Способ определения физико-химических характеристик пористых материалов

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к кондуктометрии, и может быть использовано для экспресс-контроля влагосодержания пористых материалов и концентрации ионов во влаге, например в почве. Цель изобретения - повышение точности при косвенном определении влагосодержания и концентрации ионов во влаге. Это достигается тем, что измерение производится двумя парами электродов: одной - из разнородных в электрохимическом отношении материалов, другой - из однородных в электрохимическом отношении. Первая электродная пара контактирует с объектом через слой обезвоженного электролита, а межэлектродное расстояние второй электродной пары устанавливается в зависимости от свойств исследуемого объекта (адаптированная процедура измерения). Влагосодержание и концентрация ионов во влаге определяются расчетным путем, как результат совместных измерений. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 N 27 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ .nPV rSHT СССР! (21) 4308071/28-25 (22) 22.09.87 (46) 30.12.89. Бюп. № 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и технологический институт монтажа, эксплуатации и ремонта машин и оборудования животноводческих и птицеводческих ферм (72), С.Н.Кот (53) 539.217(088 ° 8) (56) Теория и практика зкспрессиого контроля влажности жидких и твердых материалов/Под ред,проф.E.С,Кричевского, — И,:Энергия, 1980, с.98-118 °

Авторское свидетельство СССР

¹ 1117517, кл. С 01 N 27/00, 1983 ° (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОРИСТЫХ NATEРИАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к кондуктометрии, и может быть использоИзобретение относится к измерительной технике, в частности к кондуктометрии, и может быть использовано для экспресс-анализа влагосодержа ия пористых материалов и концентрации ионов во влаге, например, почвы

Целью изобретения является повышение точности при определении влагосодержания и концентрации ионов во влаге при исследовании пористых материалов, На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ опре- .

„„SU„„1532860 A 1

2 вано для экспресс-контроля влагосодержания пористых материалов и концентрации ионов во влаге, например, в почве. Цель изобретения — повышение точности при косвенном определении влагосодержания и концентрации ионов во влаге. Это достигается тем,что измерение производится двумя парами электродов: одной — из разнородных в электрохимическом отношеиии материалов, другой — из однородных в электрохимическом отношении, Первая электродная пара контактирует с объектом через слой обезвоженного электролита, а межэлектродное расстояние второй электродной пары устанавливается в зависимости от свойств исследуемого объекта (адаптированная процедура измерения). Влагосодержание и концентрация ионов во влаге определяются расчетным путем, как результат совместных измерений. 1 ил. деления физико-химических характеристик пористых материалов, Способ реализуется следующим образом.

На исследуемый материал устанавливают первую пару электродов из разнородных в электрохимическом отношении материалов. Электроды устанавливаются через прокладку из ленты обезвоженного электролита, которая обеспечивает надежный контакт электродов с пористой поверхностью исследуемого материала и возникновение на них разности электродных потенциалов, функ1532860

35 ционально связанных с влагосодержанием, Устанавливают вторую пару электродов из однородных в электрохимическом отношении материалов без порис5 той прокладки. Между первыми элект родами первой и второй электроцных пар включают нагрузочное сопротивление К„, вторые электроды этих электродных пар соединяют между собой. К электродам второй пары подсоединяют измеритель сопротивления и, изменяя межэлектродное расстояние, измеряют межэлектродное сопротивление, При достижении заранее заданного преде ла, нормированного значением нагру зочного сопротивления R„/К, где н

l R < — нагрузочное сопротивление,,К— выбранный предел (К) 1) измеряют падение напряжения на нагрузочном со- 20 противлении и на электродах второй пары. По результатам измеряемых параметров электрических цепей двухэлектродной системы расчетным путем определяют влагосодержание (И) и 25 концентрацию ионов во влаге (С).

w = к„б„ (1)

К

С вЂ” 1

К1 RHU„Ut

30 где И вЂ” влагосодержание, С вЂ” концентрация ионов в влаге;

П„и- измеренные падения напря1 жений на нагруз очном сопр о9 тивлении и на электродах второй пары;

К, и- коэффициенты, определяемые

К конструктивными параметрат ми электродных пар, а также электропроводностью ионов 40 влаги, .

Ь вЂ” показатель степени, характеризующий интенсивность электродных процессов.

Устройство для реализации предла- 45 гаемого способа содержит первую электродную пару 1, первый 2 и второй 3 электроды . которой выполнены из разнородных в электрохимическом отношении металлов (например, медь и алюминий), 50 вторую электродную пару 4 с электродами 5 и б из одного металла, Электродные пары смонтированы на общем основании 7, на котором установлены подающий 8 и приемный 9 ролики, на которые намотана пропитанная концентрированным раствором хлористого аммония и предварительно высушенная лента 10, Лента 10 осуществляет постоянный контакт с объектом рабочей плоскости электродов первой электродной пары, Нагрузочное сопротивление 11 включено между электродами 2 и б.

Электроды 3 и 5 закорочены между собой, Коммутатор 12 имеет три входа, подсоединенные соответственно к электродам 2,6 и 5 ° Выход коммутатора 12 соединен с входом измерителя 13, который работает как в режиме измерения напряжения, так и в режиме измерения сопротивления, Для заданного класса объектов межэлектродное расстояние второй электродной пары (1 = Uar) определяет- ся экспериментально, после чего электроды 5 и 6 фиксируются. Измеряют падение напряжения на погрузочном сопротивлении и на электродах

/ второй электродной пары 4, последовательно коммутируя сигналы, поступающие на входы коммутатора 12, По результатам измерений определяют влагосодержание и концентрацию ионов в влаге, формул а изобретения

Способ определения физико-химических характеристик пористых материалов, заключающийся в том, что на исследуемый материал устанавливают пару электродов из разнородных в электрохимическом отношении материалов с прослойкой обезвоженного электролита, измеряют параметры электрической цепи между электродами и определяют хар актери стики матери ала по результатамизмерений, о тли ч ающийс я тем, что, с целью повышения точности определения влагосодержания и концентрации ионов во влаге, на исследуемый материал устанавливают вторую пару электродов из однородных в электрохимическом отношении материалов, между первыми электродами первой и второй электродных пар включают нагрузочное сопротивление, а вторые электроды этих электродных пар соединяют между собой, изменяют расстояние между электродами второй пары и одновременно измеряют сопротивление между ними, при достижении значения К /K, где R „- нагрузочное сопротивление, К ) 1 — выбранный предел, измеряют падения напряжений на нагрузочном сопротивлении и на электродах второй пары, а влагосодержание M и концeHTpBIJHIG С ионов

5 во влаге рассчитывают но Формулам

Ь

К Пн э

1532860

К, и К - коэффициенты, опреде- ляемые конструктивными параметрами электродных пар, а также электр опроводностью ионов влаги

Ь вЂ” показатель степени, характеризующий интенсивность электродных процессов. п„и ц, — измерение падения напряжений на нагрузочном сопротивлении и на электродах второй пары; где

Составитель Н. Станчук

Техред N.Äèäûê Корректор Л,Бескид

Редактор А, Веселовская

Заказ 8093/50 Тираж 789 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101