Устройство для измерения влажности пород

Устройство для измерения влажности пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В. Н. Кеааеаеае, Э. Н. МаЛаШЕНКО,,ВО.ОП. ЧЕ@ЕНЕН.,. /

A. Н щербань, / :Л;".,;;;,. -. о л *

"-ш. 4

Институт технической теплофиэики АН Украинской CCP (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ, ИЗМЕРЕНИЯ- ВЛАЖНОСТИ ПОРОД

Изобретение относится к устройствам . для измерения влажности пород и может быть использовано при контроле тепловлажностного режима подземных сооружений, строительных материалов и т.п.

Известно устройство для измерения влажности капиллярно-пористых мате риалове в основу работы которого положен тепловой метод, сущность которого заключается в определении влажности по временени охлаждения (или нагревания) тела, находящегося в тепловом контакте с испытуемой средой gl)

Недостатки известного устройства.нвобходимость отбора (кернов) горных порой для лабораторного анализа на гиг . роскопические свойства, а также снятие

;калибровочных кривых.

Наиболее близким к предлагаемому, .является устройство для измерения влаж . ности пород, содержащее тепловлагоиэолированные друг от друга индикаторы, выполненные в виде вкладышей из капил лярно-пористого материала и имеющие рабочую поверхность, которые расположены в теплоизолированной обойме, уста новленной в основании корпуса устройся ва, причем рабочая поверхность видика» торов снабжена диффуэионно-проницаемым температуровыравниваюшим покрытием, соединенным с противоположной стороной индикаторов через изолированные друг от

1о друга тепломеры P2g .

Недостатком известного устройства является сравнительно низкая точность измерений, связанная с .недостаточно надежным влажностно-тепловым контак15 том вкладышей с поверхностью исследуе,мого материале.

Белью изобретения является повыше» ние точности измерений.

Поставленная пель достигается тем, zo . что в устройстве для измерения влажности пород, содержащем тепловлагоиэолирован ные друг от друга индикаторы, выпапиенные в виде вкладышей иэ капиллярно-но4

3, 9912 ристого материала и имеюшие рабочую поверхность, которые расположены в тепловлагоизолированной обойме, установленной в основании корпуса устройства, причем рабочая поверхность индикаторов снабжена диффузионно-проницаемым темпе ратуровыравниваюшим покрытием, соединенным с противоположной стороной индикаторов через изолированные друг от ,друга тепломеры, в корпусе установлено 1О с,возможностью перемещения тепловлаго изолированное профилированное кольдо, жестко связанное с обоймой.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство с вертикальным и горизонталь- 5 ным разрезом, на фиг. 2 - устройство в рабочем положении.

Устройство состоит из корпуса 1, соединенного с двумя диаметрально противоположными крепежными лапами 2, B корпус 1 подвижно установлено кольцо

3, в котором между двумя изотермическими поверхностями (медные пластины) 4 размещены идентичные слоистые датчики

5 теплового потока, скрепленные с капил лярно-пористыми вкладышами 6.

Устройство, подключенное к вторичной аппаратуре, работает следующим образом.

При плотной установке крепежных лап 2 На поверхности исследуемого материала, кольца 3 перемешают в корпу0 се 1 к поверхносги исследуемого материала до установления хорошего контакта с материалом. При этом через устройство пойдет тепловой поток и одновремен-З5 но будет происходить массоперенос.

Вкладыпи 6 представляют для проходяшего через них теплового потока тепловые сопротивления g 9 и Кр. Тепловое

40 сопротивление Р,> одного иэ вкладышеи

6 в пропессе измерения постоянно.

74 4 где р и - термические сопротивр ления соответственно эталонного и рабочего вкладышей, -постоянное термическое о сопротивление, 4 - высота вкладышей;

- тепловые потоки через эталонный и рабочий

Р вкладыши.

Через определенное время между вкладышами 6 и исследуемым материалом наступает термодинамическое равновесие, при этом температура и потенциалы массопереноса одинаковы как у вкладышей, так и в исследуемом материале.

По постоянству во времени отношения тепловых потоков 9, 9. через тепловые сопротивления к и р можно судить о наступлении термодииамического равновесия.

Зная градуировочную характеристику рабочего вкладыша 6, т.е. зависимость его термического сопротивления Rp-AМэ от влажности и температуры, т.е. р=f (UP) а также изотермы сорбции для вкладыша и исследуемого материала, можно по показаниям датчиков теплового потока д. и С в момент термодинамического равновесия можно определить влажность исследуемого мате риала. !

Предлагаемая копструкпия устройства позволяет измерять кинетику влажности пород во времени, сократить время проведения замеров в 10-15 раэ, обеспечить хороший влажностный и тепловой контакт вкладышей с исследуемым телом.

Формула изобретения,Тепловое сопротивление Rp = Й/Pekp вкладыш а 6, собирающего влагу иэ по-< род, изменяется во времени Г, так как эквивалентная теплопроводность <В, ;сушественно зависит от влвгосодержания т и температуры, т.е.

Х = %(U4)

Тепловое сопротивление p. рассчитывается по формуле

Устройство для измерения влажности пород, содержащее тепловлагоизолирован45 ные друг от друга индикаторы, выполненные в вице вкладышей из капиллярнопористого материала и имеюшие рабочую поверхность, которые расположены в тепловлагоизолированной обойме, установленной в основании корпуса устройства, причем рабочая поверхность индикаторов снабжена диффуэионно-проницаемым темпе ратуровыравниваюшим покрытием, соединенным с противоположной стороной

55" индикаторов через изолированные друг от друга тепломеры, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в корпусе устройства

5 091274 4 установлено с возможностью перемешения 1, Авторское свидетельство СССР . тепловлагоизолированное профилированное Ж 564580, кл. g 01 М 19/10, 1977. кольцо, жестка связанное с обоймой. 2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации,, по заявке Ы 2759800/18-25, принятые во внимание при экспертизе s 18.05.79.

Составитель А. Платова

Редактор И. Николайчук Техред А.Ач Корректор N. Коста

Заказ 121/60 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытйй

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

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