Устройство для измерения капиллярного давления Советский патент 1982 года по МПК G01L7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КАПИЛЛЯРНОГО ДАВЛЕНИЯ

1 ,. Изобретение относится к технике измерения капиллярного давлений в капиллярно пористых телах, в частности в почвах, грунтах, торфах и строительных Х1атериалах. Известен датчик для замера отрицательного капиллярного давления, состоящий из увлажненного пористого керамического стержня, вводимого в исследуемый материал и соединеннЬго при помощи трубки с вторичным измерительным прибором - манометром 1. Известно устройство для измерения капиллярного давления, содержащее капиллярное тело, пропитаниое жидкостью,, с которым сообщен открытым «онцом тупиковый капилляр, заполненный той же жидкостью, В известном устройстве измеряемое кап ллярное давление рассчитывается по изменению уровня жидкости в тупиковом капилляре, причем съем показаний осущестйляется визуальным наблюдением (2. Однако известное устройство обладает низкой точностью, малым диапазоном измерения и отсутствием дистанционного съема показаний. Цель изобретения - повышение точности измерений, обеспечение их дистанционности и расширение пределов измерения. Цель достигается тем, что в устройство введены полый цилиндр из электроизоляционного материала и плотно прилегающий к внутренней поверхности этого цилиндра вкладыш из электроизоляционного материала, а тупиковый капилляр образован выпол- ненным на поверхности вкладыща продольным пазом, причем в цилиндре вдоль капилляра уста новлены электроконтакты с выводами, которые закрыты снаружи цилиндрическим кожухом,.а капиллярнбе тело выполнено в виде пробки и прикреплено к торцуВКладыЩа. Причем на поверхности вкладыща выполнено более одного паза с электроконтактами.., Кроме этого пазы выполнены различного сечения.. , Возможен, кроме того, вариант выполнения устройства, при котором продольные пазы выполнены с одинаковым сечеиием, а ряды электроконтактов на. них расположены по винтовой линии. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство, содержит полый цилиндр 1 и вкладыш 2 из электроизоляционного материала, пористую пробку 3, пропитанную жидкостью, прикрепленную к вкладышу 2 винтом 4 и кожух 5. Во вкладыше 2 имеется несколько различных групп пазов, образующих тупиковые капилляры одинакового размера 6,.заполненных жидкостью 7. Съем дискретного сигнала о положении уровня жидкости 7 осуществляется через выводные электроконтакты 8, расположенные вдоль оси капилляров 6 по винтовой линии и замыкаемые жидкостью 7. Устройство работает следующим образом. Перед началом измерений пористую пробку и капилляры заполняют жидкостью, например, путем погружения в жидкость при вакуумировании. После этого на цилиндр 1 надевают кожух. 5 и внедряют в исследуемое капиллярно-пористое тело. При возникновеНИИ отрицательного капиллярного давления часть жидкости 7 из капилляров буходит и размыкается часть электроконтактов 8, сигнал с которых используется дЛя дистанционных измерений. Предлагаемое устройство с помошью тупиковых капилля| ов позволяет измерять отрицательное капиллярное давление в широких пределах. Таким образом, устройство позволяет за счет формирования микрокапилляров путем сочетания двух макротел (полого цилиндра и вкладыша) формировать несколько групп капилляров разного диаметра. Во вкладыше (или цилиндре) легко расположить большое число выводних контактрв, осуществляющих дискретный съем сигнала о положении жидкости в капилляре. Эту информацию можно передать по каналу связи по вторичному прибору показывающего или регистрирующего типа. Обеспечение дистанционности измерения капиллярного давления позволяет зиачительно упростить -лабораторные исследования и дает Возможность проводить исследования в поле-вых условиях. Возможностью иметь в одном датчике несколько групп капилляров разного диаметра позволяет уменьшить дискретность измерения, что достигается тем, что для группы капилляров одного диатиетра контакты подключены по винтовой линии и съем сигнала о положении жидкости в капиллярах данного сечения можно произвести с больи ей точностью, а также расширить пределы измерения. Группы капилляров подбираются с различными диаметрами капилляров, таким образом, чтобы в начале происходило движение жидкости в группах с наиболее крупными капиллярами, а затем в группах капилляров меньшего размера. Формула изобретения . Устройство для измерения капиллярного давления, содержащее капиллярное тело, пропитанное жидкостью, с которым сообщен открыть1м концом тупиковый капилляр, заполненный той же жидкостью, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и обеспечения их дистанционности, внего введены полый цилиндр из электроизоляционного материала и плотно прилегающий к внутренней поверхности этого цилиндра вкладыш из электроизоляционного материала, а тупиковый капилляр образован выполненным на поверхности вкладыша продольным пазом, причем в цилиндре вдоль капилляра установлены электроконтакты с выводами, которые закрыты снаружи цилиндрическим кожухом, а капиллярное тело выполнено в виде пробки и прикреплено к торцу вкладыша. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на поверхности вкладыша выполнено более одного паза с электроконтактами. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с целью расширения пределов измерения, пазы выполнены различного сечения. 4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с цельюуменьшения шага дискретности, снимаемого сигнала, продольные пазы выполнены с одинаковым сечением, а ряды электроконтактов на них расположены по винтовой линии. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Корчунов С. С., Могилевский Н. Н. и др. Изучение водного режима осушенных торфяных залежей. Труды ВНИИТП, вып. 17 с. 31, 1960. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2940832/18-10, кл. G 01 L 7/00, 16.11.79 (прототип).