Прибор для определения пористости тел и величины пор в них

Р4 33719

Класс 42 k, 29

Ъ

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО ИА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ прибора для определения пористости тел и величины пор в них.

К авторскому свидетельству Ф. A. Малый, заявленному 27 февраля

1933 года (спр. о перв. ¹ 124629).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 декабря 1933 года. (гвт) Для определения пористости тел и величины пор в них методом Бехгольда, основанным на продавливании воздуха через образец, погруженный в воду, применяется прибор, уточненный впоследствии проф. Думанским и состоящий из трубки, один конец которой служит для закрепления на ней образца, а второй соединен с компрессором или вакуумнасосом. По скорости протекания через образец воздуха при различных его давлениях, улавливаемого эвдиометром с бюреткою для отсчета объема про:: шедшего через образец воздуха, вычисляют размеры пор, их количество, а также коэфициент пористости, пользуясь формулами, приведенными проф.

Думанским в статьях его, помещенных в выпусках 3 и 8 тома Х! — 1929 г. журнала P. Ф . Х. Общества.

Недостатком указанного прибора является относительная сложность производства испытаний, сложность конструкции самого прибора и то, что опыты ограничены нахождением лишь размеров пор, их количества и коэфициента газопроницаемости.

Согласно изобретению компрессор и вакуум-насос в приборе не применяются, оформление же приспособления для кре. - пления образца значительно упрощает конструкцию прибора и приемы испытания на нем и в то же время позволяет расширить круг испытаний возможностью определять на этом же приборе объем испытуемого образца и объем его пор.

Для достижения целей, указанных выше изобретателем, применен прибор типа аспиратора, один из сосудов которого служит в качестве напорного для подачи на образец воздуха, а второй применен для закрепления в нем образца.

На чертеже фиг. 1 изображает боковой вид прибора; фиг. 2 — разрез по вертикали сосуда, служащего для помещения в нем образца.

Прибор состоит из двух сосудов 1 и 2, связанных гибким шлангом 3; сосуд 2 состоит из соединенных по резьбе 4 половин 5 и б, причем нижняя 5 из них снабжена обоймой 7, служащей в свою очередь для закрепления в ней кольцевой обоймы 8, на которой и помещается испытуемый образец; обойма 7 снабжена расположенными по кольцевой выточке отверстиями, закрываемыми кольцевой пробкою 9, жестко связанной с верхней половиной б сосуда 2.

Испытуемый образец помещается на обойме 8 плотно, чтобы избежать тока воздуха между ним и обоймой 8, после чего части 5 и б свинчивают, и кольцевсе пространство между обоймой 8 и стенками сосуда 2 заполняется ртутью в целях герметичности соединения половин и б сосуда 2.

При опускании сосуда 1 ртуть, перемещаясь из половины 5 сосуда 2 в сосуд 1, создает в половине 5 вакуум; при подъеме сосуда 1 ртуть вытесняет воздух из половины 5 в половину б сосуда 2; через образец и в том и другом случае проталкивается воздух, перегоняемый разностью давления из одной половины 5 сосуда 2 в другую его половину б; давление как в половине 5, так и в половине б регистрируется самопишущими приборами; по давлениям и скорости протекания воздуха вычисляют размер, количество пор и коэфициент газопроницаемости — по формулам и расчетным данным, приведенным ниже.

В основу определения пористости положены два уравнения.

Первое уравнение Кантора

p= — ...... (1)

2Ь где Ь вЂ” поверхностное натяжение, p— давления и r — радиус поры.

Второе уравнение Торичелли

U= — (р — р) .... (2) б 2 где D — удельный вес газа по отношению к воде, (pi — p) — избыточное давление, которым газ проталкивается через отверстие пористой пластины, U— линейная скорость газа. Взяв объемную скорость газа, имеем

2 — (Р1 — Р) - .. (З) где 5 — площадь пор данного радиуса или

V=KiS Ai — pИзмерение пористости в основном сводится к замеру радиуса для групп пор, так как по уравнению (1) при разных давлениях изменяется и разная величина радиуса пор, через которые протекает воздух.

И -если р1 (Р (Р,, то г,) г,)

) rs ° ° °

При истечении жидкости давление в сосуде, куда направлено истечение, будет изменяться, и p=f (т) будет функцией истечения.

За время т изменилось давление от р до р„объем воздуха, прошедший через пористую стенку W = )v (р — р ), где

RT

224ОО

Если за время 5t изменилось давление на Др, то можно составить уравнение

4г, и . (4)

По уравнению (3)

Ьу

, =К5 Vp,— р . (5)

Изменения за время Д1 давления на Др поведет к истечению не только

/ через поры радиуса r„íî через r, (площадь группы пор этого радиуса S и 8 ), тогда 2

V = ьс =KiS p — р + г

+K,S, pp Р, ...(6)

Изменяя время до Ы„и отмечая давления, можно получить для пор площади S 1 скорость 1и

<-= =К5АР.— Р, +

+К15АЄ— p, +

+

Из уравнения (5) определяем

К 5 м 1 подставляем в уравнение (б), определяем

K>S и т. д. до последнего, из которого определяем К,5„

Сложив все величины KS, получим общую площадь всех пор, через которые проходило истечение К15=К150+

+К,5,+Х,5,+... К,5„„

Приравняв К>5, определяем все площади в процентах, Разделив площади групп на соответствующие площади одной поры ° I -, получим число пор №

Для определения объема пор и объема самого образца верхняя половина 6 сосуда 2 отвинчивается or части 5 настолько, чтобы приподнять гайку 9 с ее седла, и тем, сообщив между собой полости половин 5 и 6, превратить прибор в обычный аспиратор с обычными приемами определения объема пор по количеству воздуха, который вытесняется ртутью из образца, а также для определения объема самого образца путем сравнения количеств ртути, заполняющих сосуд 2 с образцом и без него.

Предмет из об рете н ия.

1. Прибор для определения пористости тел и величины пор в них с использованием аспиратора, отличающийся тем, что, в целях определения величины фиг.2 фиг. 1

Иенпромпечатьсоюз, Тмп. „Печ. Труд . Закь 3579 —.1000

Эксперт и редактор П. П. Браилко пор по скоростям проталкивания через поры образца воздуха, сосуд 2 прибора, служащий для приема образца, разделен на две полости кольцевым кронштейном 7, верхнее ребро которого предназначено для плотного прилегания к,нему образца и образования там гидравлического затвора между полостями сосуда 2.

2. Форма выполнения прибора по и. 1, отличающаяся тем, что, в целях использования прибора, как нормального аспиратора для определения объема тел и их пористости, кольцевой кронштейн 7 снабжен кольцевым углублением с отверстиями в его дне, служащим седлом для кольцевого, жестко связанного с частью 6 сосуда 2 клапана 9.

3. Применение при приборе по и. 1 двух независимых друг от друга, регистрирующих показания каждой полости сосуда 2 в отдельности самопишущих приспособлений.