Устройство для контроля пористости проницаемых материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН. щр 0 01 И 15 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /" г,Ф а м

4 .„

А ц

Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СООР

00 ДЕЛАМ ИЭОЕРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3387469/18-25 (22) 28..01.82 . (46) 23.11.83. Вюл. В 43 (72) E.A.Ñåìåíîý, В.A.Øåý÷åíêî и Е.М.Доценко (53) 539,217.1(0&8.8) (56) 1. Сетка проволочная стальная тканая саржевая с квадратными ячейками. "Правила приемхи и Методы испытаний". РОСТ 4601-73. Изд-во стандартов, 1977, с. 4.

2. Авторское свидетельство СССР

М 759917, кл. б 01 И 15/08; 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

В 280042, кл. G 01 N 15/08, 1969, 4, Авторское свидетельство СССР

Ю 354343, кл, G 01 N 15/08, 1971 (прототип).

„„SU„„A, ° (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХОНТРОЛЯ ПОРИСТОСТК ПРОНИЦАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее напорный резервуар и две камеры, разделенные испытуемым образцом, одна иэ которых (верхняя) заполнена жидкостьв, о т.л и ч а вщ е е с .я тем, что, с целью повышения надежности ". контроля и расширения класса контролируемых материалов,. устройство снабжено вертикальным сосудом, подстыкованным,к дну верхней камеры, идентичным по форме с нижней камерой и сообщенным с ней и с напорным резервуаром,. при этом верхняя камера выполнена замкнутой и снабжена воздухавыводящим патрубком, а нижняя - двумя патрубками, установленными по ее высоте °

1056000

Изобретение относится к технике контроля герметичности и предназначено для контроля пористости проницаемых материалов.

Известно устройство контроля по-, ристости проницаемых материалов, например сеток, включающее лупу многократного увеличения и основанное. на визуальном осмотре и отбраковке по отклонению размеров пор (ячеек) от номинальных значений или другим де- tO фактам Я .

Указанный метод не обеспечивает, объективности контроля, так как .существенно зависит от состояния контролера и, не поддается автоматизации. 15

Известно устройство определения основных параметров .структуры пористых проницаемых тел, основанное на пропускании: газа под давлением через пропитанное жидкостью пористое тело . 0 и снятии характеристик расхода газа от давления (2) . !

Недостатком этого устройства является большая трудоемкость конт, роля и. низкая надежность. Полученная на этой установке информация .являет-. ся промежуточной и требует дальнейшей математической .обработки, Известно устройство для определения размеров пор в пористых материа- . лах, состоящее из обоймы для разме- 30 щения испытываемого образца, соединенной с источником рабочего газа, жидкостной и мерной системы. Причем жидкостная система выполнена в виде . дифференциатора, представляющего 35 собой горизонтальную проточную емкость) входное отверстие которой соединено, с напорным резервуаром,:а:выходноес приемником жидкости, верхняя часть соединена с мерной системой, а ниж- 40 няя — с обоймой образца (3) .

Недостатками. устройства являются сложность и громоздкость конструкции, высокая трудоемкость работ.

Йаиболее близким к предлагаемому по технической сущности является 45 устройство для контроля пористости проницаемых материалов, содержащее напорный резервуар и две камеры, разделенные. испытуемым образцом, одна из которых (верхняя) заполнена 50 жидкостью (4) .

1

Недостатком известного устройства является то, что оно позволяет конт-. ролировать только мелкопористые мате- 5 риалы (например, бумагу), которые . способны удерживать значительный столб жндкости, Для контроля крупнопористых материалов, например сеток, с ячейками 40-1000 мк, которые наиболее широко используются в маши- 60 ностроении, известное устройство не применимо, так как слой рабочей жидкости, удерживаемый такими сетками, очень мал и проходящие через нЕго пузырьки газа трудно обнаружить и 65 зафиксировать, Кроме того, известное устройство имеет узкое целевое назначение. Для контроля других характеристик проницаемых материалов, например местного засорения, гидравлического сопротивления, оно не пригодно.

Целью изобретения является повышение надежности контроля и расширение класса контролируемых материалов.

Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для контроля пористости проницаемых материалов, содержащее напорный резервуар и две камеры, разделенные испытуемым образцом, одна иэ которых (верхняя) заполнена жидкостью., снабжено вертикаль-. ным сосудом, подстыкованным K,äaó верхней камеры, идентичным по форме с нижней камерой и сообщенным с ней и с напорным резервуарОм, при этом верхняя камера выполнена замкнутой

i и снабжена воэдуховыводящим патрубком, а нижняя — двумя патрубками, установленными по ее высоте.

На фиг. 1 представлена схема, ил.люстрирующая работу устройства при контроле пористости; на фиг, 2 — то же, при контроле засорения по падению гидравлического сопротивления.

Устройство состоит.иэ верхней камеры 1, к кбторой подстыкован вертикальный сосуд 2, и нижней камеры 3, идентичной сосуду 2. Сосуд 2 и камера

3 изготовлены из прозрачного материала и связаны. между собой трубопроводом 4.

Испытываемый проницаемый материал

5 устанавливается между нижней 3 и верхней 1 камерами ° Для хранения рабочей жидкости и заливки Устрой- . . ва служит резервуар 6 с трубопрово-дом 7 и вентилем 8 . Дренаж газа. иэ верхней камеры 1 и сосуца 2 при заправке устройства осуществляется через патрубок 9 и вентиль 10, дре-. наж иэ нижней камеры 3 — через патрубок 11 и вентиль 12. Слив рабочей жидкости из устройства производится через патрубок 13 и вентиль 14.

Последовательность работы устройства,при определении пористости следующая.

Контролируемый проницаемый материал 5 устанавливается между верхней

1 и нижней 3 камерами. При открытых вентилях 12, 10 и 8 верхняя 1 и. нижняя 3 камеры и сосуд 2 заполняются рабочей жидкостью иэ резервуара 6 до перелива через патрубки 9 и 11. Далее вентили 8и 10 перекрываются, а вентиль, 14 открывается. При открытых венти лях 12 и 14 жидкость из нижней камеры 3 сливается.

На проницаемоьг материале 5 образуется поверхность 15 раздела фаз гаэ-жидкость.

1056000 Ф 2 3 где К Кд

dd

h) Условие устойчивости поверхности раздела фаэ имеет вид где Р =К «> — капиллярное. давление б.! Д в поре) - давление силы, действующей в поре материала при образовании на ней мениска (поверхности раздела фаэ); — давление гидростатического столба „ постоянные, характеризующие геометрию пор.; коэффициент поверхностного натяжения; диаметр поры; удельный вес жидкости; высота газового объема в нижней камере 3 (фиг.1) В выражении (1):значения Р, Р постоянные для данного проницаемого материала,и данной рабочей жидкости>.

Р изменяется пропОрционально Ь .

Путем слива рабочей жидкости из нижней камеры 3 (увеличения h<) достигается увеличение нагрузки на.по. верхность раздела фаз.. При опреде- . ленном значении h,< = h<> поверхность

15 раздела фаэ разрушается и гаэ иэ нижней камеры 3 устремляется в камеру 1. Значение h> = й„ при этом фиксируется.

Предварительно строится тарировочная зависимость d = f(h .).

По значению h)= hg и тарировоч" ной кривОй определяется диаметр пор

d и сравнивается с заданной величиной. Если d. лежит в заданных пределах — пористость соответствует норме. В противном случае образец отбраковывается.

В процессе изготовления пористого узла или детали возможно местное за" сорение пор, попадание припоя, флюса и т.д., что может привести к карую нию их работы в составе изделия.

Предлагаемая установка позволяет осуществлять контроль засорения по падению гидравлического сопротивления на контролируемом проницаемом образце. Для этого потребуется незначительный перемонтаж, а.именно: трубопровод 7 резервуара. б с вентиле

8 отстыковывается от сосуда 2, карпу

30 камер установки поворачивается около оси, перпендикулярной к плоскости чертежа, на 180 и далее трубопровод

7 подсоединяется к патрубку 9.

Между сосудом 2 и камерой 1 устанавливаетоя эталонный образец проницаемого материала 5 °

После перемонтажа открываются вентили 8, 10 и 14 (вентиль 12 перекрыт). Рабочая жидкость иэ резервуара б заполняет камеру 1 и далее движется по сосуду 2 и нижней каме ",ре 3. Если контролируемый проницаемый образец 5 хорошо промыт и очищен от загрязнениЯ, в нижней камере 3 и сосуде устанавливаются уровни жидкости, близкие между собой по высоте (hb меньше заданной величины). Если поры материала засорены, образуется значительное рассогласование уровней жидкости большее заданной величины, и

30 требуется принять меры по очистке.

Использование предлагаемого устройства контроля проницаемых материалов позволяет значительно повысить надежность контроля эа счет опреде-.

35 ления не только максимального размера пор, но и их распределения по всей поверхности материала.

При этом диапазон контроля расширяется от пористости 1 мк до

1000 мк, т.е. практически для любых проницаемых материалов, применяемых в технике в качестве фильтров, разделителей фаз, сепараторов.

Кроме того, эа счет унификации достигается экономия материалов. Затраты на изготовление унифицированной установки значительно ниже,.чем на изготовление известных установок.

Составитель О. Алексеева

Редактор Н. Лазаренко Техред M.Òåïåð . Корректор А, Тяско

Заказ 9289/33 . Тираж 873 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

4 и

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