Прибор для определения газопроницаемости пористых материалов Советский патент 1931 года по МПК G01N15/08 

Известны приборы для определения газопроницаемости пористых материалов с помощью двойных аспираторов и тех или иных измерительных приборов. В подобных приборах путем применения весового устройства, уравновешенного пружинами или грузами, имеется в виду достигнуть в системе постоянства давления, в целях равномерного просачивания воздуха через образец.

На чертеже фиг. 1 изображает общий вид прибора; фиг. 2-видоизмененную часть прибора; фиг. 3-другую видоизмененную часть прибора.

Стеклянный или какой-либо другой сосуд 1 (фиг. 1) устанавливается на платформу 2, которая при помощи тяг 3 подвешивается на крюк стержня 4, имеющего винтовую резьбу. Стержень 4 охватывает гайка 5 (фиг. 1), которая своим бортиком опирается на заплечики цилиндра 6. В верхней полой части цилиндра 6 жестко закрепляется пружина 7, при чем это закрепление может быть сделано любым способом, лишь бы нижний конец пружины не соприкасался с верхним торцом гайки 5. Пружина 7, свободно проходит через отверстие в траверсе 8, которая своими концами жестко связана со стойками 9, укрепленными на основании 10.

Пружина 7 плотно охватывается разрезным кольцом 33, которое своим нижним торцом опирается на траверсу 8, так что пружина оказывается подвешенной. Сосуд 1 посредством сифонной трубки 11 соединяется с трубкой 12, опущенной почти до дна цилиндрического сосуда 13 (стеклянного или металлического). Вместо сифонной трубки 14, можно верхний конец резиновой трубки 11 присоединить к нижней части сосуда 1, который для этого должен быть снабжен специальным отростком. Сосуд 13 закрывается плотной резиновой пробкой 15, через которую, кроме трубки 12, пропущены еще две трубки 16 и 17, обе так, что их концы только немного опускаются в сосуд. К свободному концу трубки 16 присоединяется ручной насос 18 с обратным клапаном. Свободный же конец трубки 17 присоединяется при помощи резинового шланга 19 к подставкедержателю 20, на котором устанавливается гильза 21 с образцом испытуемого материала. Подставка 20 может быть, любой колструкции, лишь бы была гарантирована невозможность просачивания воздуха помимо образца.

При помощи резиновой трубки 22 подставка 20 соединяется с водяным манометром 23, измеряющим давление в пространстве под образцом. Сосуд 13 устанавливается на платформе 24, которая должна иметь возможность легко и удобно перемещаться по вертикальному направлению. Одннм из способов для достижения такого вертикального перемещения платформы 24 служит общеизвестный винтовой механизм, схематически изображенный на фиг. 1. В этом механизме винт 25, жестко связанный с платформой 24 проходит через гайку 26, которая в то же время является втулкой маховичка. Кроме того, винт 25 имеет шпоночную канавку, в которую входит шпонка, укрепленная в неподвижной втулке 27.

Вместо того, чтобы подвешивать платформу 2 на пружине 7, как это показано на фиг. 1, можно платформу 2 опирать на пружину 7, как это показано на фиг. 2. Для этого к платформе 2 жестко прикрепляется стержень 4 с винтовой нарезкой, который охватывается гайкой 5. Гайка 5 своим нижним торцом опирается на шайбу б, через которую свободно подходит стержень 4. Шайба б опирается на пружину 7, на которую, таким образом, передается вес платформы 2 и всех жестко связанных с ней частей, а также вес сосуда I, стоящего на этой платформе. Для того, чтобы можно было употреблять пружину с меньшей жесткостью, необходимо, чтобы значительная чаоть веса платформы 2 и сосуда 1 была уравновешена грузами 30, которые подвешиваются на нитях 28, перекинутых через блоки 29. Свободный конец пружины 7 проходит через разрезное кольцо 33, которое плотно охватывает пружину и опирается своим нижним торцом на основание 10 прибора.

В обоих описанных случаях (фиг. 1 и 2) разрезное кольцо 33 служит для того, чтобы можно было по желанию изменять рабочую длину пружины и тем самым иметь нужную жесткость. Гайка 5 в обоих случаях (фиг. 1 и 2) служит для того, чтобы, не изменяя ни рабочей длины пружины, ни веса платформы 2, можно было бы перемещать ее в вертикальном направлении.

Сосуд 13 предварительно наполняется водой так, чтобы уровень ее стоял ниже пробки, а пустой сосуд 1 устанавливается на платформу 2. Затем труба 19 яерехватывается посредством зажима

или крана 31, и при помощи пневматического насоса 18 в сосуд 13 накачивается воздух, который заставляет перетекать воду 8 сосуд 1. После того, как сосуд 1 заполнится водой, накачивание воздуха прекращается, и в сосуде 13 устанавливается давление воздуха, определяемое разностью уровней в сосудах 1 и 13. Поднимая или опуская платформу 24 со стоящим на ней сосудом, можно изменять разность уровней в сосудах 1 и 13 и тем самым получать различное давление воздуха внутри сосуда 13.

Установив нужное давление внутри сосуда 13, открывают кран 31, вследствие чего воздух из сосуда 13 начинает поступать под образец, находящийся на гильзе 21. Но если воздух начнет выходить из сосуда 13, то тем самым в нем начнет уменьшаться давление воздуха, вследствие чего вода из сосуда 1 начнет перетекать в сосуд 13. Перетекание воды из сосуда 1 в сосуд 13 будет происходить в таком количестве по объему, которое необходимо, чтобы пополнять убыль воздуха вследствие протекания его через испытуемый образец.

Перетекание воды из верхнего сосуда 1 в сосуд 13 будет сопровождаться изменением разности их уровней, вследствие чего и давление воздуха в сосуде должно соответственно меняться (уменьшаться).

По мере вытекания воды из сосуда 1, он будет становиться легче, вследствие чего пружина 7 будет сокращаться и приподнимать платформу 2 вместе со стоящим на нем сосудом 1. Размеры и рабочая длина пружины 7 должны быть подобраны так, чтобы, по мере вытекания воды из сосуда 1, он поднимался вместе с платформой настолько, чтобы разность уровней в обоих сосудах 1 и 13 оставалась все время постоянной, а следовательно тогда будет оставаться постоянным и давление воздуха, выходящего из сосуда 13. Для отсчета количества воздуха, вытекшего из сосуда 13, можно измерять количество воды, вытекшей из сосуда 1 (или поступившей в сосуд 13), для чего на нем можно нанести соответствующую шкалу. Кроме того,- количество вытекшего воздуха очевидно, будет пропорционально подъену платформы 2, а следовательно, и измерение протекающего воздуха можно делать по сооответствующей шкале, помещенной на стойке 9 при помощи указателя, прикрепленного к платформе 2.

Вместо пружинных весов, могут быть применены маятниковые весы, как это показано на фиг. 3, при чем размеры всех элементов, а также вес груза 32, конечно, должны быть соответственным образом подобраны.|

Если установить сосуд 13 выше со- 1 суда 1, то вода в него будет переходить j из сосуда 1, и вследствие этого в по- j следнем будет происходить разрежение. Таким образом, ничего не меняя в приборе, можно будет под испытуемым образцом создавать давление как больше атмосферного (сосуд 1 выше сосуда 13), j так и меньше атмосферного (сосуд 1 ни- j jee сосуда 13).|

Предмет изобретения.

1.Прибор для определения газопроницаемости пористых материалов с применением двойного аспиратора, отличающийся тем, что для создания постоянного давления в системе, в целях равномерного просачивания воздуха через образец, применено уравновешенное пружинами 7 или грузами 30, 32 весовое устройство, в котором весовая чашка 2 служит для помещения в ней одного из сосудов 1 аспиратора, второй же сосуд 13, в целях создания определенного давления в системе или вакуума, помещен на переставной опоре 24.

2.Применение при приборе, охарактеризованном в п. 1, пневматического насоса 18 в целях перемещения жидкости из одного сосуда 13 аспиратора в другой сосуд 1.

з1 J Фиг.Е. Фиг.З