ПРИБОР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ Советский патент 1968 года по МПК G01N15/08 

Данное изобретение представляет собой прибор для исследования водопоглощения древесины, предназначенный для лабораторий научно-исследовательских институтов лесной и деревообрабатывающей промышленности, а также опытных лабораторий и станций лесосплавных предприятий.

Известны приборы для исследования водопоглощения древесины, включающие корпус, емкость и щит с измерительной аппаратурой.

В предложенном приборе для повышения степени измерения водопоглощения емкость выполнена с несколькими стеклянными герметическими камерами. На щите соответственно для каждой камеры установлены устройства, измеряющие количество воды, поступившее в камеру, и количество воздуха, вытесненное из камеры. Каждое устройство включает перемещаемый по направляющим стакан-фиксатор, соединенный со штуцером камеры, измерительные трубки с рифлеными пробками и перемещаемую по направляющим фигурную колбу.

На фиг. 1 изображен предложенный прибор, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - съемное устройство для фиксации уровня воды в камерах.

Прибор состоит из корпуса 1, пневматического уплотнения 2 и щита 3 с измерительной аппаратурой.

Корпус выполнен из оргстекла в виде трех герметичных относительно друг друга при установленном отрубке ствола камер А, Б и В. Камеры А и В при помощи крышек 4 и резиновых прокладок 5 плотно закрыты. Каждая камера имеет наливное отверстие 6 с заглушкой, штуцер для выхода воздуха 7 и штуцер 8 для наполнения камеры водой. Для слива воды служат сливные краны 9.

Пневматическое уплотнение 2 состоит из резиновой камеры с набором щек 10 под различные диаметры отрубков, ниппеля 11 для накачивания воздуха, упорных колец 12.

К щиту 3 прикреплены для каждой из камер устройства для измерения количества воды, поступившей в каждую камеру, и количества воздуха, вышедшего из каждой камеры.

Устройство для измерения количества воды, поступившей, в камеру, состоит из стеклянной градуированной трубки 13, прикрепленной к щиту поворотным хомутом 14, стакана-фиксатора уровня 15, прикрепленного к щиту хомутом 16, который может передвигаться по направляющим 17. Трубка 13 закрыта пробкой 18, в которую вставлена трубка 19. Края пробки рифленые, благодаря чему трубка 13 связана с воздухом. Стакан-фиксатор 15 соединен со штуцером 8 камер резиновым шлангом, на котором есть зажим 20 для отключения измерительной трубки.

Устройство для измерения количества воздуха, вышедшего из каждой камеры, состоит из градуированной стеклянной трубки 21, прикрепленной к щиту хомутом 22, стеклянной фигурной колбы 23. Один конец колбы резиновым шлангом с грушей 24 соединен со штуцером камеры 7, а второй - шлангом 25 с трубкой 26, которая подводится под трубку 21, опущенную в сосуд с водой 27. Колба 23 крепится к щиту хомутом 28, который может передвигаться по направляющим 29.

Прибор работает следующим образом.

Отрубок ствола дерева 30 закладывают в прибор. В резиновые камеры через ниппель 11 накачивают воздух, затем закрывают крышки 4. Через наливные отверстия 6 заливают воду, но не водопроводную, так как в ней содержится большое количество пузырьков воздуха, искажающих показания трубки 21, а речную или кипяченую. Отверстия закрывают заглушками.

Фиксирующие стаканы 15 устанавливают на необходимую высоту для создания глубины погружения. На эту же высоту помещают колбы 23. Стакан и колбы соединены шлангами со штуцерами камер, вторые концы колб - с трубками 26.

В стаканы 15 наливают воду до необходимого уровня.

Трубки 13 заполняют водой, конец закрывают пальцем, и вставляют эти трубки сначала в хомут, а затем в стакан.

В сосуд 27 наливают воду, а из трубок 21 высасывают ее через вставленные в них резиновые шланги, и трубки заполняют водой. Отсчеты записывают на трубках 13 и 21, и прибор готов к работе.

Через некоторый период уровень воды в стакане 15 опустится, так как часть ее впитается в отрубок. В результате между уровнем воды в стакане и трубкой 19 появится зазор, сразу же из трубки 13 добавится то количество воды, которое ушло в камеру из стакана, и уровень в нем восстановится. Таким образом, заданный уровень воды будет автоматически поддерживаться, а уровень воды в трубке 13 будет все время понижаться.

Воздух, вытесняемый водой из древесины, скапливается в углах камер, так как верхняя часть камер выполнена в виде наклонной плоскости. Под заднюю сторону корпуса подкладывается клин, который создает наклон в другой плоскости. Таким образом, воздух сосредоточен возле выходного штуцера 7 и выходит через колбы в трубки 21, вытесняя из них воду.

Фигурные колбы 23 пропускают воздух черерез слой воды, не вытесняя эту воду из камер в сосуд 27. Груша 24 облегчает вытеснение воздуха из камер. Через штуцер 8 воздух не выходит, так как конец его затоплен.

По показанию трубок 13 определяется количество воды, впитавшейся в образец, а по трубкам 21 - количество воздуха, вышедшего из древесины. Вода в камерах через каждые восемь-десять дней меняется.

Прозрачность корпуса и крышек позволяет наблюдать и фотографировать процесс выхода воздуха.

При исследовании водопоглощения отрубков в плавающем положении отрубок, прежде чем заложить в прибор, опускают в воду и позволяют ему занять свободно плавающее положение. Затем на торцах химическим карандашом отмечают линию погружения. После этого отрубок помещают в прибор.

Фиксирующие стаканы снимают, штуцера 8 вывинчивают и вместо них устанавливают съемное устройство для фиксации уровня воды (см. фиг. 3). Это устройство состоит из трубки 31 с фланцем, при помощи которого трубка крепится к корпусу 1. С помощью резиновой прокладки 32 эта трубка одновременно герметически закрывает камеру. Трубка 33, прикрепленная посредством передвижного хомута 34 к щиту 3, также входит в состав этого устройства.

Трубка 33 имеет на конце резиновый шланг с зажимом 35. С помощью этого зажима при необходимости перезарядить градуированную трубку 13, столб воды удерживается в трубке 33.

Уровень воды в камерах доведен до отметки, сделанной карандашом на торце, т.е. до уровня свободного плавающего состояния отрубка. Этот уровень поддерживается автоматически, так же, как в стакане 15 при затопленном состоянии, т.е. как только уровень воды в камерах и в трубках 31 упадет, между уровнем воды и кромкой трубок 33 появится зазор, сразу же из трубок 13 добавится определенное количество воды и уровень восстановится. Для большей чувствительности к колебанию уровней трубки 19 и 33 срезаны под углом.

Между трубками 31 и 33 и между пробкой 18 и стаканом 15 есть незначительный зазор, через который воздух проходит в трубку 13 и вытесняет воду из трубки при образовании зазора между фиксируемым уровнем воды и трубками 19 и 33.

Трубки перезаряжаются следующим образом.

Трубку 33 закрывают зажимом 35. Трубку 13 освобождают от хомута 36. Резиновый шланг 37 и трубку 38 разъединяют. Снятую трубку 13 наполняют водой и закрывают зажимом 39. После этого трубку 13 переворачивают и вставляют в хомут 36, а затем - в хомут 14. Шланг 37 соединяют с трубкой 38 (фиг. 3), после чего сначала открывают зажим 39, а затем зажим 35, и трубка 13 включается в работу.

В первом и во втором случаях замер водопоглощения производят по градуированным трубкам 13, крайние из которых показывают количество воды, впитавшейся в древесину через каждый торец, а средняя - количество воды, впитавшейся в образец через боковую поверхность. Отсчеты в см³ по градуированным трубкам берут в первые сутки через 1, 2, 3, 4, 5, 6 час, затем через 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 30 суток и далее через каждые 15 суток и переводят затем в граммы.

Аналогично определяют количество воздуха, вышедшего из древесины по градуированным трубкам 21, в те же сроки.

Точность прибора зависит от внутреннего диаметра градуированных трубок. Чем меньше диаметр трубки, тем выше точность. В данном случае диаметр принят 25,2 мм, которому соответствует цена деления в 1 мм - 0,5 г.

Таким образом, прибор позволяет определить суммарное водопоглощение отрубка в коре и окоренного полностью или пятнами, а отсюда - влияние коры на интенсивность водопоглощения. Определяется, какая часть воды впитывается через боковую и торцовую поверхности, что позволяет выяснять, какую поверхность эффективнее покрывать гидроизоляционными составами в целях сокращения потерь от утопа при сплаве лиственных и хвойных пород. С помощью прибора определяют степень снижения интенсивности водопоглощения тем или иным гидроизоляционным составом. Заливая только одну из трех камер, т.е. действуя только на одну из поверхностей, можно определить водопоглощение только торцовой или только боковой поверхностями отрубка, направление движения жидкости в отрубке и выхода из отрубка воздуха и количество последнего, влияние диаметра и длины отрубка, глубины погружения, температуры и чистоты воды на интенсивность поглощения.

Прибор для исследования водопоглощения древесины, включающий корпус, емкость и щит с измерительной аппаратурой, отличающийся тем, что, с целью повышения степени измерения водопоглощения, емкость выполнена с несколькими стеклянными герметическими камерами, а на щите соответственно для каждой камеры установлены устройства, измеряющие количество воды, поступившее в каждую камеру, и количество воздуха, вытесненное из каждой камеры, причем каждое устройство включает перемещаемый по направляющим стакан-фиксатор, соединенный со штуцером камеры, измерительные трубки с рифлеными пробками и перемещаемую по направляющим фигурную колбу.