Устройство для определения массообменных свойств капиллярно-пористых систем Советский патент 1991 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к обрудованию для иследования физических свойств дисперсных систем и может быть использовано в агрофизике для определения массообменных характеристик капиллярно-пористых тел, а именно искусственного заменителя почвы в условиях невесомости.

Цель изобретения - расширение области применения путем определения массообменных свойств капиллярно-пористых систем в условиях невесомости.

На фиг.1 представлено предложенное устройство, фронтальный вид; на фиг.2 то же, вид сбоку.

Устройство для определения массоб- менных свойств капиллярно-пористых систем в условиях невесомости состоит из корпуса 1 прямоугольного сечения и отсека ctmali

телей 2. Корпус имеет съемную фронтальную светопроницаемую стенку 3 с нанесенной на ней координатной сеткой 4. Корпус имеет также дренажный винт 5 и штуцер 6 для подсоединения к бортовой системе регенерации водного конденсата. На внутренней поверхности боковых стенок корпуса имеются пазы 7, э на задней стенке - щелевидные прорези 8, В задней стенке корпуса раз - ещены резьбовые втул.си 9 для установки съем:юге фланьа 10 и поджатия его при помощи вмнтов 11, К внутренней поверхности торцовой станкн с дренажным винтом 5 прикреплена при помощи направляющей 12 пог оужикенкая пластина 13, 1ЛЬуцер6 выпол 1 со струйным диспергатором 14 и снабжен заглушкой 15, В диспергаторе 14 выполнены отверстия 16, причем угол между осью отверстий )б и продольной ось о корпуса 1 составляет90-170°С. Внутренн«ч поверхность корпуса I покрыта гидрофобным прозрачным.материэлом. Щелевидные прорези 8 и пазы 7 на внутренней поверхности боковых стечок заполнены ермети- ком. Отсекатели 2 выполнены Т-образной формы в виде прямоугольных пластин с торцовым уплотнением 17, а площадь пластины каждого отсекателя соответствует площади внутреннего сечения корпуса.

Устройство работает следующим образом.

Работа проводится в три этапа.

Подготовительный этап заключается в том, что снимается фронтальная стенка 3 корпуса 1 , пазы 7 на внутренней поверхности боковых стенок корпуса и поперечные щелевидные прорези 8 заполняются пастообразным герметиком. Внутренняя поверхность корпуса обрабатывается прозрачным гидрофобным материалом. Производится взвешивание-незаправленного устройства. Перед укладкой влажность образца доводится до уровня максимальной гигроскопичной влажности. Образец капиллярно-пористого материала укладывается в устройство, при помощи подпружиненной пластины 13 обеспечивается стандартизация укладки. Наличие зон, не заполненных образцом, недопустимо, так как в условиях невесомости при этом не обеспечивается однородность структуры образца. После сборки производится взвешивание заправленного устройства. Этап проводится на Земле.

Второй этап работы проводится в условиях невесомости. Снимается заглушка 15 со штуцера 6. Устройство подсоединяется к бортовой системе регенерации водного конденсата. Отворачивается дренажный

винт 5. Подается доза жидкости, которая определяется в зависимости от конкретно решаемой задачи. При помощи координатной сетки 4 контролируется динамика капиллярной пропитки образца. После доведения процесса массопереноса до стационарного состояния снимается фланец 10. По пазам 7 у ста на вливаются отсекатели 2, которые затем поджимаются фланцем 10

0 при помощи винтов 11. Заворачивается дренажный винт 5, после расстыковки устройства от системы регенерации водного конденсата на штуцер б устанавливается заглушка 15. Момент достижения стационар- E нога состояния фиксируется по неизменности фронта капиллярной пропитки.

Третий завершающий этап опыта проводится на Земле после возвращения уст0 ройства и состоит в определении влагосодержания по длине образца (по зонам) на момент установления стационарного режима массообмена. Для этого снимается светопроницаемая, стенкч 3.

5 Далее определяется влагосодержание зон образца между отсекателями. Затем определяются главные массообменные характеристики-; массоемкость, коэффициент капиллярной диффузии. Производится

0 сравнение полученных результатов с наземным контролем.

Формула изобретения 1. Устройство для определения массоб- менных свойств капиллярно-пористых сис5 тем, содержащее герметичный корпус со штуцером, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения путем определения массообменных свойств капиллярно-пористых систем в условиях не0 весомости, корпус дополнительно содержит отсекатели, при этом он выполнен прямоугольного сечения со съемной фронтальной светопроницаемой стенкой с нанесенной на ней координатной сеткой, дренажным вин5 том, а штуцер выполнен с заглушкой, причем дренажный винт и штуцер установлены на противоположных торцовых сторонах корпуса, при этом корпус выполнен с пазами на внутренней поверхности его боковых

0 стенок, а также с поперечными щелевидны- ми прорезями, в которых установлены отсекатели, при этом задняя стенка корпуса выполнена с приливами, в которых размещены резьбовые втулки, и снабжена съем5 ным фланцем, выполненным с крегежными элементами, сопряженными с резьбовыми втулками, причем к внутренней поверхности торцовой стенки с дренажным винтом прикреплена при помощи направля&щчх подпружиненная пластина, установленная

с возможностью продольного перемещения корпуса со скользящей посадкой.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что штуцер выполнен в виде струйного диспергатора, причем угол между осями отверстий и продольной осью корпуса составляет 90-170°.

3 Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что подпружиненная пластина выполнена из пористого фторопласта.

4. Устройство поп,1,отличающее- с я тем, что внутренняя поверхность корпу

са покрыта гидрофобным прозрачным материалом.

5.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что щелевые прорези и пазы на внутренней поверхности боковых стенок заполнены герметиком.

6.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что отсекатели выполнены Т-образными в виде прямоугольных пластин с торцовым уплотнением, поджатым съемным фланцем, причем площадь пластин каждого отсекателя соответствует площади внутреннего сечения корпуса.

Изобретение может быть использовано в агрофизике для определения массообмен- ных характеристик капиллярно-пористых тел, например искусственного заменителя почвы, в условиях невесомости. Цель изобретения - определение массообменных свойств капиллярно-лористых систем в условиях невесомости. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для определения массообменных свойств капиллярно-пористых систем содержит предназначенный для размещения образцов корпус с прямоугольного сечения и отсека- тели. Корпус имеет сьемную фронтальную светопроницаемую стенку с нанесенной на ней координатной сеткой. Корпус имеет также дренажный винт и штуцер для подачи жидкости. На внутренней поверхности боковых стенок корпуса имеются пазы, а на задней стенке - щелевидные прорези. В задней стенке корпуса размещены резьбовые втулки для установки съемного фланца и поджатия его при помощи винтов. К внутренней поверхности торцовой стенки с дренажным винтом прикреплена при помощи направляющих подпружиненная пластина. Штуцер выполнен со струйным диспергато- ром и снабжен заглушкой. В диспергаторе выполнены отверстия, причем угол между осью отверстий и продольной осью корпуса составляет 90-170°. Внутренняя поверхность корпуса покрыта гидрофобным прозрачным материалом. Щелевидные прорези и пазы на внутренней поверхности боковых стенок заполнены герметиком. Отсекатели выполнены Т-образной формы в виде прямоугольных пластин с торцовым уплотнением, и площадь пластины каждого отсекателя соответствует площади внутреннего сечения корпуса. 5 з.п.ф-лы. 2 ил. (Л С. «аЛ Оч К, О

Фиг J

п

15

Фиг. z