Устройство для исследования физи-KO-МЕХАНичЕСКиХ ХАРАКТЕРиСТиК диСпЕРС-НыХ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N33/24 

ргшлельно друг лругу, а воздуховод выполнец П-образным.

На фиг. 1 изо.бражено устройство для исследования физико-механических характеристик дисперсных материалов в разрезе, вид спереди; на фиг.2 сечение А-А на фиг. 1,

Устройство содержит горизонтально расположенный шкаф-термостат 1 с замкнутым П-образным воздуховодом 2, снабженным отверстием 3 под .кассеты 4 с образцами. Через отверстия 3 на поверхность исследуемых образцов установлены радиаторы 5 с теплоизолированными площадками б и комплектами грузов 7. В верхней части воздуховода 2 установлены контактный 8 и контрольный 9 термометры. Внутри шкафа-термостата 1 расположен вентилятор 10, электронагреватель 11 и телообменник 12 холодильника, солодильный агрегат 13 которого находитс вне теплоизолированной полости шкафатермостата 1. Для обеспечения требуемой температуры нижнего торца образца в основании под кассеты 4 уложена термостатирующая плита 14 со сквозными горизонтальными каналами 15 для протекания термостатирующей жидкости от термостата 16, находящегося в полости шкафа-термостата 1. Объем, в котором расположены образцы в кассетах 4 теплоизолирован, причем передняя часть теплоизоляции выполнена в виде съемных щитков 17.

Устройство работает следующим образом.

На контактном термометре 8 задают требуемую температуру воздуха в воздуховоде. 2 и устанавливают образцы в кассетах 4, которые верхней частью сообщены с отверстиями 3 воздуховода 2. После включения установки включают холодильник 13 и вентилятор 10, прогоняющий воздух через теплообменник 12 холодильника 13 и воздуховод 2 вновь в камеру шкафа-термостата 1. Поддержание постоянной заданной температуры в воздуховоде 2 осуществляют автоматически по сигналу контактного термометра 8 и контролируют визуально с помощью контрольного термометра 9. Теплопередача в исследуемом материале происходи через верхний конец образца воздуха в воздуховоде 2. В случае моделирования процессов тепломассопереноса безИспарения и с внешней нагрузкой сверху на образец в кассете 4 через вертикально-соосные отверстия 3 устанавлЬвают радиаторы .5, посредством которых происходит передача тепла. Верхняя плоскость радиаторов 5 имеет теплоизолированную, площадку 6 и на нее для имитации внешней нагрузки укладывают комплект грузов 7 требуемого веса.jg

В случае необходимости заданный градиент по высоте исследуемых образцов обеспечивается термостатированием нижнего торца кассет. Для этого по замкнутым сквозным каналам 15 плиты 17 пропускают незамерзающую жидкость из термостата 16, установленного в полости шкафа-термостата 1

Для исследований процессов тепломассопереноса .при сушке и нагреве выше температуры окружающего воздуха черех контактный термометр 8 вместо холодильного агрегата 13 включают электронагреватель 11. С целью изучения состояния материала в ходе исследований съемные щитки теплоизоляции 17 в нужном месте снимают и кассету 4 вынимают без существенного нарушения теплового режима опыта.

Таким образом, предлагаемая конструкция установки для исследования физико-механических характеристик дисперсных материалов делает возможным проведение исследований в режимах промерзания с испарением влаги и без испарения влаги, оттаивания с испарением влаги и без испарения влаги) нагрева и сушки. Эти режимы могут также сочетаться с внешней нагрузкой на образцы, набор кассет может быть замещен одной длинной кассетой для проведения исследований на большеразмерных образцах.

Параллельное расположение кассет и возможность проведения исследования на большеразмерных образцах повышают адекватность моделирования реальных процессов. Пенопластовая теплоизоляция кассет не препятствует установке датчиков температуры, влажности, электропроводности, внутреннего давления и т.д., а набор кассет позволяет периодически вынимать образцы для исследований. Расположение кассет с образцами компактной группой на верхйей плоскости термостатирующего шкафа, внутри которого поддерживается постоянная температура, обеспечивается термостатом, прогоняющим жидкость по каналам общего основания, лежащего на верхней плоскости шкафа. Такая компоновка устройства позволяет снизить теплопотери в два раза и дает возможность устанавливать термостат непосрсздственно в полости шкафа-термостата, отказавшись от второго термостатирующего шкафа, что удешевляет конструкцию установки на 40% и снижает энергозатраты в процессе ее эксплуатации почти вдвое.

Формула изобретения

Устройство для исследования физикомеханических характеристик дисперсных материгшов, содержащее шкаф-термостат с размещенными в нем вентилятором и кассетами для образцов, воздуховод с отверстиями под кассеты и измерительные приспособления, о тличающеес я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения адекватности моделирования реальных процессов, устройство снабжено выполненной со сквозными замкнутыми каналами термостатирующей плитой, радиаторами с теплоизолированными площадками и комплектами грузов, размещенными в отверстиях воздуховода над кассетами, при этом шкаф-термостат расположен горизонтально, а / - л.

сеты для образцов - вертикгшьно и параллельно друг другу, а воздуховод выполнен П-образным.

:источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 396532, кл. F 25 D 13/02, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР W 501254, кл. Р25 D 13/02, 1974.

3.Ершов Э.Д. Влагоперенос и криогенные текстуры в дисперсных породах. М., МГУ, 1979, с,- 25-28.

риг.2