Способ определения структурных характеристик образцов проницаемых материалов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования структурных гидравлических характеристик пористых проницаемых материалов. Целью изобретения является повышение точности получаемых результатов и снижение трудоемкости путем объективной регистрации факта вытеснения жидкости из каждого проточного капилляра образца. Для чего в способе регистрируют амплитуды акустических волн, возникающих на границе раздела фаз. Определяют зависимость этих амплитуд от перепада давления на образце. После чего определяют число импульсов с соответствующими амплитудами, либо кратными им. По полученным данным определяют структурные характеристики образца.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ь)) 4 С 01 N 15/08

3И . и.,",. 19 ля Н1 : . -:icHAq, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4190195/24-25 (22) 31.12.86 (46) 23.08.89. Бюл. h" 31 (72) А.П.Графов, В.A.Ëüâoâ, Г.П.Павлихин В.А.Шапошников (53) 625.85:620.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1046567, кл. G 01 N 15/08, 1982.

Белов С.В. и др. Распределение пор по размерам в пористых материалах из металлических сеток ° — Порошковая металлургия, 1983, Р 9, с.6672. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРНЬЕ

ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАЗЦОВ ПРОНИЦАЕМЫХ

МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольИзобретение относится к измери— тельной технике и может быть использовано для исследования структурных гидравлических характеристик пористых проницаемых материалов.

Цель изобретения — повышение точности получаемых результатов и снижение трудоемкости путем объективной регистрации факта вытеснения жидкости иэ каждого из проточных капилляров образца.

Пример. Пусть необходимо определить максимальный диаметр пор, средний диаметр пор, распределение пор по размерам, структурные характеристики поверхности и гидравлические характеристики образца иэ нержавеющей стали при диаметре пор и < 40 мкм. На основании предпоflop.ЯК 1302985 А1

2 зовано для исследования структурных гидравлических характеристик пористых проницаемых материалов. Целью изобретения является повышение точности получаемых результатов и снижение трудоемкости путем объективной регистрации факта вытеснения жидкости из каждого проточного капилляра. образца. Для этого в способе регистрируют амплитуды акустических волн, возникающих на границе раздела фаэ.

Определяют зависимость этих амплитуд от перепада давления на образце.

После чего определяют число импульсов с соответствующими амплитудами, либо кратными им, По полученным данным определяют структурные характеристики образца. 1 э.п. ф-лы. лагаемого размера пор в качестве чщкости берут дистиллированную воду, что исключает самопроизвольное вытеснение указанной жидкости из пор. Производят запитку образца жидкостью, после чего образец устанавливают в специальную оправку и начинают вытеснять иэ него жидкость изменением давления под образцом, при этом вытесняемую жидкость с поверхности образца удаляют. Удаление жидкости производят для исключения ложных. сигналов и уменьшения фоновых шумов любым известным методом, исключающим вытеснение жидкости иэ пор образца (например, свободным сливом).

В качестве газа применяют воздух, предварительно пропущенный через воду, например путем барботажа (нена1502985

Формула и э о б р е т е н и я

4д

p = — cos ь

) 2. Способ по п. 1 о тл и ч а юшийся тем, что снятие зависимости амплитуд акустических волн от перепада давления, определение числа импульсов с соответствующими амплитудами, регистрацию амплитуд и гидравлических характеристик производят одновременно.

Составитель Е.Карманова

Редактор H.Ðîãóëè÷ Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни

Заказ 5078/53 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производствен о-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101 сьиценный газ может приводить к высушиванию образца).

В момент открытия первого капилляра, что соответствует максимальному размеру пор испытываемого образца на границе раздела фаэ нержавеющая сталь — дистиллированная вода — воздух происходит разрушение указанной границы (схлопывание пузырька), что приводит к возникновению ударной волны, параметры которой регистрируют.

При этом моменту разрушения границы раздела фаз соответствует вполне определенное значение давления 15 где Π— поверхностное натяжение, 8 — краевой угол смачивания, 20 характеризующий материалы границы фаэ;

d — - искомый диаметр.

Момент схлопывания фиксируется однозначно прибором, исключая субъек- 25 тивный фактор, а интенсивность схлопывания характеризует отрывной диаметр пузырька и, следовательно, поверхностные свойства образца. Дальнейшее повышение давления приводит к 30 открытию пор, имеющих меньший диаметр.

Регистрация параметров ударных волн дает точное количество открывшихся пор в данном интервале, а временная развертка — информацию о не35 равномерности расходных характеристик. Повышая давление, производят вытеснение жидкости из диапазона пор.

Последующая математическая обработка по известным методикам позволяет оп- 40 ределить распределение пор по размерам, средний диаметр пор и т.д., при этом количество открывшихся пор определено экспериментально.

В случае неноэможности подобрать соответствующее сочетание материал жидкость либо при малом различии между сигналом и шумом прп регистрации параметров ударных волн применяют поверхностно активные вещества, приводящие к увеличению коэффициента поверхностного натяжения на границе раздела фаз. Для уменьшения окружающего фона используют шумопоглощающий экран.

1. Способ определения структурных характеристик образцов проницаемых материалов, включающий пропитку образца жидкостью с последующим вытеснением ее газом иэ образца с одновременной регистрацией гидравлических характеристик образца, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости, регистрируют амплитуды акустических волн, возникающих на границе раздела фаз, определяют зависимость этих амплитуд от перепада давления на образце, определяют число импульсов с соответствующими амплитудами либо кратными им в диапазо- ° не перепада давления, приводящего к раскрытию пор данного размера, по которым определяют структурные характеристики образца.