Способ определения распределения влажности в дисперсных материалах

 

Изобретение относится к измерению массопереноса, в частности к способам определения распределения влажности в дисперсных средах, например грунтах. Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение точности определения распределения влажности. Для определения распределения влажности используют контейнер длиной больше его высоты с паропроницаемым торцом, который устанавливают на весоизмерительное устройство в равновесном положении, в процессе сушки измеряют массу образца материала и величину отклонения от положения равновесия, по которым определяют распределение влажности. 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.,SU, 589176

А1 (51)5 G 01 N 25/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4377145/40-25 (22) 17.11.87 (46) 30.08.90. Бюл ° № 32 (72) Н,Н.Гринчик, А.С.Кпепанда, А.П.Кузнецов и Г,Б.Черепенников (53) 543.812 (088,8) (56) Патент Великобритании № 1389102, кл. F 26 В 21/00, 1975.

Shah D.I. et а1. An experimental

determination of the heat and ваяя

transfer coefficients inmoist insaturated soils. — Int. Journal Heat

Mass Transfer, ч. 27, 1984, N -7, р. 1075-1085. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ В gHCIIEPCHbIX МАТЕРИАЛАХ

Изобретение относится к измерению массопереноса и может быть использовано для определения распределения влажности в дисперсных средах, например грунт ах.

Цель изобретения — снижение трудоемкости и повышение точности определения распределения влажности.

На фиг.1 изображено устройство для реализации предлагаемого способа; на фиг.2-схема, поясняющая определение распределения влажности материала.

Устройство содержит контейнер 1

Прямоугольного сечения, заполненный образцом 2 исследуемого материала, опирающийся на опору 3 в виде трехгранной призмы и на упругий элемент

4, закрепленные на общем основании

5, установленном на весоизмеритель2 (57) Изобретение относится к измерению массопереноса, в частности к способам определения распределения влажности в дисперсных средах, напри— мер грунтах. Цель изобретения — снижение трудоемкости и повышение точ— ности определения распределения влажности. Для определения распределения влажности используют контейнер длиной больше его высоты с паропроницаемым торцом, который устанавли— вают на весоизмерительное устройство в равновесном положении, в процессе сушки измеряют массу образца Материала и величину отклонения от положения равновесия, по которым определяют распределение влажности ° 2 ил, ном устройстве 6. Контейнер выполнен из влагонепроницаемого материала с низкой теплопроводностью.Длина контейнера по крайней мере в два раза больше высоты. На.одном из торцов контейнера смонтировано приспособление 7 для создания условий,обеспечивающих влагоперенос в образце и его высушивание, например электронагреватель.. Другой торец закрыт мелкоячеистой сеткой Я и снабжен противовесом 9, уравновешивающим приспособление 7 относительно середины контейнера. Опорное ребро призмы 3 ориентировано перпендикулярно .продольной, оси контейнера. Для количественной оценки отклонения контейнера, т.е. разбаланса масс плеч контейнера, предназначена шкала 10,закрепленная на основании 5 и образующая совместно

3 1589176 е упругим элементом 4 измеритель разбаланса масс плеч.

Способ осуществляют следующим образом.

Контейнер 1 равномерно заполняют образцом 2 исследуемого материала, обеспечивая надежный тепловой контакт образца с поверхностью электронагревателя 7, и устанавливают на опору— ребро призмы 3 в равновесном положении. Равнодействующая массовых сил системы контейнер — образец проходит через ребро призмы, при этом деформа.ция предварительно оттарированного

1 . упругого элемента 4 практически равна нулю. После этого взвешивают на весоизмерительном устройстве 6 контейнер 1 с образцом 2 и с помощью приспособления 7 создают условия для влагопереноса вдоль образца, нагревая торец контейнера до заданной температуры. Вследствие этого в образце происходит перераспределение влаги — ее перемещение от более нагретой части к менее нагретой. Часть влаги в парообразной форме через мелкоячеистую сетку 8 рассеивается к окружающей среде. Это приводит к появлению на нагреваемом участке более сухой, а значит более легкой зоны, чем на про— тивоположном участке, что приводит к отключению контейнера от положения равновесия и деформированию упругого элемента 4, Величину отклонения определяют по шкале 10, При обезвоживании образца контейнер возвращает— ся в исходное положение. В этот момент сушку прекращают и определяют массу контейнера с образцом с помощью весоизмерительного устройства 6.

При необходимости определения динамики изменения распределения влажности в образце в течение периода сушки измерения массы контейнера с материалом и разбаланса масс плеч производят непрерывно или дискретно во времени, В ходе обработки результатов измерений определяют исходное количество

ana a образце (Рсва ) по формуле

Рвал Риск Р<сн чн где Риск * Ркон,чн соответственно значение массы контейнера с образцом до и после сушки

Масса сухоro образца определится как

Р со = Рконечй Рк (2)

5 где P — масса пустого контейнера.

Исходное влагосодержание образца материала

Ровл Pco (Э)

Распределение массы влаги на участках для любого момента времени определяется из решения системы уравнений!

5 P< + Pz Ру+ PÓ (4)

Обозначения приведены на фиг.2.

Очевидно, .что в начальный момент

20 Рy

Если обозначить Р = Р, + dP, где

dP — разность массы влаги на участках, то система (4) запишется как:

1, = (Р, +. Р )1, — Р,1„ где

АР=--- — P1/1

21

30 то гда:

1г Р 1у

P = — -- — (P + P — -----)

21 Б У

Рг = -- — (P + P + — — «-).

f Ру 1ч

21 У 1

Фор мула изобретения

Способ определения распределения влажности в дисперсных материалах

У з аключающийся во нз в ешив ании образца материала, помещенного в контейнер, на весоизмерительном устройст50 ве до и после сушки и расчете распределения влажности, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения точности определения, используют контей55 нер длиной больше его высоты с паропроницаемым торцом, который устанавливают на весоизмерительном устройстве в равновесном ноложении, в проЗначения количества влаги и влаго40 с од ерж ания н а к аждо м из уч астко в при известных Р„, Рг, 4Р рассчитывают

Ino формулам (1) — (3).

jul: 2

Составитель П.Пугачев

Текред М.Дидык

Корректор Т. Малец

Редактор M.Ïåòðoâà

Заказ 2537 Тираж 499 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина, 101 цессе сушки измеряют массу образца и величину отклонения от положения

1589) 76 6 равновесия, по которым определяют распределение влажности в материале.