Устройство для измерения влажности пород Советский патент 1983 года по МПК G01N25/56 

.1

Изобретение относится к устройствам . для измерений влажности пород и может быть использовано при контроле тепло- влажностного режима подземных сооружений, строительных материалов и т.п.

Известно устройство для измерения. влансности капиллярно-пористых материалов, в основу работы которого положен тепловой метод, сущность которого заключается в определении влажности по временени охлаждения (или нагревания) тепа, находящегося в тепловом контакте с испытуемой средой lT

Недостатки известного устройства .необходимость отбора (кернов) горных порой для лабораторного анализа на гиг

роскопические свойства, а также снятие

.калибровочных кривых.

Наиболее близким к предлагаемому;

.является устрЬйство для измерения впаж-

. ности пород, соавржашее тепловлагоизо лированные друг от друга индикаторы, выполненные в виде вкладышей из капил-

лярно-пористого материала и имеющие рабочую поверхность, которые расположены в теплоизолированной обойме, уста.новленной в основании корпуса устройств ва, причем рабочая поверхность 1шдикаторов снабжена диффузионно-проницаемым температуровыравнивающим покрытием, соединенным с противоположной стороной индикаторов через изолированные друг от друга тепломеры 2j .

10

Недостатком известного устройства является сравнительно низкая точность измерений, связанная с недостаточно надежньпи влажностно - гепловым контактом вкладышей с поверхностью исследуе15 .Ыого материала.

Целью изобретения является повышение точности измерений,Поставленная цель достигается тем,

20 что в устройстве для измерения влажности порсщ, содеркащем тепловлагоизопированные друг от друга индикаторы, выпопненные в виде вкладышей из капиллярно-пористого материала и имеющие рабочую поверхность, которые распололсены в тепловлагоизолированной обойме, установ ленной в основании корпуса устройства, причем рабочая поверхность индикаторов снабжена диффузионно-проницаемым темпе ратуровыравниваюшим покрытием, соединенным с противоположной стороной индикаторов через изолированные друг от друга тепломеры, в корпусе установлено с .возможностью перемещения тепповлаго изолированное профилированное кольцо,(Жестко связанное с обоймой. На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство с вертикальным и горизонталь ным разрезом; на фиг, 2 - устройство в рабочем положении. Устройство состоит из корпуса 1, соединенного с двумя диаметрально противополол ными крепежными лапами 2, в корпус 1 подвижно устан влено кольцо 3, в котором между двумя изотермическими, поверхностями (медные пластины) 4 размещены идентичные слоистые датчики 5теплового потока, скрепленные с капил лярно-пористыми вкпадьилами 6. Устройство, пошшюченное к вторичной аппаратуре, работает следующим образом. При плотной установке крепеншых лан 2 на поверхности исследуемого материала, кольца 3 перемещают в корлу-се 1 к поверхности исследуемого материала до установления хорошего контакта с материалом. При этом через устрой ство пойдеттепловой поток и одновремен но будет происходить массоперенос. -, Вкладьиди 6 представляют для проходящего через них теплового потока тепло вые сопротивления Rgи Rp . Тепловое сопротивление Rg одного из вкладышей 6в процессе измерения постоянно. .Тепловое сопротивление Rp Ь/Дэкр вклааьш1а 6, собирающего влагу из по-( род, изменяется во времени ЯС , так как эквивалентная теплопроводность Адки существенно зависит от влагосодержания и температуры, т.е. ...-5 №5Тепловое сопротивление Rp рассчитывается по формуле (o-R.).i). где j и R - термические сопротивления соответственно эталош1огЬ и рабочего вклад ьшей, Я- -постоянное термическое сопротивление; -высота вкладышей, -тепловые потоки через эталонный и рабочий вкладьяпи. Через определенное время междувкладышами б и исследуемым материалом наступает термодинамическое равновесие, при этом температура и потенциа- лы массопереноса одинаковы как у вкладышей, так и в исследуемом материале, По постоянству во времени отношения тепловь1х потоков g/Qp через тепловые сопротивления Rg и Rp можно судить о наступлении термодинамического равновесия. Зная градуировочную характеристику рабочего вкладьщга б, т.е. зависимость его термического сопротивления Дрг /Д-дкв от влажности и температуры, T.e. (Д-fcj а также изотермы сорбции для вкладыша и исследуемого материала, можно по показаниям датчиков теплового потока О, и q,p в момент термодинамического равновесия можно определить влажность исследуемого материала. Предлагаемая конструкция устройства позволяет измерять кинетику влажности пород во времени, сократить время проведения замеров в 1О-15 раз, обеспечить хороший влажлостный и тепловой контакт вкладьппей с исследуемым телом. Формула изобретения Устройство для измерения влажности пород, содержащее тепловлагоизолированныё друг от друга индикаторы, выполненные в виде вкладьщ1ей из капиллярнопористого материала и имеющие рабочую поверхность, которые расположены в тепловлагоизолированной обойме, установленной в основании корпуса устройства, причем рабочая поверхность инди1саторов снабжена диффузионно-проницаемым темпе ратуровыравнивающим покрытием, соединенным с противоположной стороной индикаторов через изачированные друг от друга тепломеры, Отличающее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в корпусе устройства

5961274«

установлено с возможностью перемещения1. Авторское сввдетельство СССР .

тепловлагоиэолированное профилированное 74 564580, кл. QOlN 19/10, 1977. кольцо, жестко связанное с обоймой.2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации,, по заявке Ь6 2759800/18- 5,

принятые во внимание при экспертизе /5 18,05.79.