение точности определения распределения влажности. Для определения распределения влажности используют контейнер длиной больше его высоты с паропроницаемым торцом, который устанавливают на весоизмерительное устройство в равновесном положении, в процессе сушки измеряют массу образца материала и величину отклонения от положения равновесия, по которым определяют распределение влажности. 2 ил.