Устройство для определения влагопроводности дисперсных материалов

Устройство для определения влагопроводности дисперсных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

|аатф „, -онат С » е1

|и)564580

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.01.75 (21) 2106985/25 с присоединением заявки № (51) M. Кл.е

Ст 01 М 19 /10 (01 Й 25/56 (23) Приоритет

Государстаенный номнтет

Соаата Мнннотроа СССР оо делам нзооретеннй н открытий (43) Опубликовано 05.07.77Бюллетень №25 (53) уДК 620.15.:539. ,217(088.8) (4б) Дата опубликования описания 15.09.77 (72) Авторы изобретения

В. М. Сироткин, А. П. Аквипьянов и К. П. Гаврилов

Чувашский сельскохозяйственный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ВЛАГОПРОВОД НОСТИ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике.

Известное устройство для определения влагопроводности дисперсных материалов, (11, содержащее герметичную рабочую колонку, ограниченную двумя пористыми мембранами, не обеспечивает достаточной точности измерений, так как при большой длительности эксперимента ошибки, связанные с потерями на испарение, становятся срав- 10 нимыми с измеряемой величиной. Кроме того, значительные ошибки вносит влияние защемленного в порах воздуха, что исключает выделение закономерных аномалий при исследовании течения жидкости через порис 15 тые материалы.

Ближайшим техническим решением к предложенному является прибор для определения коэффициентов переноса влаги привысокой влажности почвы (2Q 20

Прибор состоит из герметичной рабочей колонки с образцом, ограниченной двумя пористыми мембранами, соединенными с измерительными капиллярами, и средства 25 дпя заполнения устройства водой, соединенного патрубками с герметичной колонкой.

Недостатками прибора являются: постоянная величина заданной разности 1 потенциалов влаги, а так как колонка соединена с атмосферой, то в процессе насыщения в образце остаются поры, не заполненные водой (эащемленный воздух); наличие защемленного воздуха, что обуславливает разность давления насьпценных паров в колонке и измерительных капиллярах и приводит к ошибкам в измерениях эа счет выделения растворенного воздуха на внешних поверхностях мембран (частное перекрытие пор пузырьками воздуха).

Белью изобретения является повышение точности измерений.

Для достижения поставленной цели устройство снабжено соединенным с вакуумным насосом вакуумным колпаком, в который помещены герметичная колонка и свободные концы измерительных капилляров. Средство для заполнения устройства водой выполнено в виде герметичного

564580 стакана, верхняя часть которого связана посредством патрубка с вакуумным колпаком, На чертеже показано предложенное устройство для определения влагопроводности дисперсных материалов.

Устройство содержит вакуумный.колпак 1, ге„ метично закрытый стальными пластинами 2 и 3, скрепленными .четырьмя тягами 4. В пластине 2 имеется выход через трехходовой вакуумный кран для соединения вакуумного колпака с вакуумным насосом и атмосферой. Пластина 3 герметично соединена с рабочей колонкой 5.

Кроме того, в пластине 3 закреплены штуцера для соединения вакуумного колпака с вакуумметром (не показан) и при помощи трубки 6 с пространством над поверхностью жидкости в напорном сосуде. Вакуумметр контролирует величину давления в колонке и над поверхностью жидкости в напорном сосуде.

Герметичная рабочая колонка 5 выполнена в виде кольца с образцом, ограниченного с торцов пористыми мембранами, которые спрессованы в опорные сетки. Герметизация рабочей колонки обеспечивается резиновыми прокладками (не показаны) .

Рабочая колонка 5 соединена с измерительными капиллярами 7, 8 прямого и обратного потока, которые расположены в одной плоскости на измерительной линейке 9. Входной штуцер рабочей колонки соединен с кранами 10, 11, которые поз- з5 воляют переключать систему на прямой и обратный поток.

Напорный сосуд представляет собой широкую трубку 12, заканчивающуюся на кон- 40 цах герметично соединенными с ней нижним

13 и верхним 14 стаканами. С целью контроля жидкости s напорном сосуде верхний и нижний стаканы соединены водомерной трубкой 15. Для измерения количества вы- 45 текающей из измерительного капилляра прямой фильтрации 7 жидкости внутри герметичного колпака имеется мерный сосуд 16, Все детали устройства и соединения выпол-. нены из материалов, химически инертных к 50 используемой жидкости.

Устройство работает следующим образом.

Образец, представляющий собой кольцо с запрессованной в него навеской исследув-55 мого материала, укладывают в обойму рабочей колонки 5 и ограничивают мембранами. Затем колонку герметиэируют, надвигают вакуумный колпак 1, затягивают тяги 4. Систему вакуумируют до давле- 60 ния насыщения паров жидкости при температуре опыта и отсеченной рабочей колонки, чтобы исключить влияние защемленного воздуха и обезгаэить жидкость: в напорном сосуде. После этого жидкость из напорного сосуда при помощи кранов 10, 11 подается в рабочую колонку .до появления жидкости в измерительном капилляре 7 прямого потока. При помощи тех же кранов рабочая колонка отсекается от напорного сосуда и устанавливается желаемый напор.

Устройство готово к работе.

В режиме прямой фильтрации рабочая колонка соединена с напорным сосудом и отсечена от капилляра обратного потока, Измерение скорости потока (в начальный момент) и объема вытекающей жидкости производится с помощью измерительного капилляра 7 с линейкой 9 и мерного сосуда 16.

Для исследования аномальных процессов колонка отсекается от напорного сосуда и соединяется с капилляром обратного потока 8.

Измерение скорости потока производится при помощи линейки 9 по движению убегающего и набегающего менисков жидкости в прямом и обратном капилляоах. В том и другом случаях контролируется давление насьпценных паров, постоянная величина которого обеспечивается соединением вакуумного колпака 1 с верхним стаканом

l4 напорного сосуда.

По окончании измерений колонка отсоединяется от напорного сосуда, вакуумный колпак соединяется с атмосферой, отпускаются тяги, колпак снимается,.колонка разбирается. При необходимости жидкость из ,напорного сосуда может быть слита.

Устройство позволяет повысить точность измерения коэффициентов фильтрации пористых материалов и исследовать некоторые аномальные закономерности при наличии градиентов величин, не связанных с гидравлическим напором (температуры, потенциала течения, концентрации и т.д.).

Формула изобретения

Устройство для определения влагопроводности дисперсных материалов, содержащее герметичную рабочую колонку, ограниченную двумя пористыми мембранами, соединенными с измерительными капиллярами, и средство для заполнения устройства водой, соединенное патрубками с герметичной колонкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, о«о

564580 д снабжено соединенным с вакуумным насосом вакуумным колпаком, в который помещены герметичная колонка и свободные концы измерительных капилляров, а средство для заполнения устройства водой выполнено в виде герметичного стакана, верхняя часть которого связана посредством патрубка с r.ëêóóìíûì колпаком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Чалдс Э. Физические основы гидрологии почв. Гидрометеоиздат, Л., 1973 г., с. 260-261.

2. Глубус А. М. Экспериментальная гидрофизика почв. Гидрометеоиздат, Л., 1969, с. 17- 9.

Составитель Платова

Редактор Т. ОрловскаяТехред Н. АндрейчукКорректор B. Галас

Заказ 2144/209 Тираж 1101 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4