Устройство для определения коэффициента термоосмотической фильтрации пористых тел Советский патент 1981 года по МПК G01N13/04 G01N15/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕРМООСМОТИЧЕСКОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ПОРИСТЫХ ТЕЛ

Изобретение относится к области измерений физических свойств пористых тел, в частности к приборам для определения количества связанной воды. По основному авт. св. № 654883 известно устройство для определения коэффициента термоосмотической фильт рации в пористых телах,используемое для определения фильтрационных свойств пористых материалов, например горных пород, строительных материалов и др. Устройство содержит рабочую камеру, улавливающую камеру с нагревателем, конденсационный патрубок с холодильником для сбора термоосмотической жидкости и измеритель нее приспособление С1. Однако устройство позволяет измерить лишь фильтрационные характерис тики искусственно увлажняемых пористых тел и не позволяет измерить объе мы и типы связанной воды, находящейся в исследуемом материале в зависимости от его состава и структуры. Цель изобретения - количественное измерение объема связанной воды. Указанная цель достигается тем/ что в устройстве для определения ко эффициента термоосмотической фильтрации пористых тел. по авт.св.№ 654883. рабочая камера снабжена нагревателем и патрубком, а улавливающая камера установлена на резьбе по центру рабочей камеры. На чертеже показано предлагаемое устройство. Устройство содержит рабочую камеру 1 с электрическим нагревателем 2и патрубком 3, улавливающую камеру 4 с электрическим нагревателем 5, патрубком 6 и холодильником 7, измерительное приспособление 8. Герметичность соединения рабочей камеры 1 с улавливающей камеро 4 достигается прокладкой 9.Патрубок 3рабочей камеры 1 выполнен с прижимной крышкой 10 и пробкой 11. В исследуемом материале размещены термопары Т , fff Тз . Устройство работает следующим образом. При включенных нагревателях при условии, что температура внутри рабочей камеры 1 выше, чем на его стенках, в рыхлом материале устанавливается равновесное термоградиентное поле, максимальные температуры

которого находятся около нагревателя 5 улавливающей Камеры 4 и могут достигать 200-400°С и более, что обусловлено силой связи воды с поверхностью твердого пористого тела и энергией активации ее движения. Освобождаемая в результате нагревания гравитационная влага преобразуется в пар и через выводные патрубки попадает в холодил.ьник 1, а затем в измерительное приспособление 8. Одновременно с этим в равновесном термоградиентном поле внутри рабочей камеры 1 с исследуемым материалом,возникает поток пленочной, связанной воды который направлен в зону максимальных температур Здесь пленка воды разрушается и в виде пара поступает в холодильник 7 и в измеритель 8 объема жидкости.

Измерения объема связанной воды . проводят при нескольких температурах нагревания с целью освободить наиболее прочно связанные-ее формы.При каждом последующем повышении температуры происходит высвобождение только определенной части связанной воды, для которой будет достаточно подводимой энергии для парообразования. Поднимая ступенчато или плдвно температуру и измеряя при этом всю освобожденную воду, можно построить график ее выделения и уже с него снимать цифровые характеристики, водоотдачи при разных температурах.

Использование предлагаемого устройства позволяет расширить область исследования ьодопоглощающих свойств пористых материалов и, в частности, осуществить более детальное изучее ние объемов и свойств связанной воды на пробах большого объема, что резксэ повышает точность и надежность получаемых результатов.Кроме этого устройство позволяет исследовать состав выделяемой воды в широком диапазоне температур, а также оценить некоторые физические параметры самой пористой среды (удельная поверхность, влагоемкость и т.п.).

Формула изобретения

Устройство для определения коэффициента термоосмотической фильтрации пористых тел по авт.св.654883/ отличающееся тем, что, с целью количественного измерения объема связанной воды, рабочая камера снабжена нагревателем и патрубком, а улавливающая камера установлена на резьбе по центру рабочей камеры.

Источники информации, 2Q принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 654883, кл. G 01 N 13/04, 1977.