Устройство для измерения максимальных размеров пор образцов Советский патент 1992 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к измери1вль- ной технике и может быть использовано для измерения максимальных размеров пор древесных и других материалов.

Известно устройство для измерения максимальных размеров пор образцов, содержащее баллон со сжатым газом, снабженный манометром, редуктор, регулятор давления и приспособление для зажима образца.

Основным недостатком устройства является невысокая точность измерения, воз- нИкающая вследствие ускоренного неравномерного повышения давления под образцом, что приводит к освобождению пор образца от жидкости несколько позже

установления равновесного давления, соответствующего истинному максимальному размеру пор.

Наиболее близким по технической сущности ic предлагаемому является устройст- ао, содержащее последовательно соединенные баллон со сжатым газом, снабженный манометром, редуктор, регулятор давления, приспособление для зажима образца и пузырьковый детектор, выполненный а ьиде барботажной камеры и подключенный к автоматическому регистратору.

Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения максимальных размеров пор образца. Погрешность

со

4

со XI

при измерении возникает вследствие того, что статическое давление под образцом повышается быстро и неравномерно. В результате этого скорость освобождения пор от жидкости несколько меньше скорости по- вышения давления под образцом и максимальные поры, размер которых надо определить, освобождаются от жидкости не в момент установления равновесного давления, соответствующего истинному макси- мальному размеру пор, а позже.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что устройство для измерения максимальных размеров пор образцов, содержащее последовательно соединенные баллон со сжатым газом, снабженный манометром, редуктор, регулятор давления, приспособление для зажима образца и пузырьковый детектор, выполненный в виде барботажной камеры и подключенный к автоматическому регистратору, снабжено размещенной непосредственно под образцом дополнительной барботажной камерой, заполненной до определенного уровня жидкостью, с размещенной внутри нее ниже уровня жидкости барботажной трубкой от регулятора давления, по разные стороны выходного конца барботажной трубки рас- положены источник света и светочувствительный элемент, подключенный к индикаторному датчику.

Кроме того, автоматический регистратор выполнен в виде кинокамеры, устаиов- ленной с возможностью одновременного обзора поверхности жидкости в пузырьковом детекторе и показаний индикаторного счетчика.

На чертеже представлена принципи- альная схема устройства для измерения максимальных размеров пор образцов.

Устройство содержит последовательно соединенные баллон 1 со сжатым газом, вемиль 2, манометр 3, редуктор 4, регуля- тор давления 5, приспособление для зажи- м , образца 6, состоящее из кольцевой прокладки 7 и гайки 8, пузырьковый детектор, выполненный в виде барботажиой камеры 9, расположенной над образцом 6, и дополнительную барботажную камеру 10, заполненную до определенного уровня жидкостью с размещенной внутри нпе ниже уровня жидкости барботажной 11 от регулятора давления 5. По разные сторо- ны выходного конца барботажной трубки 11 расположены источник света 12 и светочувствительный элемент 13, подключенный к индикаторному счетчику 14, смонтированному на стенках устройства с помощью

кронштейна 15. Пузырь - новый детектор подключен к автоматическому регистратору, представляющему собой кинокамеру 16, установленную на стенке устройства с помощью кронштейна 17 с возможностью од повременного обзора поверхности жидкости в пузырьковом детекторе и показаний индикаторного счетчика 14.

Перед измерением максимальных размеров пор образцов проводят тарировку устройства. Для этого на место образца 6 устанавливают стальную заглушку и прижимают ее гайкой 8 к прокладке 7, Полост барботажной камеры 10 (под заглушкой) соединяют с образцовым манометром(например, МПА-15). открывают вентиль 2 и через редуктор 4 и регулятор давления 5 в барботажную камеру 10 вводят газ. С помощью регулятора давления 5 и индикаторного счетчика 14 добиваются последовательного дискретного отрыва пузырьков газа с конца трубки 11. Затем по показаниям индикаторного счетчика 14 и образцового манометра определяют функциональную зависимость Pi f(n), где п - число пузырьков газа, прошедших во внутреннюю полость барботажной камеры 10; PI - текущее давление там же.

Для измерения максимальных размеров пор образцов образец б, предварительно пропитанный жидкостью, размещают в приспособлении для зажима образца, прижимают гайкой 8 к прокладке 7 и сверху него наливают тонкий слой той же жидкости. Открывают вентиль 2 и через редуктор 4 и регулятор давления 5 подают газ в барботажную камеру 10, который барботируя, начинает выходить с конца трубки 11 в виде цепочки пузырьков. Индикаторный счетчик 14 регистрирует число пузырьков газа, прошедших в барботажную камеру 10, а кинокамера 16 фиксирует момент времени, в, которой на поверхности образца 6 появится первый пузырек или пузырьки, а также число пузырьков газа, прошедших в барботажную камеру 10 и соответствующих пробойному давлению.

Максимальный размер юр образца определяют по формуле

dn

4 а cos в

где о - поверхностное натяжзпие жидкости;

в - краевой угол смачивания;

Р - пробойное давление, определяемое из формулы

Р Р(п)-(об + 0 А 0.

где P(n) - давление в бнроогажпои счмере 10 при прохождении пу}ырьков

об - толщина слоя жидкости на образце;

I - толщина образца;

рж,- плотность жидкости;

g - ускорение свободного падения.

Использование данного устройства позволяет существенно повысить точность измерения размеров пор образца благодаря тому, что максимальные поры освобождаются от жидкости в момент установления пробойного (равновесного) давления.

Формула изобретения

1.Устройство для измерения максимальных размеров пор образцов, содержащее последовательно соединенные баллон со сжатым газом, снабженный манометром, редуктор, регулятор давления, приспособ- ление для зажима образца и пузырьковый

детектор, выполненный в виде бзрботажной камеры и подключенный к автоматическому регистратору, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, устройство снабжено размещаемой непосредственно под образцом дополнительной барботажной камерой, заполненной до определенного уровня жидкостью, с размещенной внутри нее ниже уровня жидкости барботажной трубкой от регулятора давления, по разные стороны выходного конца барботажной трубки расположены источник света и светочувствительный элемент, подключенный к индикаторному счетчику.

2.Устройство поп.1,отличэющее- с я тем, что автоматический регистратор выполнен в виде кинокамеры, установленной с возможностью одновременного обзора поверхности жидкости в пузырьковом детекторе и показаний индикаторного счетчика.

Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть ис- польсовано при определении максимальных размеров пор, например, древесины, древесностружечных плит, арболита и различных фильтрующих материалов. Сущность: устройство содержит баллон со сжатым газом, вентиль, манометр, редуктор, барботажную камеру, заполненную до определенного уровня жидкостью с размещенной внутри нее ниже уровня жидкости бефботажной трубкой, дроссель, соединяющий барботажную трубку с редуктором, источник света и светочувствительный элемент, расположенные в камере по разные стороны от выходного конца барботаж- ной трубки, индикаторный счетчик, подключенный к светочувствительному элементу, и кинокамеру, при этом приспособление для зажима образца смонтировано внутри барботажной камеры над поверхностью жидкости с возможностью заполнения некоторого пространства над образцом жидкостью, а кинокамера установлена с возможностью одновременного обзора верхней поверхности образца и индикатора счетчика. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. СО С

/J

ю