Капилляриметр

 

Изобретение относится к технической физике, в частности к устройствам для определения влагопереноса горных пород. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет исключения уноса пара. Капилляриметр содержит камеру с пористой мембраной, подмембранная часть соединена с измерительной емкостью, снабженной датчиками давления. Камера расположена наклонно. Подмембранная камера соединена , с системой заполнения водой. 2 ил. со О1 4: 05 СХ)

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G О1 N 15/08 всксщорщр

l13„," ц(ЙВЛИ 1 1","", ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(21) 4006476/24-25 (22) 10.01.86 (46) 23.11.87. Бюл. Р 43 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии (72) В.В. Бадов и А.А. Киселев (53) 532.63 (088.8) (56) Муромцев Н.А. Использование тензиметров в гидрофизике почв.

Л. . Гидрометеоиздат, 1979, с. 22-23.

Долгов С,И. Исследование подвижности почвенной влаги и ее доступности для растений. — М. — Л,: Издательство АН СССР, 1948, с. 123-124.

„.80„„1354068 A 1 (54) КАПИЛЛЯРИМЕТР (57) Изобретение относится к технической физике, в частности к устройствам для определения влагопереноса горных пород. Цель изобретения повышение точности измерений за счет исключения уноса пара. Капилляриметр содержит камеру с пористой мембраной, подмембранная часть соединена с измерительной емкостью, снабженной датчиками давления. Камера расположена наклонно. Подмембранная камера соединена, с системой заполнения водой.

2 ил.

Тонкопористая мембрана 7 изготовлена иэ керамической пластинки, а трубка 11, имеющая достаточно боль5 шой внутренний диаметр для свободного выхода из подмембранной камеры пузырьков диффундирующего и выделяющегося иэ воды газа, изготовлена иэ прозрачного материала.

Для сокращения времени установления равновесия между потенциалом воды в подмембранной системе и потенциалом влаги исследуемого образца капилляриметр может быть выполнен в

15 модификации с дополнительной камерой

18, аналогичной подмембранной, с дополнительной мембраной 19 и дополнительной соединительной трубкой 20, соединенной с соединительной трубкой

20 11 основной подмембранной камеры 8.

Дополнительная камера снабжена патрубком 21, оборудованным вентилем

22 с питающей камеру водой емкостью.

Капилляриметр работает следующим

25 образом.

Открывают вентиль 10 и вода, поступающая из питающей емкости через патрубок 9, заполняет подмембранную камеру 8 и соединительную трубку 11.

3п После полного эамокания тонкопористой мембраны 7 определяют давление барботирования, ограничивающее передел допустимых измерений. При этом постепенно понижают давление в ва35 куумной системе капилляриметра и фиксируют разряжений, при котором начинается фильтр ация бар ботирующего газа через тонкопористую мембрану, что устанавливают визуально по появ,1П лению движущихся пузырьков в трубке 11, Затем давление газа в системе капилляриметра восстанавливают до значения, соответствующего первой

45 ступени разрежения, В рабочую камеру устанавливают водонасыщенный образец так, чтобы обеспечить наиболее плотный контакт с тонкопористой мембраной. Разрежений, заданное в под5п мембранной системе капилляриметра, поддерживают до полного прекращениястекания воды в измерительную бюретку. После стабилизации уровня воды в измерительной бюретке измеряют ко55 личество накопившейся в ней воды и переходят к следующей ступени разрежения. Процедуру последовательного ступенчатого понижения давления газа в подмембранной системе капилляри1 13540 68

Изобретение относится к технической физике, в частности к устройствам для определения влагопереноса в ненасыщенных горных породах и почвах.

Цель изобретения — повышение точности определения равновесных значений влагосодержания за счет исключения погрешностей, вызываемых фильтрацией газа через исследуемый образец и тонкопористую мембрану, а также сокращение времени установления равенства между значением потенциала, заданного в подмембранной камере, и потенциалом влаги в исследуемом образце.

Поставленная цель достигается тем, что камера капилляриметра расположена наклонно, Трубка выведена иэ верхней точки подмембранной части камеры и подсоединена к измерительной емкости выше вывода ее из подмембранной камеры. При этом подмембран I ная часть камеры соединена через вентиль с системой заполнения ее водой.

Кроме того, камера снабжена дополнительной подмембранной частью, идентич ной первой, расположенной над рабочей частью камеры и отделенной от нее пористой мембраной.

На фиг. 1 изображен предлагаемый капилляриметр, разрез; на фиг,2— схема соединения подмембранной и до- полнительной камер в капилляриметре.

Капилляриметр содержит рабочую камеру 1 с исследуемым образцом 2, сообщающуюся с атмосферой через капилляр 3 или щель 4 между корпусом и крышкой 5, предотвращающей испарение влаги иэ камеры, установленную на подставке 6. Мембрана 7 герметично соединена с подмембранной камерой 8, имеющей патрубок 9, : оборудованный вентилем 10, и соединительную трубку 11, подсоединенную к измерительной бюретке 12 выше вывода ее из подмембранной камеры.

Измерительная бюретка, имеющая водосливной вентиль 13, соединена с манометром 14, ресивером 15 и форвакуумным насосом 16, отключаемым от вакуумной системы капилляриметра при помощи вентиля 17, Наклон подмембранной камеры и соединительной трубки к горизонтальной оси должен обеспечивать беспре-. пятственное продвижение пузырьков газа иэ подмембранной камеры в бюретку °

3 13540 метра и определения объема воды, вытекающей из образца на каждой ступени разрежения, повторяют до значения давленйя, соответствующего давлению .5 барботирования, определяемому свойствами используемой тонкопористой мембраны. Значения влагосодержания (привеценные к единичному объему образца), соответствующие каждой ступени давления, определяют путем обратного пересчета.

Величину потенциала, задаваемую в системе капилляриметра, вычисляют по формуле 15

Y =Рман +pgz Ратм где у — величина потенциала влаги, выраженная эквивалентной высотой водного столба;

Р„, „ - давление, измеряемое мано- 2О метр ом 9

Р, — атмосферное давление;

gz " гидростатическое давление в подмембранной камере на отметке геометрического цент- 25 ра тонкопористой мембраны.

6Я 4

Формула и зобрет ения

Капилляриметр, содержащий камеру, разделенную пористой мембраной на рабочую и подмембранную части, при этом рабочая часть камеры соединена через капилляр с атмосферой, а подмембранная часть камеры соединена трубкой с измерительной емкостью и вакуумной системой, снабженной датчиком давления, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений эа счет предотвращения уноса пара в вакуумную систему и расширения диапазона измерений в область более высоких разрежений, камера расположена наклонно, трубка выведена иэ верхней точки подмембранной части камеры и подсоединена к измерительной емкости выше вывода ее иэ подмембранной камеры, причем подмембранная часть камеры соединена через вентиль с дополнительно введенной в капилляриметр системой заполнения ее водой.

Риг. 1

1354068

Составитель N. Ефремов

Редактор И. Горная Техред М. Ходанич Корректор М, Шарохин

Заказ 5685/37 Тираж 776 Подписное

ВНКИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4