Способ центробежной порометрии



Способ центробежной порометрии
Способ центробежной порометрии

 


Владельцы патента RU 2526301:

Луньков Александр Евгеньевич (RU)

Изобретение относится к методам исследования пористой структуры разнообразных природных и искусственных пористых объектов и может быть использовано в тех областях науки и техники, где они исследуются или применяются. Сущность изобретения заключается в применении трех последовательных циклов снятия кривых вытеснения жидкости из образца в методе центробежной порометрии при трех значениях толщины образца. Первая порограмма снимается для экспериментально подбираемой толщины образца-d1, при которой после полного цикла центрифугирования остается не вытесненный из образца объем жидкости Vост. Вторая порограмма снимается после уменьшения толщины образца до значения d2=d1(V0-Vост)/ V0 (где V0 - полный объем пор). Третья порограмма снимается для толщины образца d3=d2/2. Для каждой порограммы получают дифференциальную кривую распределения радиусов пор. Техническим результатом является то, что положения максимумов всех трех дифференциальных кривых распределения радиусов пор дают более точную картину реального спектра пор исследуемого объекта. 1 табл., 2 ил.

 

Изобретение относится к методам исследования пористой структуры разнообразных природных и искусственных пористых объектов и может быть использовано в тех областях науки и техники, где они исследуются или применяются.

Известен центробежный метод нахождения функции распределения пор по размерам в пористых объектах [Ксенжек О.С., Калиновский Е.А., Петрова С.А., Литвинова В.И. Центробежный метод нахождения функции распределения пор по размерам в пористых средах. //Журнал физической химии, 1967, ХLI, №7, с.1602-1607].

Он основан на естественном заполнении пористого объекта смачивающей жидкостью с последующим удалением ее центрифугированием при наборе возрастающих значений центробежного ускорения (частоты центрифугирования). На каждом из этих значений измеряется объем жидкости в исследуемом образце. Для получения кривой распределения объема пор по их радиусам значения центробежного ускорения необходимо перевести в радиусы пор. В рамках модели пористого пространства в виде параллельных не пересекающихся цилиндров разных радиусов, минимальный радиус пор, из которых вытеснена жидкость, определяется уравнением

r = 2 σ cos θ d ρ ( 2 π n ) 2 R                                                                                 (1)

где σ - коэффициент поверхностного натяжения рабочей жидкости,

ρ - ее плотность,

θ - краевой угол смачивания,

d- толщина образца вдоль направления действия центробежной силы,

n - частота вращения ротора центрифуги (об/мин),

R - радиус центрифугирования.

Распределение радиусов пор получают графическим дифференцированием экспериментальной порограммы - кривой распределения объема пор по их радиусам.

Несмотря на ряд преимуществ центробежного метода по сравнению с другими методами порометрии, он не получил практического применения в силу ряда нерешенных проблем его технической реализации. Избранный авторами метод динамического контроля вытеснения жидкости может использоваться при одномоментном исследовании только одного образца и не может обеспечить точности измерения, необходимой для порометрии объектов с малыми объемами пор (исследовались объекты с объемной пористостью 50-70%). Еще одним недостатком, ограничивавшим возможность расширения измеряемого диапазона пор, было использование рабочих жидкостей, которые с увеличением общего времени центрифугирования, будут давать ошибку, обусловленную их неконтролируемым испарением.

Прототипом предлагаемого изобретения служит метод центробежной порометрии, примененный для исследования пористости костной ткани [Луньков А.Е., Куликова Л.Н. //Применение центробежной порометрии для морфометрии костной ткани//, Медицинская физика, 2011, №1, стр.69-74], в котором определение количества жидкости в образцах производится путем взвешивания их на аналитических весах. Малая погрешность взвешивания (±0,1 мг) обеспечивает получение характеристик пористости объектов с объемной пористостью менее 10% в диапазоне радиусов пор от 0,1 до 100 мкм. Погрешность, связанная с испарением рабочей жидкости в процессе центрифугирования, устраняется за счет использования в качестве рабочей жидкости вакуумного масла ВМ-6, имеющего давление насыщенных паров порядка 10-6 мм рт.ст.

Недостатком прототипа является возможное расхождение экспериментально полученного и реального распределения пор по размерам, которое может возникать для большого числа объектов, пористая структура которых соответствует модели «полостей и горл», то есть локальных внутренних полостей, соединяемых цепочками канальцев (горл) меньшего диаметра.

При любом типе пористой структуры возможность центробежного вытеснения жидкости из цепочки пор переменного сечения ограничивается сечением минимального диаметра. В силу этого при пористой структуре типа «полостей и горл» получается распределение объема полостей по размерам горл, так как возможность освобождения полости определяется радиусами горл, всегда меньшими линейных размеров полостей. При этом имеет место еще одно условие центробежного вытеснения жидкости из каждой случайно выбранной полости, получившее название «перколяционной вероятности».

В теории перколяции (просачивания) [Тарасевич Ю.Ю. //Перколяция: теория, приложения, алгоритмы// 2002, М., изд. «Едиториал УРСС»; Фенелонов В.Б. //Введение в физическую химию формирования супрамолекулярной структуры адсорбентов и катализаторов// 2004, Новосибирск, изд. СО РАН.] установлено, что возможность удаления жидкости из полостей определяется не только радиусами соединенных с ними горл, но и вероятностью того, что эти потенциально проницаемые (при данном центробежном ускорении) горла входят в непрерывную цепочку, соединяющую эти полости с внешней поверхностью пористого тела. Эта вероятность равна N/N0, где N0 - общее число потенциально проницаемых горл (радиусы которых больше r соотношения (1)), а N - число этих горл, входящих в цепочки вытеснения жидкости из полостей. Произведение среднего числа горл одной полости Z на эту вероятность, то есть Z в = Z N N в называют средним координационным числом перколяционной решетки, состоящей из полостей, связанных проводящими горлами. Перколяционной вероятностью называют отношение числа полостей М, из которых удалена жидкости, к общему числу полостей М0.

Результатом теории перколяции, имеющим важнейшее практическое значение, является установление общей для любого типа решетки пористости зависимости перколяционной вероятности от Zв. Согласно этой зависимости, для объемных решеток перколяционная вероятность (М/М0) меняется от 0 до 1 при изменении Zв от 1,5 до 2,7. То есть, вытеснение жидкости начинается, когда на каждую полость приходится в среднем 1,5 горла, через которые возможно удаление жидкости при данном центробежном ускорении. При достижении значения Zв=2,7 все поры освобождены и дальнейшее увеличении центробежного ускорения и, соответственно N0 не дает никакой информации о горлах меньших диаметров.

Применительно к центробежной порометриии это означает, что от начала до окончания процесса вытеснения жидкости центробежное ускорение и, следовательно, определяемые экспериментально радиусы пор могут измениться незначительно. В силу этого по порограмме будет определяться лишь часть реального диапазона радиусов горл, если они меняются в более широких пределах.

Нами предлагается способ устранения этого недостатка и повышения точности определения спектра радиусов пор. Поставленная задача решается на основе неразрушающего характера центробежной порометрии путем проведения повторного снятия порограмм одного и того же образца после уменьшения его толщины-d.

Сущность предлагаемого способа обосновывается следующими соображениями.

При каждом значении центробежного ускорения перколяционная вероятность может определяться как отношение объема вытесненной жидкости к общему объему пор (или как отношение разности общего объема пор и объема еще не вытесненной жидкости к общему объему пор). Изменение перколяционной вероятности возможно за счет изменения толщины образца, поскольку с ее уменьшением каждая полость приближается к внешней поверхности и увеличивается вероятность образования из потенциально проницаемых горл проводящей цепочки связи с этой полостью.

При больших толщинах образца увеличивается вероятность попадания в проводящие цепочки горл меньших радиусов, за счет чего вытеснение жидкости будет происходить при больших центробежных ускорениях. В силу этого дифференциальные кривые распределения радиусов горл будут смещаться в сторону меньших значений радиусов.

С уменьшением толщины образца вытеснение жидкости становится возможным при меньших центробежных ускорениях, то есть через горла больших радиусов. Следовательно, путем изменения толщины можно смещать процесс вытеснения жидкости по всему реальному диапазону горл исследуемого образца, определяя при разных толщинах образца значения радиусов горл, относящихся к разным участкам этого диапазона.

Для определения исходной (наибольшей) толщины образца d1 предлагается следующий способ. Исходная толщина d1 определяется экспериментально по наличию в образце после центрифугирования на максимальном центробежном ускорении остаточного объема невытесненной жидкости Vост. Это будет означать, что перколяционная вероятность для всех потенциально проницаемых радиусов горл не достигла значения равного 1. Ее максимальное значение можно найти как (V0-Vост)/ V0, то есть как отношение вытесненного объема жидкости к общему V0.

Уменьшение толщины образца следующего цикла измерений до значения d2=d1(V0-Vост)/V0 будет соответствовать увеличению перколяционной вероятности до 1, то есть приведет к полному вытеснению жидкости в том же диапазоне центробежных ускорений. При этом процесс вытеснения жидкости сместится в область больших радиусов горл.

Взяв в качестве третьего значения толщины образца d3=d2/2, можно сместить процесс выделение жидкости в сторону еще больших значений радиусов горл.

В результате предлагаемого способа трехкратного снятия порограмм одного и того же образца максимумы дифференциальных кривых распределения радиусов горл, полученных из трех экспериментальных порограмм, оказываются смещенными, и их положения будут определять реальный диапазон радиусов горл, связывающих внутренние полости объекта.

Совпадение (или близость) положения максимумов дифференциальных кривых распределения пор по радиусам, полученных для разных толщин, будет свидетельствовать о монопористости объекта, то есть наличии в нем пор одного или близких радиусов.

В качестве примера реализации предлагаемого способа приводятся результаты измерения распределения радиусов пор в образце компактного вещества костной ткани, имеющей пористую структуру, соответствующую обеим моделям пористости. Пористое пространство компактной кости (внешнего слоя всех трубчатых костей) содержит систему продольных центральных каналов остеонов и систему лакун костных клеток, соединенных канальцами, радиусы которых (0,1-1 мкм) на порядок меньше радиусов лакун и центральных каналов (5-50 мкм). Поэтому вытеснение жидкости из образцов кости происходит вначале из центральных каналов, а затем из костных лакун, освобождение которых определяется радиусами канальцев, причем эти два этапа достаточно достоверно отражаются на порограмме. Методика проведения измерений подробно изложена в вышеуказанном прототипе изобретения и включает следующие основные моменты.

Экспериментальная порограмма есть кривая зависимости удельного объема пор (см3/г) от их радиусов. Общий объем пор и объем еще заполненных пор после центрифугирования на каждом из 9 фиксированных значений центробежного ускорения определялся взвешиванием образца и расчетом по формуле

V = M m 0 m 0 ρ ( с м   3 г )

где m0 - исходная масса образца, М - масса образца с находящейся в нем жидкостью, ρ - плотность используемой рабочей жидкости.

Минимальный радиус освободившихся пор определялся по формуле (1). Так как достижимые значения радиусов потенциально проницаемых пор меняются в эксперименте на три порядка (от 100 до 0,1 мкм), изменение объема заполненных пор строится от lg r (нм).

Поскольку определение распределения радиусов пор связано с графическим дифференцированием экспериментальной порограммы, она интерполировалась методом кубических сплайнов, при котором кривая интерполяции обязательно проходит через все экспериментальные точки [Алексеев Е.Р., Чеснокова О.В., Решение задач вычислительной математики в пакетах Mathcad 12, MATLAB 7, Maple 9, М., NT Press, 2006, 492 с.].

На Фиг.1 приведены порограммы, а на Фиг.2 - дифференциальные кривые распределения радиусов пор, полученные для трех толщин одного и того же образца: 1.0 см, 0.7 см, 0.3 см.

Из интегральных порограмм Фиг.1 видно, что с уменьшением толщины образца полное вытеснение жидкости происходит при больших радиусах канальцев (меньших значения центробежного ускорения), а для толщины 1 см остается не вытесненным остаточный объем пор Vост=0,0025 см3/г при общем объеме лакун-канальцев порядка V0=0,0116 см3/г. При этом перколяционная вероятность как отношение освободившегося объема пор к общему (V0-Vост)/ V0=0,78, то есть меньше 1. Именно поэтому это значение толщины взято в качестве начального d1.

При уменьшении толщины образца до 0,78 см можно ожидать, что для тех же потенциально проницаемых пор перколяционная вероятность возрастет в 1/0,78 раз, то есть достоверно примет максимальное значение, равное 1. Это и наблюдается для толщины образца d2=0,7 см, при которой полное освобождение пор происходит при меньших значениях центробежного ускорения (через канальцы радиусами более 0,18 мкм). Еще большие значения радиусов потенциально проницаемых пор, в пределах которых произошло полное вытеснение жидкости, наблюдаются при толщине образца d3=0,3 см, которая примерно вдвое меньше d2.

Основные результаты, вытекающие из кривых Фиг.2, полученных численным дифференцированием соответствующих кривых Фиг.1, сведены в таблицу 1, где lg r(нм) переведены в значения r (мкм). В таблице приведены положения максимумов и их ширина на уровне половины от максимального значения ординаты. I max и II max соответствуют радиусам центральных каналов и их значения мало меняются с изменением толщины образца, что свидетельствует о том, что система центральных каналов в данном случае хорошо соответствует модели параллельных непересекающихся цилиндров разных радиусов.

Таблица 1
Толщины образца d (см) радиусы пор (мкм)
I max II max III max
1 35-25-16 9-6-4,4 0,5-0,2-0,1
0,7 39-25-20 10-5-3,2 0,5-0,3-0,2
0,3 20-14-10 10-5-3,2 2,2-1,2-0,5

Иная ситуация наблюдается для III max, характеризующего радиусы канальцев, поскольку его положение существенно меняется при изменении толщины образца. Система лакун и канальцев имеет пористую структуру типа «полостей и горл», для которой эта зависимость объяснялась выше. Но исследуется фактически один и тот же объект, причем определяются его удельные характеристики пористости (см/г), которые не зависят от его размеров. Очевидно, что экспериментально определяемое распределение пор исследуемого объекта будет существенно ближе к реальному, если спектр пор оценивать не по одному измерению с одной толщиной образца, а по всем трем. Тогда, как следует из значений III max таблицы 1, радиусы канальцев исследованного образца лежат в диапазоне 0,1-2,2 мкм, а преобладающие их значения - в диапазоне 0,2-1,2 мкм, что хорошо согласуется с известными данными, полученными с помощью электронной микроскопии [Травматология и ортопедия (руководство для врачей)//Под ред. чл.-корр. РАМН Ю.Г.Шапошникова. М.: Медицина, 1997, т.I, гл. 20 «Регенерация костной ткани»].

Способ центробежной порометрии, включающий пропитку образца смачивающей жидкостью с последующим удалением ее на фиксированных последовательно возрастающих центробежных ускорениях с определением количества жидкости в образце путем взвешивания, отличающийся тем, что проводят трехкратное снятие порограмм одного и того же образца при разных его толщинах, причем для первой порограммы используют толщину образца d1, при которой после центрифугирования на максимальном центробежном ускорении остается объем не вытесненной жидкости Vост, вторую порограмму снимают после уменьшения толщины образца до d2=d1(V0-Vост)/V0, третью порограмму снимают для толщины того же образца d3=d2/2, а спектр радиусов пор исследуемого объекта определяют по положениям максимумов дифференциальных кривых распределения радиусов пор всех трех порограмм,
где d1 - толщина образца при снятии первой порограммы,
d2 - толщина образца при снятии второй порограммы,
d3 - толщина образца при снятии третьей порограммы,
V0 - общий объем пор,
Vост - остаточный объем не вытесненной из пор жидкости.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к денситометрам (плотномерам), а более конкретно к вибрационному денситометру с улучшенным вибрирующим элементом. Устройство содержит вибрирующий элемент (402).

Изобретение относится к области изготовления изделий из проволочных, волокновых материалов. Предложены способы определения распределения плотности проволочного материала по объему изделия и установка.

Изобретение относится к автоматизации технологического процесса флотации и может быть использовано для автоматического контроля технологических параметров процесса флотации - плотности, аэрированности пульпы и массовой концентрации твердого в пульпе.

Изобретение относится к способам неразрушающего анализа образцов пористых материалов, в частности, оно может быть использовано для количественного исследования ухудшения свойств нефте/газосодержащих пластов ("повреждения пласта") из-за проникновения в процессе бурения глинистых материалов, содержащихся в буровом растворе.

Изобретение относится к точному приборостроению и может применяться для определения плотности и вязкости газообразных и жидких сред и может быть использовано в нефтехимической, химической и других отраслях промышленности.

Группа изобретений относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения плотности (в том числе локальной плотности) жидких сред и газовых сред.

Использование: изобретение относится к области определения плотности материалов, в частности льна, и может быть использовано в сельском хозяйстве и на льнозаводах первичной переработки льносырья для определения параметров рулонов, сформированных из стеблей лубяных культур.

Изобретение относится к области инженерной геологии, в частности к определению физических свойств грунтов. .
Изобретение относится к способам тестирования устойчивости снежного покрова на лавиноопасных склонах горнолыжных комплексов с целью обеспечения безопасности проведения рекреационных мероприятий.

Изобретение относится к области инженерной геологии, в частности к определению физических свойств грунтов. .

Изобретение относится к области измерения плотности изделий с использованием рентгеновского излучения. Способ радиационного измерения плотности твердых тел путем облучения контролируемого объекта проводят потоком широкополосного рентгеновского излучения, регистрируется практически все обратнорассеянное излучение, и определение плотности осуществляется по полученным данным из спектров обратнорассеянного излучения, которое регистрируют одновременно в каждом из двух детекторов, определяют функцию распределения обратнорассеянного излучения в зависимости от энергии для каждого из детекторов, корректируют в соответствии с изменением геометрии при движении, выделяют энергетические диапазоны в спектре обратнорассеянного излучения, получают интегральные характеристики обратнорассеянного рентгеновского излучения в каждом энергетическом диапазоне, на основе которых по математическим моделям зависимости интегральных характеристик от плотности при различных энергиях излучения устанавливают плотность объекта контроля, которая описывается для каждого из каналов (детекторов). В устройстве мобильный рентгеновский плотномер, включающем в себя источник гамма-излучения в радиационной защите и детекторы, используется бесконтактный метод определения плотности, и в качестве источника используют сформированное широкополосное излучение панорамного рентгеновского генератора, а в качестве детекторов - два энергодисперсионных детектора для определения спектрального распределения обратнорассеянного излучения, в устройство дополнительно введены два датчика расстояния для учета влияния изменения геометрии в процессе измерения при движении. Технический результат - повышение быстродействия, повышение точности и производительности измерения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство предназначено для измерения параметров оседания частиц в текучей среде, в частности в буровых растворах. Устройство представляет собой емкость в виде полого цилиндра, состоящего из двух соосно расположенных цилиндрических частей (1, 2), первая из которых имеет дно, а вторая герметично соединена с первой частью (1) посредством разъемного соединения. Вторая часть (2) емкости в зоне ее торца, обращенного в сторону первой части (1), содержит подвижную перегородку (8), например в виде ирисового клапана, который позволяет герметично отделить внутренний объем первой части (1) от внутреннего объема второй части (2) для определения разности плотностей нижней и верхней частей отстоявшегося в течение определенного времени бурового раствора. Технически результатом является разработка простого и надежного устройства, позволяющего получать достоверные результаты измерений параметров текучих сред вне зависимости от размеров и вида твердых частиц, содержащихся в этих текучих средах. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к средствам аналитической лабораторной техники, а именно к анализаторам плотности газов. Лабораторный анализатор плотности газов содержит миниатюрное турбулентное сужающее устройство, вход которого связан через тройник с камерой для сжатия анализируемого газа, выполненной в виде спирали из тонкостенной металлической трубки, и выходом измерительной камеры индикатора давления, одна из стенок которой выполнена в виде упругой мембраны, а ее вход соединен через вентиль с линией анализируемого газа. Также анализатор содержит пневмотумблер, подключенный к выходу турбулентного сужающего устройства, шприц, входной канал которого соединен с выходным каналом камеры для сжатия анализируемого газа, а корпус снабжен штуцером, местоположение которого обусловлено возможностью образования из шприца проточной камеры при максимальном выдвижении поршня, измеритель временных интервалов с включающим и выключающим входами. При этом анализатор дополнительно содержит пьезорезистивный преобразователь силы в электрический сигнал, возникающей на упругой мембране, электронные компараторы максимального и минимального сигналов пьезорезистивного преобразователя и емкость с охлаждающей жидкостью, в которой размещена камера для сжатия анализируемого газа. Причем выход пьезорезистивного преобразователя соединен с входами компараторов, выход компаратора максимального сигнала пьезорезистивного преобразователя подключен к включающему входу измерителя временных интервалов, а выход компаратора минимального сигнала пьезорезистивного преобразователя подключен к выключающему входу этого измерителя. Техническим результатом является увеличение точности измерения плотности газа. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к гидростатическим устройствам для измерения плотности жидкостей, и может найти применение в различных отраслях промышленности. Гидростатический плотномер для жидкостей, выполненный в виде двух U -образных трубок, первая из которых заполнена жидкостью с известной плотностью и снабжена измерителем уровня со шкалой. Ко второму колену первой трубки присоединено первое колено второй U-образной трубки, а второе колено выполнено в виде колокола, погружаемого в контролируемую жидкость. Техническим результатом является повышение точности (при Н=1 м погрешность не превышает 0,5%), обеспечение оперативности контроля жидкостей, находящихся в емкостях без отбора пробы в условиях действующих производств. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к устройствам контроля плотности твердой фазы гетерогенных систем и тел неправильной формы, и может найти применение в различных отраслях промышленности. Устройство контроля плотности выполнено в виде измерительной емкости с крышкой, к которой подключен измеритель давления. Дно выполнено в виде мембраны, отделяющей измерительную емкость от пневматической камеры с размещенным в ней соплом, соединенным с атмосферой, и подключенной через дроссель к линии питания. К измерительной емкости подключена камера переменного объема с размещенными внутри нее поршнем и пружиной, соединенной с пневматической камерой и с первым соплом пневматического клапана, во второе сопло которого подключена измерительная емкость, сопловая камера с размещенным первым соплом соединена с атмосферой непосредственно. К сопловой камере с размещенным вторым соплом подключен дроссель, выход которого соединен с атмосферой, камера управления пневматического реле присоединена к пневматическому тумблеру. Техническим результатом является автоматизация контроля плотности простыми и дешевыми средствами в едином измерительном процессе, а также упрощение процесса многократных измерений, позволяющий в значительной степени снизить влияние случайных факторов на точность получаемых результатов. 1 ил.

Настоящее изобретение относится к системам и способам для неинвазивного измерения механических свойств негазообразных, свободнотекучих материалов в емкости и, в частности, для определения плотности и параметров, связанных с сопротивлением сдвигу негазообразного, свободнотекучего вещества. Способ для неинвазивного одновременного определения плотности и переменной, связанной с сопротивлением сдвигу негазообразного, свободнотекучего вещества, заключается в том, что оно расположено в емкости на известном или постоянном уровне. В соответствии с примером способ и устройство используют регулируемую математическую модель для определения плотности и переменной, связанной с сопротивлением сдвигу на основе измерений системы, содержащей заполняющий материал, стенку емкости и динамический измерительный инструмент, взаимодействующий со стенкой. Техническим результатом является обеспечение возможности расширения диапазона измерений, повышение точности измерений и обеспечение большей применяемости ультразвуковых способов для измерения физических свойств негазообразных материалов. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 15 ил., 5 табл.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к пневматическим способам измерения плотности твердой фазы гетерогенных систем, например сыпучие, волокнистые, тканые и нетканые материалы, пористая фильтрующая керамика, газонаполненные пластмассы (поропласты) и др., а также твердых тел неправильной формы, и может найти применение в различных отраслях промышленности. Способ измерения плотности путем определения массы контролируемого вещества и помещения его в измерительную емкость, уменьшения ее объема и измерения изменения давления заключается в измерении изменения давлений в измерительной емкости до и после помещения в нее контролируемого вещества при изменении объема измерительной емкости на заданную величину пропорционально массе вещества. Дополнительно изменяют на фиксированную величину объем герметично закрытой измерительной емкости без контролируемого материала, измеряют изменение давления. Затем определяют отношение полученного изменения давления к изменению давлений до и после помещения контролируемого материала в измерительную емкость и по разности этих отношений судят о плотности веществ. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения плотности, а также обеспечение оперативности контроля за счет использования единого измерительного процесса. 1 ил.

Изобретение относится к области исследований квазиизэнтропической сжимаемости газов, например водорода, дейтерия, гелия и т.д., в мегабарной области давлений. Устройство содержит заряд взрывчатого вещества, охватывающий металлическую оболочку с полостью для напуска газа посредством трубопровода, проходящего через указанные заряд и оболочку. Со стороны полости трубопровод выполнен расходящимся под заданным углом к оси трубопровода с образованием в оболочке отверстий. Вдоль оси трубопровода установлен металлический стержень. Для определения начальной температуры исследуемого газа внутри металлического стержня установлена термопара. Устройство обеспечивает высокую чистоту сжимаемого газа за счет ликвидации газометаллической струи из трубопровода. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технике контроля, измерения плотности, уровня и определения массы жидкостей преимущественно в резервуарах. Техническим результатом являются уменьшение погрешностей измерения интегральной плотности и уровня жидкости в резервуаре. В способе измерения параметров жидкости измеряют разность силы тяжести и выталкивающей силы частично погруженного буйка, формируют угловое перемещение посредством воздействия сил на плечи углового шарнира, имеющего ортогональный груз, производят преобразование углового перемещения в электрический сигнал, по величине которого определяют интегральную плотность, измеряют отдельно сигнал, пропорциональный уровню жидкости от дна резервуара, определяют объем жидкости в резервуаре, умножая который на интегральную плотность вычисляют массу жидкости в резервуаре. В устройство измерения параметров жидкости в резервуаре, содержащее буек и микроконтроллер, введены угловой шарнир, снабженный сенсором угла поворота шарнира и ортогональным грузом, а также уровнемер, причем буек закреплен на угловом шарнире, а выходы сенсора угла поворота и уровнемера подключены к микроконтроллеру. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технической физике, а именно к анализу материалов, в частности к определению физико-химических параметров высокотемпературных металлических расплавов методом геометрии так называемой «большой капли», т.е. путем измерения параметров силуэта лежащей на подложке эллипсовидной капли образца расплава посредством фотометрии. Изобретение может быть использовано в лабораторных исследованиях, на металлургических предприятиях, в вузах. Способ определения поверхностного натяжения и/или плотности металлических расплавов, использующий метод фотометрии покоящейся большой капли, при котором твердые образцы при исследованиях загружают в зону нагрева электропечи горизонтального типа, после чего исследуют каждый из загруженных твердых образцов. При этом каждый твердый образец размещают на отдельной подложке, загрузку этих подложек с твердыми образцами в зону нагрева электропечи горизонтального типа производят одновременно, после чего осуществляют одновременное исследование всех вышеуказанных образцов. Устройство определения поверхностного натяжения и/или плотности металлических расплавов содержит электропечь горизонтального типа с зоной нагрева исследуемых твердых образцов, приспособление, предназначенное для одновременного размещения в нем нескольких исследуемых твердых образцов, и шток для перемещения исследуемых твердых образцов в зону нагрева. Причем приспособление выполнено с возможностью его перемещения в зону нагрева вышеуказанной электропечи, а шток выполнен с возможностью перемещения в зону нагрева вышеуказанного приспособления, предназначенного для одновременного размещения в нем нескольких вышеуказанных образцов. Техническим результатом является увеличение производительности исследований, расширение функциональных возможностей определения параметров поверхностного натяжения и/или плотности путем одновременного получения и синхронного сравнения параметров по меньшей мере двух изучаемых образцов, а также уменьшение времени экспериментов и энергопотребления. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх