Устройство для определения локальной газопроницаемости пористых материалов Советский патент 1991 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при исследовании свойств пористых материалов, а также при неразрушающем контроле качества фильтрующих элементов в промышленности.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности и точности измерения локальной газопроницаемости пористых материалов с поверхностями сложной конфигурации.

На фиг.1 представлена электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - термоанемометр с диэлектрическим коническим стержнем; на фиг.З - расчетная схема для вывода оптимального угла раствора конуса и межвиткового расстояния нити термоанемометра.

Предлагаемое устройство содержит источник 1 постоянного тока, измерительный прибор 2, в качестве которого может использоваться стрелочный или цифровой омметр и термоанемометр 3, представляющий собой металлическую высокоомную нить в форме конической спирали с углом раствора конуса 20-60° и межвитковым расстоянием 0,7-0,01 мм. Материалом нити служит металл с высоким удельным электрическим соа

XI

ю го о ю

противлением и значительной температурой плавления, например нихром, вольфрам. Термоанемометр 3 соединяется с источником 1 тока и измерительным прибором 2 проводниками 4 со слабой зависимостью омического сопротивления от температуры, например из квнстантана. Термоанемометр 3 может быть выполнен в виде конической спирали 5 (фиг.2) из высо- коомной металлической нити, намотанной ча теплоизоляционный диэлектрический стержень 6 конической формы. Концы нити, образующей спираль, выводятся через осевые каналы 7 диэлектрического стержня 6. Угол раствора конического стержня 6 составляет 20-60°, межвитковое расстояние спирали 5 составляет 0,7-0,01 мм.

Принятие угла раствора конуса менее 10° нецелесообразно, так как при этом межвитковое расстояние велико и зависимость между углом разориентации термоэнемо- метра по отношению к диагностируемой поверхности становится существенной. При углах раствора конуса больше 60° быстро возрастает диаметр витков при удалении от диагностируемой поверхности, что снижает разрешающую способность устройства.

Устройство работает следующим образом.

Термоанемометр 3 (фиг.З) подводится к поверхности пористого тела, продуваемого газом (например, воздухом). При этом металлическая спираль 5, по которой протекает постоянный электрический ток, вырабатываемый источником 1 постоянного тока, охлаждается под действием омывающей ее струи газа, изменяя свое омическое сопротивление. Изменение омического сопротивления фиксируется измерительным прибором 2 и по величине изменения сопротивления делается вывод о локальной проницаемости данного участка пористой поверхности.

Выполнение термоанемометра в виде конической спирали позволяет получить в 1,3-1,8 раза меньший, чем у известного разброс измеренных значений лркальной проницаемости, уменьшить диаметр диагностируемого в каждом измерении участка поверхности в 5-20 раз, упростить методику измерений за счет отсутствия необходимости в точной ориентации термоанемометра относительно поверхности, в пределах 0-35° не вызывает погрешности измерений, а увеличение разориентации до 45° дает погрешность в 1 %, что соизмеримо с пределом точности измерительного прибора.

0

0

Формула изобретения

1.Устройство для определения локальной газопроницаемости пористых материалов, содержащее источник постоянного

тока, соединенный с измерительным прибором и термоанемометром из металлической высокоомной нити, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и точности измерения локальной

газопроницаемости пористых материалов с поверхностями сложной конфигурации, термоанемометр выполнен в виде конической спирали с углом раствора конуса от 20° с межвитковым расстоянием 0,7 мм до 60° с

межвитковым расстоянием 0,01 мм.

2.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что спираль термоанемометра намотана на диэлектрический теплоизоляционный конический стержень.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при исследовании свойств пористых материалов, а также при неразру шающем контроле качества фильтрующих элементов в промышленности. Целью является повышение разрешающей способности и точности измерения локальной газопроницаемости пористых материалов с поверхностями сложной конфигурации.Тер- моанемометрЛ) представляет собой металлическую высокоомную нить в форме конической спирали с углом раствора конуса 20-60° и межвитковым расстоянием 0,7- 0,01 мм. Т может быть выполнена в виде конической спирали (С), намотанной на диэлектрический теплоизоляционный конический стержень. Т подводится к поверхности пористого тела, продуваемого газом. При этом С, по которой протекает постоянный электрический ток, вырабатываемый источником постоянного тока, охлаждается под действием омывающей ее струи газа, изменяя свое омическое сопротивление (ОС). Изменение ОС фиксируется измерительным прибором и по величине изменения ОС делается вывод о локальной проницаемости данного участка пористой поверхности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л С

JT

Фиг Л

t/э

to

(7

У////

n /

Фиг.З

Фиг. 2

ЈT

У//////Л

////////,

i