Способ определения содержания воздуха в исследуемой массе и устройство для его осуществления

Способ определения содержания воздуха в исследуемой массе и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ определения содержания воздуха в исследуемой массе, включающий изготовление образца,. размещение его.в рабочей камере сжатия , воздействие на него давлением с последующим измерением изменения размеров образца и определением содержания воздуха в образце по формулej отличающийся тем, что, с целью повьшения точности, образец сжимают до состояния пластической деформации, а измерение изменения размеров образца регистрируют с момента достижения линейного изменения длины образца. 11 Фиг

СОО3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

rI0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕИИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3450346/23-26 (22) 10.06.82 (46) 15.12.84. Бюл. М- 46 (72) И.М.Пиевский, N.Å.Ïåêåðìàí и IO.Н.Крючков (71) Опытное конструкторско-техноло.гическое бюро по интенсификации тепломассообменных процессов института технической теплофизики АН УССР (53) 620.1(088.8) (56) 1. Методы исследования и кон- троля в производстве фарфора и фаянса. Под ред. А.И.Августиника и Н.Я.Юрчака. М., "Легкая индустрия"

1971, с. 269-270.

2. Авторское свидетельство СССР

У 76802, кл. 0 01 N 3/08, 1949.

3. АВторское свидетельство СССР

Р 136583, кл. G 01 N 3/08, 1961. зш G 01 N 7/14; G 01 N 3/08 (54) .СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

ВОЗДУХА В ИССЛЕДУЕМОЙ МАССЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ определения содержания воздуха в исследуемой массе, включающий изготовление образца,. размещение его.в рабочей камере сжатия, воздействие на него давлением с последующим измерением изменения размеров образца и определением содержания воздуха в образце по формуле; отличающийся тем, что, с целью повьппения точности, образец сжимают до состояния пласти-, ческой деформации, а измерение изменения размеров образца регистрируют Я с момента достижения линейного изме.нения длины образца.

С.

2. Устройство для определения содержания воздуха в исследуемой массе, содержащее камеру сжатия, опорную шайбу и размещенный в камере сжатия поршень, связанный с индикатором перемещения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что на поршне и

14 шайбе выполнены проточки, образующие кольцевой канал, сообщающийся с камерой сжатия.

3. Устройство по п.2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что проточки

A выполнены под углом 5-20 к боковой поверхности поршня и шайбы.

Изобретение может быть использо:вано для измерений в различных отрас. лях промышленности, связанных с процессами производства пористых изделий, в частности, в промышленности строительных материалов для контроля свойств глинистых материалов и смесей на их основе при интенсификации процессов формования и сушки керамических изделий.

Известен способ для определения содержания воздуха в керамических массах, включающий отбор пробы массы, определение объема образца, раз- мещенного в герметичном сосуде, частично заполненном керосином, заполнение сосуда .керосином полностью, кратковременное включение мешалки для удаления остаточных случайных, пузырьков воздуха из сосуда и измерительной бюретки, вытеснение из сосуда керосина холодной хорошо прокипяченной водой, вторичное включение мешалки для перевода образца массы в состояние суспензии, вакуумирование суспенэии до окончания выделения воздуха из жидкости, измерение скопившегося в бюретке объема воздуха.

Устройство для осуществления этого способа содержит герметичную камеру с мешалкой для размещения об разца, измерительную бюретку с краном, сосуды с водой и керосином, вакуумный насос Ц .

Известный способ и устройство для его осуществления характеризуются недостаточной точностью и длительностью измерений. Недостаточная точность измерения обусловлена тем, что воздух из суспензии выделяется неполностью, а также влиянием утечки части суспензии иэ сосуда при расширении воздуха под воздействием вакуума.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения содержа5 ния воздуха в керамических массах, включающий изготовление образца, размещение его в рабочей камере сжатия, воздействие на него давлением с последующим измерением изменения

10 размеров образца и определением содержания воздуха в образце по формуГ2) .

Устройство для осуществления описанного способа содержит камеру

15 сжатия, опорную шайбу, поршень, размещенный в камере сжатия н связанный с индикатором перемещения, а также рычажную систему и грузы для компен-. сационного определения величины тре20 ния между поверхностью поршня и стенками камеры (3) .

Однако известный. способ и устройство характеризуются недостаточ25 ной точностью определения содержания воздуха в исследуемой массе. Недостаток способа заключается в том, что формованная масса обладает значительной прочностью, особенно при минимальных значениях формовочной влажности. Эта прочность препятствует упругому сжатию массы и снижает точность использования расчетной формулы. Дополнительная погрешность определения обусловливается тем, что часть примешанного воздуха растворяется в объеме жидкости под воздействием внешнего давления.. Устройство обладает тем недостатком, что при размещении образца исследу40 емой массы в камере сжатия в последней остается некоторое количество окружающего образец воздуха, который вносит погрешности в показание упру«

Э 1129514 4 гости исследуемой массы и величину ее. исследуемой массы в о личие от извоздухосодержания. вестного способа. Кольцевые зазоры

Цель изобретения — повышение точ» обеспечивают беспрепятственный выход ности определения содержания воэду- окружающего исследуемый образец возха в исследуемой массе. духа из камеры сжатия, а также равномерность распределения давления тем, что согласно способу, включаю- на образец благодаря выполнению щему изготовление образца, размеще- кольцевых проточек с наклоном 5-20 ние его в рабочей каме е сжатия р сжатия, воз- так как масса удерживается только действие на него давлением с после- 1р кольцевой част частью проточек, прилегаюдующим измерением изменения разме-, щих к ней а дале е, а далее зазор, обраэованров образца. и определением содержа- ный проточкой, расширяется.

HHR.âà3äóõà в образце но формуле, Углы наклона проточек в интерваобразец сжимают до состояния пласти- ле 5-20 выбраны из следующих соческой деформации, а измерение изме- 1 ображений. При угле наклона меньше нения размеров образца регистрируют 5 происходит неравномерное. распредес момента достижения линейного изме- ление давления площади образца, а кения длины образца.

0 выше 20 - забивание проточек, что

Кроме того, в устройстве для опре. понижает точность определения содерделения содержания воздуха в иссле- 2р жания воздуха. дуемой массе, содержащем камеру сжа- На фиг.1 приведено устройство тия, опорную шайбу и размещенный в для осуществления предлагаемого спокамере сжатия поршень, связанный с о а; на фиг. — график изменения индикатором перемещения, на поршне размеров образца включающий йе выполнены проточки, образую- 25 ное изменение длины образца. щие кольцевой канал сооб аю йся щ щийся Устройство для проведения измерес камерой сжатия, причем проточки ний по предлагаемому способу состовыполнены под углом 5-20 к боко- ит из камеры f сжатия, которая с ниавой поверхности поршня и шайбы. него конца закрыта опорной шайбой 2, В предлагаемом способе и устрой- ЗО а с другого — поршнем 3. Поршень и . стве под воздействием давления порш- шайба. имеют кольцевые 4, еют кольцевые проточки 4, ня на образец последний подвергает- образующие кольцевые каналы со стенся пластической деформации и прини- каин камеры и 5. 20 и камеры и имеющие наклон 5.-20 мает форму камеры (например цилиндри- Кроме того, поршень и шайба имеют ческую), а посторонний воздух, окру- продольные углублени 5

35 ления для выхода. жающий образец, выходит через коль- воздуха. из кольцевых каналов. Порцевые зазоры. Затем в образце про- шень снабже а жен тяго, связанной с ° и 6, исходят процессы .растворения возду- механическим индикаторои 7 переме ха в жидкости внутри исследуемой мас- .щения часового типа. Вверху поршня сы и внесения части жидкости из об- имеется площад 8, 40 площадка, на которой раз:раэца в камере в кольцевые зазоры. груз, создающий давление

При этом начальные пластические де- постоянной величины на образец 9. формации по изменению формы образца С целью автоматизации измерений происходят мгновенно, а пластические устройство имеет ый еет также линейный деформации при растворении воздуха 5 электрический датчик 10 перемещек регистрии вытеснении жидкости в зазоры — ния поршня, подключенный к е медленно и имеют во времени линейный рующему прибору 11 с диаграммной .участок изменения длины образца. лентой для запи я записи линеиного изменеПр агаемый способ учитывает ки- ниЯ длины ОбРазца. Шкала ПРибоРа гРанетику изменения размера образца во 5Р ДУиРУетсЯ по похазаниЯм механическоелиней изменения его размеров прн растворе- Измерение производят следуюцим нии воздуха и линейную часть изме- образом. кения длины образца, характерную Формуют из исследуемой массы обдля процесса вытеснения части жид- 55 разец, имеющий подобие шара, радиус кости в зазоры, что не зависит .от ве- которого немного меньше диаметра каличины приложенного на массу дав- меры 1 сжатия. Образец размещают под ления и от пластической прочности поршнем 3, на который прикладывают

1129514 давление. Происходит первая мгновенная пластическая деформация образца

9, который заполняет определенный ;. объем цилиндра, а воздух, находящийся в цилиндре вокруг образца, уда- 5 ляется через кольцевые каналы и углубления 5 в атмосферу. Кроме того, часть массы образца попадает в проточки 4.

После мгновенных пластических деформаций отмечают по индикатору 7 начальный размер оставшегося в камере образца (длину образца () включают секундомер (или механизм передвижения ленты в приборе 11) и запи 15 сывают показания индикатора при достижении линейного изменения длины образца °

Содержание объема воздуха в массе определяют по формуле 2О . "z-О

1007о veau Ч = —.100 / о("2 .j о. гдето, и М вЂ” значения изменения длины образца в начальной и конечной областях ли. нейного :изменения длины образца, и б - время воздействия давления на образец до зна- ЗО чений М1 и соответственно, 1 — длина цилиндрического образца после мгновенных пластических дефор- 3g маций.

Для определения, необходимо продлить линейный участок изменения длины образца до пересечения с осью (фиг.2). 40

На графике (фиг.2) показан ход из. менекия размеров образца в процессе воздействия давления. Величина давления, приложенного на поршень, не сказывается на результатах измере- 45 ния, а влияет на нажлон линейного изменения длины образца, который затем учитывается в расчетной формуле в значениях М и Ж. . Место выбора точек б и бg находящихся HG JIHи нейном участке графика, также не влияет на расчет величины воздухосодержания образца.

Проведены измерения содержания воздуха в керамической массе из Киевской спондиловой глины, применяющейся для формования строительных керамических блоков. При измерениях использован индикатор часового типа с ценой деления 0,01 мм, а точность .отсчета времени по секундомеру составляла 0,5 с. В этих условиях относительная погрешность составляет не более 4%.

:ь

В измерениях использованы образцы, не подвергнутые и подвергнутые вакуумированию для уменьшения н них воздухосодержания.

Параллельно проведено определение содержания воздуха известным и предлагаемым способами в образцах иэ одинаковой массы при различных давлениях поршня для определения точности полученных результатов. Дан ные сведены в таблицу.

Как видно из таблицы, определение воэдухосодержания одинаковой невакуумированной керамической массы осуществлено предлагаемым способом с точностью 2,5%, а известным способом — с точностью ие более 17,5, т.е. точность измерения предлагаемым способом выше в 7 раз.

Технико-зкономическая эффективность изобретения заключается в улучшении контроля работы вакуумного формовочного оборудования в saводских лабораториях, улучшении качества керамических и других изделий за счет поддержания оптимального воэдухосодержания формовочной массы, расширении области научно-технических исследований свойств керамических и других материалов.

1129514

4 113 202

Известный

7 0,63 19,6

4 — 19,2 0,810 0,840 5,0 10,0 3,9 2,5

Предлагаемый

7 — 18,3 0,795 0,880 3,0 7,0 4,0 2,5

То же,с предварительным

20,4 0,630 0,710 3,0 7,0 . 2,8

21,5 0,370. 0,460 3,0 7,0 1,4

4,0

Составитель М.Пекерман

Техред А .Кикемеэей

Редактор И.Рыбченко

Корректор М.Максимишинец

Заказ 9442/34 Тираж 822 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 вакуумированием в течение мин,:

0(1

5,9 . 48

3,3 17,5