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 неразрушающем контроле качества фильтрующих элементов в промышленности.

Целью изобретения является повыше- ниедочности измерений.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - конструкция термоанемометра.

Устройство содержит источник 1 постоянного тока, измерительный прибор 2, в качестве которого может использоваться стрелочный или цифровой потенциометр, термоанемометр 3 и соединительные проводники 4 (фиг.1). Термоанемометр 3 состоит из измерительной термопары 5, обмотки

6 из металлической высокоомной нити, слу- жашей для нагрева рабочего спая 7 термопары 5, а также из диэлектрического теплоизолирующего корпуса 8 с осевыми каналами 9 для размещения термоэлектродов 10 термопары и концов 11 обмотки 6. В качестве материала нити используется материал с высокой температурой плавления и значительной величиной удельного электрического сопротивления, например вольфрам, нихром. Диаметр рабочего спая термопары выбирается в зависимости от требуемой разрешающей способности и размера пор исследуемого Материала и может составлять 50 мкм - 3 мм при соответственной толщине нити 10 мкм - 0,5 мм. Меньшие размеры рабочего спая связаны с технологическими трудностями при изготовлении, большие - приводят к усреднеXI

О

ю ю сл

нмю измеренной величины локалы-ofi проницаемости на значительном участкз повер- хности и снижают разрешающую способность устройства.

Устройство работает следующем обра- зом.

Термоанемометр 3 рабочим спаем измерительной термопары 5 подводится к поверхности продуваемого струей газа пористого тела. При этом рабочий спай 7 измерительной термопары 5 нагрет теплом, выделяющимся при пропускании постоянного электрического тока, вырабатываемого источником 1 тока, через обмотку 6. Под действием омывающей термоанемометр струи газа рабочий спай 7 термопары 5 охлаждается и перепад значений термоэлектродвижущей силы термопары 5 фиксируется измерительным прибором 2. По величине указанного перепада делается вывод о газопроницаемости данного участка поверхности пористого тела. Последовательно измеряя локальную проницаемость каждого участка поверхности пористого тела, можно получить распределение прони- цаемости в пределах данной поверхности.

Применение предлагаемого устройства позволило значительно уменьшить размер термоанемометра, упростить методику измерений за счет отсутствия необходимости

а точной ориентации термоанемометра по отношению к диагностируемой поверхности, а также снизить расход энергии на нагрев рабочего спая термопары за счет уменьшения рассеяния тепла обмотки. Установлено, что разброс значений локальной проницаемости при измерении термоанемометром указанной конструкции в среднем ча 12-15% меньше, чем при измерении устройством-прототипом.

Формула изобретения Устройство для определения локальной газопроницаемости пористых материалов, содержащее источник постоянного тока, измерительный прибор и термоанемометр, состоящий из термопары и нагревателя из высокоомной металлической нити, отл и- чающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, термоанемометр размещен в корпусе из диэлектрического теплоизоляционного материала, корпус выполнен с осевыми каналами, а высокоамная металлическая нить нагревателя свернута в обмотку и размещена со стороны термоэлектродов термопары, при этом диаметр нагревательной обмотки не превышает диаметра рабочего спая термопары, а термоэлектгюды и нагревательная обмотка размещены в каналах.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано при исследовании свойств пористых материалов, а также нё- разрушающем контроле качества фильтрующих элементов в промышленности. Целью изобретения является повышение точности измерений. Термоанемометр, состоящий из термопары и высокоомной металлической нити, выполнен в корпусе, а высокоомная металлическая нить выполнена в виде нагревательной обмотки, размещенной со стороны термоэлектродов. В качестве материала нити используется материал с высокой температурой плавления и значительной величиной удельного электрического сопротивления,на- примар вольфрам, нихром. Диаметр нагревательной обмотки не превышает диаметра рабочего спая, а термоэлектроды и нагревательная обмотка размещены в каналах диэлектрического корпуса теплоизоляционного материала. 2 ил. сл с

/ -.

2

W

7

9