Способ определения плотности пористых тел

 

СООЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D (01 N 9 06

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3385953/18-25 (22) 18.01.82 (46) 07.01.84. Бюл, Р 1 (72) A.Ì.Kîâàëåâ, Н.В.Поликарпов, В.Л.Рейнов, В.М.Трушкин и Ю.М.Уткин (53) 531.756(088.8) (56) 1. Кирилин В.A. и др. "Исследование теплофизических свойств веществ", М.-Л., Госзнергоиэдат, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР

М 779884, кл. 0(01 М 33/38, 1980(прототип).

„„SU„„1065735 А (54 ) (57 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ПОРИСТЫХ ТЕЛ, заключающийся в том, что пористое толе взвешивают на воздухе, выдерживают в паровой фазе герметичного сосуда с жидкостью, затем погружают в жидкость и выдерживают до полного насыщения, после чего повторяют взвешивание пористого тела, погруженного в жидкость, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени измерения при заданной точности, перед раэмещением тела в паровой фазе осуществляют предварительное кратковременное погружение пористого тела в жидкость

1065735

Изобретение относится к измериTeJlbfioA технике, в частности к изме-. рению плотности тел методом гидростатического взвешивания, и может найти применение для измерения плотности пористых тел в химической и лесоперерабатывающей промышленности, а также в ядерной энергетике, где может быть применено,. например, для измерения пористости .оболочек шаровых тепловыделяющих элементов.

Известен способ измерения плотности твердых .тел.методом гидра- статического .взвешивания, заключающийся в измерении веса тела сначала в воздухе, а затем в воде.

Плотность тела определяется по "формуле л 1 2 2

%Ж Рг) где у„ — удельный вес воздуха;

Рл — вес тела в воздухе у з — удельный вес воды;

P> — вес тела в воде ускорение . земного тяготения 1 ).

Известный способ приводит. к большой погрешности при измерении плотности пористых тел ° Погрешность возникает вследствие того, что воздух задерживается в мелких порах, и не позволяет воде занять поры полностью. Для удаления воздуха из пор исследуемое пористое тело, нужно замачивать в течение длительного времени (десятки часов ), что приводит к увеличению измерения.

Наиболее близким "по технической сущности к предлагаемому является способ измерения плотности пористого тела, заключающийся в том, что пористое тело взвешивают на возду.хе, выдерживают в паровой фазе герметического сосуда с жидкостью, затем .погружают в жидкость и выдерживают до полного насыщения, после чего повторяют взвешивание пористого тела, погруженного в жидкость (23.

Этот способ позволил значительно сократить время измерения плотности предварительно измельченных пористых тел, например, строительного бетона. Однако откачка герме тичного объема, в котором расположено пористое тело, до остаточного давления 10 " — 10 З мм рт.ст. требует значительного времени при удалении воздуха из длинных и тонких пор неизмельченных пористых тел, например, из шарового тепловыдеЛяющего элемента или из стандарт ного образца древесины.

Цель изобретения — уменьшение времени измерения при заданной точности измерения.

ПОставленная цель достигается тем, что согласно способу определения плотности пористого тела, заклю" чающемуся в том, что пористое тело взвешивают на воздухе, выдерживают в паровой фазе герметичного сосуда с жидкостью, затем погружают в жидкость и выдерживают до полного насыщения, после чего повторя10 ют взвешивание пористого тела, погруженного в жидкость, перед раз- мещением тела в паровой, фазе осуществляют предварительное кратко- временное погружение пористого тела в жидкость.

Проведенные эксперименты показа- . ли, что кратковременное погружение пористого тела в жидкость, перед размещением в паровой фазе позволило сократить время измерения в десятки раэ.

45 Исследуемое поРистое тело при крепляют проволокой к крюку, на котором подвешена левая чашка лабораторных весов (тип JIBP-200), измеряют вес пористого тела в воздухе, .ла той же проволоке подвешивают в герметичном объеме над стаканом, заполненным керосином, так, чтобы оно не касалось поверхности керосина; причем устройство подвески позволяет, не нарушая герметичности объема, опустить пористое тело в керосин и снова вынуть. его.

Откачивая воздух и пары керосина из герметичного объема, достигают. разряжения порядка 20 мм рт.ст., 60 погружают. тело в керосин на 1-2 мин, вынимают и, не прекращая откачки.„ выдерживают его в парах керосина

15-20 мин, затем снова погружают пористое тело в керосин, вынимают

65 стакан с керосином и погруженным

Причина наблюдаемого ускорения выхода воздуха из пор заключается . в том, что во время выдержки смоченного пористого тела в парах .жидкости происходит испарение этой жидкости с поверхности пористого тела и

З0 пористое тело понижает свою температуру быстрее, чем та жидкость, в которую его погружали при смачиании, а этот перепад температур способствует интенсивной конденсации паров жидЗ5 кости в порах пористого тела. кроме того, испарение жидкости с поверхности пористого тела приводит к снижению парциального давления остаточного воздуха, что также способ40 ствует удалению воздуха иэ пор.

Способ измерения плотности пористого тела осуществляют следующим образом.

1065735

Составитель Е.Карманова

Техред Л. Мартяшова Корректор Г.Решетник

Редактор И.Ковальчук

Заказ 11032/43 Тираж 828 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

3 в него пористым телом из герметичного объема и через 20-30 мин устанавливают стакан с керосином в лабораторные весы на специальную подставку-мостик, перекинутый через чашку весов, прикрепляют проволоку к крюку, на котором весит чашка весов, и, не вынимая пористого тела .иэ керосина, измеряют вес пористого тела в керосине. Затем вынимают тело из керосина, освобождают его из проволочного захвата, снова погружают часть проволоки в керосин и определяют выталкивающую силу, -с которой керосин действует на проволоку и вычисляют плотность пористого тела.

Предложенный способ измерения плотности пористых тел позволяет ,снизить время в десятки раэ, так при измерении плотности пористых тел известными способами на одно

5 измерение веса тела в жидкости с погрешностью не более 10 4 Ъ затрачивают весь рабочий день, а предложенный способ позволяет проводить.все операции измерения плотности порис10 того тела с той же точностью, что и прежде эа 40-50 мин. Сокращение времени позволяет сэкономить рабочее время и получить. своевременную информацию о готовности пористого тела к дальнейшим технологическим операциям.