Устройство для исследования капиллярныхсвойств пористого материала

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное K авт. свид-ву и 638633 (22) ЗаЯвлено 119478 (21} 2602583/18-25 он836570 (51)М. Кл. с присоединением заявки Мо

G 01 N 15/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 539 217.1(088.8) Опубликовано 070681. Бюллетень | 21

Дата опубликования описания 109681 .

Г

)

П. А, Витязь, В.К. Шелег, В. E Романенко и В-".И.д- кааце фч

ЪЧ; у* ю .

Научно-исследовательский институт пороц(ковой метагйург

Белорусского ордена Трудового Красного «ЗнамвюФЛ l;;, - :;, политехнического института (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КАПИЛЛЯРНЫХ

СВОЙСТВ ПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к устройствам для исследования капиллярных свойств пористых материалов, а имен но максимальной высоты подъема жидкости и краевого угла смачивания.

По основному авт. св. Р 638633 известно устройство для определения капиллярных свойств пористого материала, содержащее корпус с закреплен- 10 ,ным в нем анализируемым образцом и расположенными горизонтально по высоте корпуса токопроводящими проволочками, соединеннными с электроизмерительной схемой и изолированными.от пористого материала (фитиля) отдельными сухими гигроскопичными пластинами (прокладками) из электроизолирующего материала (1 1.

При исследовании капиллярных свойств пористого материала на известном устройстве погрешность измерений достигает 10-30%. Погрешность возникает в виду различных гигроскопических свойств материалов фитиля и электроизолирующего вещества. При исследовании капиллярных свойств фитиля жидкость, вступив в контакт с гигроскопическим веществом, быстрее поднимается по нему эа счет лучших гигроскопических свойств, чем по исследуемому фитилю, достигает второй проволоки датчика и замыкает цепь электроизмерительной схемы раньше, чем жидкость в фитиле поднимается на высоту второй проволоки. В результате преждевременного замыкания цепи возникает методическая погрешность в определении истинного уровня жидкости в фитиле в данный момент времени. Эту погрешность невозможно учесть из-за постоянного из- . менения размеров пор фитиля, участвующих в процессе капиллярного переноса жидкости.

Целью изобретения является повышение точности определения капиллярных свойств пористого материала.

Поставленная цель достигается тем, что электроизолирующие прокладки выполнены в виде полых цилиндров, в каждый из которых поммещена токопроводящая проволока.

Оптимальная толщина стенки цилиндра лежит в пределах 0,05-0,2 мм.

Вследствие того, что электроизолирующая оболочка выполнена в виде цилиндра, контакт оболочки- с исследуемым фитилем осуществляется по линии, параллельной оси проволоки. Следовательно, пропитка оболочки начинается

836570 именно в момент достижения уровня жидкости в фитиле осевой линии проволоки. Максимальная толщина оболочки (0,2 мм) выбрана, исходя из того, чтобы в момент замыкания электроизмерительной цепи высота подъема жидкости относительно линии контакта обо5 лочки с фитилем минимальна, а следовательно, и погрешность измерений тоже минимальна. Толщина оболочки по минимуму (0,05 мм) с одной стороны гарантирует электроизоляцию проволоки от фитиля в сухом виде, а с другой стороны обеспечивает минимальное давление, способствующее быстрой пропитке гигроскопической оболочки.

На фиг. 1 изображен общий вид 15 предлагаемого устройства, на фиг.2— устройство в плане, фиг. 3 — сечение A-A на фиг . 2.

Устройство для исследования капиллярных свойств пористого материала 20 содержит датчик иэ двух параллельно натянутых токопроводящих проволок 1, каждая из которых в зоне измерения заключена в электроизолирующую оболочку 2 из гигроскопического материала. Одна проволока соединена с положительным, а другая — с отрицательным потенциалом электроизмерительной схемй 3 и обе укреплены на корпусе— блоке 4, который выполнен из диэлект- З,ъ рического материала. Датчики собраны в блоке 4 по 5-10 штук и расположены по длине образца 5 на определенном расстоянии друг от друга. В зависимости от исследуемого материала блоков может быть несколько. Образец 5 прижат к проволокам 1 плитой 6, удерживаемой болтами 7. Внизу устройства расположен резервуар 8 со слоем 9 жидкости, Устройство работает следующим об- 40 разом.

Когда образец 5 сухой, электрический контакт между проволоками 1 отсутствует.

При опускании образца 5 в резер- 45 вуар 8 со слоем 9 жидкости последняя вследствие капиллярных свойств .пористого материала поднимается по образцу 4, достигает гигроскопической оболочки 2 первой проволоки и смачивает ее, электрически подключая к пропитанному жидкостью фитилю. При достижении жидкости гигроскопической оболочки второй проволоки датчика электрическая цепь замыкается. Одновременно отключается первый датчик и подключается последующий. Так происходит поочередно до полного насыщения образца Б,жидкостью.

Определяя промежутки времени между переключениями по диагональной ленте электроизмерительной схемы и зная расстояние между датчиками, можно построить графическую зависимость высоты подъема жидкости от времени. Путем математической обработки. полученных и на графике данных определяется кр аево угол смачивания и максимальная высота подъема жидкости.

Многочисленные экспериментальны д нные показали, что погрешность в а е определении максимальной высоты подъема жидкости и краевого угла смачиваия на предлагаемом устройстве на 10ОВ меньше,. чем на известном.

Формула изобретения

Устройство для исследования капилI лярных свойств; пористого материала по авт. св. Р 638633 о т л и ч а ю—

Ф щ е е с я тем, что, с целью повышения точности исследования, электроизолирующие прокладки выполнены в виде полых цилиндров, в каждый из которых помещена токопроводящая проволока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 638633, кл. G 01 N 15/08, 1977 (прототип).

4иа7

Составитель О. Алексеева

Редактор Л. Курасова Техред Н.Ковалева Корректор Н. БабинеЦ, Заказ 3107/34

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4