Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах



Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых капиллярно-пористых материалах
G01N23/00 - Исследование или анализ материалов радиационными методами, не отнесенными к группе G01N 21/00 или G01N 22/00, например с помощью рентгеновского излучения, нейтронного излучения (G01N 3/00-G01N 17/00 имеют преимущество; измерение силы вообще G01L 1/00; измерение ядерного или рентгеновского излучения G01T; введение объектов или материалов в ядерные реакторы, извлечение их из ядерных реакторов или хранение их после обработки в ядерных реакторах G21C; конструкция или принцип действия рентгеновских аппаратов или схемы для них H05G)

Владельцы патента RU 2682837:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании процессов массопереноса и для определения коэффициентов диффузии растворителей в изделиях из листовых капиллярно-пористых материалов в бумажной, легкой, строительной и других отраслях промышленности. Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых изделиях из капиллярно-пористых материалов состоит из создания в исследуемом образце равномерного начального содержания распределенных в твердой фазе веществ, приведения плоской поверхности образца в контакт с импульсным точечным источником дозы растворителя, измерения изменения во времени сигнала гальванического преобразователя при расположении его электродов на этой поверхности по концентрической окружности относительно точки воздействия дозой растворителя и расчета искомого коэффициента диффузии, фиксирования моментов времени τ1 и τ2, при которых достигаются одинаковые значения сигналов гальванического преобразователя Е1 и Е2 соответственно на восходящей и нисходящей ветвях кривой изменения сигнала во времени, составляющих 0,7-0,9 от максимально возможного значения данного сигнала Ее, соответствующего переходу растворителя из области связанного с твердой фазой исследуемого материала в область свободного состояния, а вносимую дозу растворителя при импульсном воздействии и искомый коэффициент диффузии рассчитывают по формулам:

где ρ0 - плотность исследуемого образца в сухом состоянии; Up - равновесная концентрация растворителя в исследуемом образце при контакте с насыщенными парами растворителя при заданной температуре; r0 - расстояние между электродами гальванического преобразователя и точкой воздействия дозой растворителя на поверхность изделия; h - толщина листового материала. Техническим результатом является повышение точности и быстродействия измерения коэффициента диффузии растворителей в листовых изделиях из капиллярно-пористых материалов. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании процессов массопереноса и для определения коэффициентов диффузии растворителей в изделиях из листовых капиллярно-пористых материалов в бумажной, легкой, строительной и других отраслях промышленности.

Известен способ определения коэффициента массопроводности и потенциалопроводности массопереноса (А.С. 174005, кл. G01k N 421, 951 1965), заключающийся в импульсном увлажнении слоя материала и измерении на заданном расстоянии от этого слоя изменения влагосодержания материала во времени. Коэффициент массопроводности вычисляется по установленной зависимости. Недостатком этого способа являются осуществление разрушающего контроля опытного образца при размещении датчиков во внутренних слоях исследуемого тела, большая трудоемкость метода при подготовке образцов, необходимость индивидуальной градуировки датчиков по каждому материалу.

Наиболее близким является способ определения коэффициента влагопроводности в листовых материалах (патент РФ №2199106, G01N 15/08, 27/00, 20.02.2003, Бюл. №5), заключающийся в создании в исследуемом образце равномерного начального влагосодержания, приведении поверхности образца в контакт с импульсным точечным источником дозы влаги, измерении изменения во времени сигнала гальванического преобразователя при расположении его электродов на этой поверхности по концентрической окружности относительно точки воздействия дозой влаги и расчете искомого коэффициента диффузии.

Недостатками этого способа являются невысокая точность из-за необходимости определения моментов достижения максимумов на кривых изменения ЭДС, где производная ЭДС по времени близка к нулю, и наблюдается недостаточная чувствительность измеряемого параметра к изменению времени, а также низкая производительность контроля, связанная с необходимостью «опроса» большого количества датчиков и экспериментального поиска требуемого значения наносимой дозы растворителя, которая обеспечивает использование диапазона статической характеристики гальванического преобразователя со стабильным сигналом и высокой чувствительностью к изменению концентрации растворителя.

Техническая задача изобретения - повышение точности и быстродействия измерения коэффициента диффузии растворителей в листовых изделиях из капиллярно-пористых материалов.

Техническая задача достигается тем, что в способе определения коэффициента диффузии растворителей в листовых изделиях из капиллярно-пористых материалов фиксируют моменты времени τ1 и τ2, при которых достигаются одинаковые значения сигналов гальванического преобразователя Е1 и Е2 соответственно на восходящей и нисходящей ветвях кривой изменения сигнала во времени, составляющих 0,7-0,9 от максимально возможного значения данного сигнала Ер, соответствующего переходу растворителя из области связанного с твердой фазой исследуемого материала в область свободного состояния, а вносимую дозу растворителя при импульсном воздействии и искомый коэффициент диффузии рассчитывают по формулам:

где ρ0 - плотность исследуемого образца в сухом состоянии;

Up - равновесная концентрация растворителя в исследуемом образце при контакте с насыщенными парами растворителя при заданной температуре;

r0 - расстояние между электродами гальванического преобразователя и точкой воздействия дозой растворителя на поверхность изделия;

h - толщина листового материала.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем: исследуемый образец из листового капиллярно-пористого материала с равномерным начальным распределением растворителя (в том числе и нулевым) помещают на плоскую подложку из непроницаемого для растворителя материала, например фторопласта.

К поверхности образца прижимается зонд с импульсным точечным источником дозы растворителя и расположенными на концентрической окружности относительно точки импульсного воздействия на изделие электродами гальванического преобразователя. После подачи импульса источник растворителя удаляется из зонда, отверстие для размещения источника растворителя герметизируется заглушкой, а сам зонд обеспечивает гидроизоляцию поверхности образца в зоне действия источника и прилегающей к ней области контроля распространения растворителя. После подачи импульса фиксируют изменение ЭДС гальванического преобразователя во времени.

После подачи импульса в виде дозы растворителя изменение концентрации растворителя на расстоянии r0 от источника описывается уравнением:

где U(r0, τ) - концентрация растворителя на окружности радиусом r0 относительно точки импульсного подвода дозы растворителя к образцу в момент времени τ; D - коэффициент диффузии растворителя; ρ0 - плотность абсолютно сухого исследуемого материала; Q - количество жидкой фазы, подведенной из дозатора к плоской поверхности изделия исследуемого материала; U0 - начальная концентрация растворителя в исследуемом материале в момент времени τ=0.

При толщине листового материала h<10 r0 коэффициент диффузии растворителя может быть определен по расчетному соотношению:

где τmax - момент времени, соответствующий максимуму на кривой U(r0, τ) изменения концентрации растворителя на расстоянии r0 от точечного источника.

Расчетная зависимость для определения искомого коэффициента диффузии получена на основании следующих исследований. После импульсного воздействия дозой растворителя на заданном расстоянии го от точечного источника наблюдается изменение ЭДС гальванического преобразователя в виде характерных кривых, представленных на фигуре 1, имеющих восходящую ветвь от начала импульсного воздействия до момента τmax и нисходящую ветвь, наблюдаемую после наступления момента τmax. На фигуре 1 изменения ЭДС представлены в относительном виде к максимально возможному значению ЭДС Ер при выбранной температуре контроля.

При этом одинаковые значения концентрации U*, достигаемые в моменты времени τ1 и τ2 соответственно на восходящей и нисходящей ветвях кривой изменения концентрации во времени, соответствующие одинаковым значениям ЭДС гальванического преобразователя Е1 и Е2, могут быть определены из выражения (1) с учетом (2):

Деление (3) на (4) приводит к следующему выражению:

Из(5) получено

Из (6) с учетом (2) получено расчетное выражение для определения искомого коэффициента диффузии:

Для определения искомого коэффициента диффузии в предлагаемом способе измерению в моменты времени τ1 и τ2 подлежит не концентрация U(r0, τ), а связанная с ней ЭДС применяемого гальванического преобразователя в отсутствие предварительно найденной градуировки статической характеристики. Статическая характеристика гальванического преобразователя имеет явно выраженный нелинейный характер (пример статической характеристики преобразователя для системы фильтровальная бумага - вода приведен в прототипе (патент РФ №2199106, G 01 N 15/08, 27/00, 20.02.2003, Бюл. №5, фигура 1). Она характеризуется нестабильным сигналом преобразователя на начальном участке в области малых концентраций влаги вследствие высокого электрического сопротивления исследуемого материала. В области высоких концентраций влаги происходит замедление роста ЭДС и асимптотическое приближение кривой к значению Ер для заданной температуры контроля. Поэтому использование данного участка связано с существенными погрешностями. Наиболее предпочтительным для использования в предложенном способе является средний участок статической характеристики. Он характеризуется устойчивым сигналом преобразователя и высокой чувствительностью по отношению к изменению концентрации. Для повышения точности необходимо, чтобы в моменты времени τ1 и τ2 измеряемое значение ЭДС находилось на данном участке статической характеристики. Исследования показывают, что данный участок статической характеристики соответствует изменению ЭДС преобразователя в диапазоне:

где Ер - сигнал преобразователя, соответствующий равновесной с насыщенными парами растворителя концентрации Up диффундирующего вещества в твердой фазе исследуемого материала при заданной температуре, т.е. переходу растворителя из области связанного с твердой фазой исследуемого материала в область свободного состояния (на статической характеристике в прототипе это максимальные сигналы на плато насыщения для каждого уровня температуры).

При реализации как предлагаемого способа, так и прототипа, в местах расположения электродов гальванических преобразователей могут наблюдаться следующие характерные кривые измерения ЭДС (фигура 1). При недостаточной дозе растворителя для импульсного воздействия кривая 3 изменения ЭДС целиком находится в области статической характеристики преобразователя с неустойчивым сигналом, соответствующим малым концентрациям влаги. В этих случаях определение τ1 и τ2, согласно предлагаемого способа, или τmax согласно прототипу, связано с существенными погрешностями. При избыточных дозах вносимого растворителя возрастает длительность эксперимента за счет того, что значительная часть нисходящей ветви кривой изменения концентрации находится в области плато насыщения статической характеристики преобразователя с низкой чувствительностью к изменению концентрации или вообще за ее пределами, где чувствительность преобразователя вообще отсутствует (кривая 1). В этих случаях существенно возрастает длительность эксперимента за счет роста значения момента времени τ2, соответствующего сигналу ЭДС преобразователя из диапазона (8), а также погрешность определения момента времени τ2 из-за малоинтенсивного изменения сигнала преобразователя во времени. Определение τmax согласно прототипу даже при наличии нескольких датчиков крайне затруднено и связано со значительными погрешностями.

Поэтому желательно до нанесения импульсного воздействия иметь возможность рассчитать требуемую дозу растворителя. Из (1) можно получить значение достигаемого максимума Umax при τ=τmax:

Из уравнения (9) с учетом (2), получено:

Исследования показывают (фигура 1, кривая 2), что если максимум кривой ЭДС составляет порядка 0,9 Ep, то удается надежно зафиксировать моменты времени τ1 и τ2, при которых достигаются одинаковые значения сигналов гальванического датчика Е1 и Е2 из диапазона (0,7-0,9) Ер. При этом в эти моменты времени наблюдается интенсивное изменение ЭДС, что способствует более точному определению τ1, τ2 и искомого коэффициента диффузии согласно (7).

Сигнал гальванического преобразователя порядка 0,9 Ep для капиллярно-пористых материалов наблюдается при концентрации растворителя приблизительно равной 0,5 Up. Следовательно, достигаемое в эксперименте «рациональное» значение максимума концентрации желательно иметь на заданном участке статической характеристики ГП:

Величина дозы растворителя, подаваемой в виде импульса, рассчитывается следующим образом:

где h - толщина листового материала.

Из (10) после вычисления констант и с учетом (11), (12) получено выражение для определения требуемой дозы растворителя для реализации способа:

В таблице представлены результаты 20 - кратных измерений коэффициента диффузии этанола в целлюлозном фильтре толщиной 0,2 мм, плотностью в сухом состоянии 400 кг/м. куб. Рассчитанная согласно (13) доза импульса этанола составила ~ 1×10-6 кг. Расстояние от источника дозы растворителя до расположения электродов гальванического преобразователя - 4 мм; Up=0,18 кг/кг. Расчетное значение ЭДС, соответствующее моментам времени τ1 и τ2, приблизительно равно 0,8 Ер; Emax ≈ 0,9 Ер.

Погрешность результата измерения равна половине доверительного интервала и определялась следующим образом:

где - математическое ожидание случайной величины; tα,n - коэффициент Стьюдента при доверительной вероятности α и количестве измерений n; Sn - среднеквадратическая погрешность отдельного измерения:

Проведенные экспериментальные исследования показали, что случайная погрешность результата определения коэффициента диффузии этанола в целлюлозном фильтре при двадцатикратных испытаниях (tα,n = 2,1 при α = 0,95) составляет 5,3≈5%. Длительность эксперимента не превышает 30 минут.

Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых изделиях из капиллярно-пористых материалов, заключающийся в создании в исследуемом образце равномерного начального содержания распределенных в твердой фазе веществ, приведении плоской поверхности образца в контакт с импульсным точечным источником дозы растворителя, измерении изменения во времени сигнала гальванического преобразователя при расположении его электродов на этой поверхности по концентрической окружности относительно точки воздействия дозой растворителя и расчете искомого коэффициента диффузии, отличающийся тем, что фиксируют моменты времени τ1 и τ2, при которых достигаются одинаковые значения сигналов гальванического преобразователя Е1 и Е2 соответственно на восходящей и нисходящей ветвях кривой изменения сигнала во времени, составляющих 0,7-0,9 от максимально возможного значения данного сигнала Ее, соответствующего переходу растворителя из области связанного с твердой фазой исследуемого материала в область свободного состояния, а вносимую дозу растворителя при импульсном воздействии и искомый коэффициент диффузии рассчитывают по формулам:

где ρ0 - плотность исследуемого образца в сухом состоянии;

Uр - равновесная концентрация растворителя в исследуемом образце при контакте с насыщенными парами растворителя при заданной температуре;

r0 - расстояние между электродами гальванического преобразователя и точкой воздействия дозой растворителя на поверхность изделия;

h - толщина листового материала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нефтяной геологии и может использоваться для определения смачиваемости нефтенасыщенных горных пород. Способ определения смачиваемости горных пород методом рентгеновской томографии керна включает изготовление из керна горных пород стандартных цилиндрических образцов, экстрагирование их от нефти и высушивание до стабилизации массы, последующее томографирование полученных сухих образцов с получением 2D-срезов, насыщение сухих образцов раствором йодида натрия и проведение повторного томографирования насыщенных образцов керна с получением 2D-срезов, затем, используя полученные при томографировании 2D-срезы, производят 3D-реконструкцию образцов путем сравнения указанных 3D-реконструкций для сухих и насыщенных образцов, определяя при этом поровые объемы указанных образцов, и определяют смачиваемость горной породы с использованием установленных поровых объемов образцов, в качестве раствора йодида натрия для насыщения сухих образцов используют раствор концентрацией 300 г/л и насыщение проводят под вакуумом в течение не менее 3 часов, при этом при проведении 3D-реконструкции образцов определяют поровый объем не всего образца, а только сердцевины образца на расстоянии 3-5 мм от верхнего и нижнего торцов образца и 5-6 мм от боковых сторон образца с использованием определенных при проведении 3D-реконструкции образцов их поровых объемов, далее рассчитывают показатель пропитки - К пропитки - как отношение разности объема пор между сухим V1 и насыщенным образцом V2 к объему пор в сухом образце V1 по следующей формуле: и по полученному значению показателя пропитки К пропитки судят о смачиваемости керна посредством установления категории его гидрофильности или гидрофобности.

Изобретение относится к иконике для создания систем визуализации в инфракрасном, ультрафиолетовом, рентгеновском и других участках спектра электромагнитных излучений.
Изобретение относится к области спектроскопических измерений и касается способа определения тяжелых металлов в почве. При осуществлении способа исследуемый образец почвы наносят слоем толщиной 5-10 микрон на атомно-гладкую поверхность кристалла меди, отжигают при температуре 150°С в течение 5 минут и помещают в вакуумную камеру с давлением остаточных газов на уровне 10-8 миллибар.

Изобретение относится к области изучения свойств смачивания. Для определения равновесной смачиваемости поверхности раздела пустотного пространства и твердой фазы образца горной породы получают трехмерное изображение внутренней структуры образца.

Изобретение относится в измерительной техники, а именно к способам неразрушающего контроля объектов в микро- и наноэлектронике. В способе определения температур фазовых переходов в пленках и скрытых слоях многослойных структур нанометрового диапазона толщин нагреваемый образец облучают потоком выходящего из источника рентгеновского излучения и осуществляют регистрацию отраженного от поверхности образца излучения.

Изобретение относится к технике контроля запыленности поверхности на предприятиях угольной, горно-металлургической и других отраслей промышленности и сельскохозяйственного производства, где присутствует взрывчатая пыль: угольная, сульфидная, мучная и др.

Группа изобретений относится к области исследования материалов радиографическими методами с применением ударных нагружений и воздействием магнитного поля. Сущность изобретений заключается в том, что пучок протонов направляют под углом к силовым линиям магнитного поля, после облучения области исследования получают три изображения отклоненного магнитным полем протонного пучка путем его поочередной фокусировки с помощью трех магнитооптических линзовых систем на трех конверторах систем регистрации, первое из которых формируют без изменения интенсивности пучка, а следующие - с последовательным изменением интенсивности пучка путем его ослабления в зависимости от его отклонения магнитным полем во взаимно перпендикулярных направлениях, обработку осуществляют путем деления полученных изображений отклоненного магнитным полем пучка между собой и на изображение пучка до пропуска его через область исследования с учетом обратного преобразования функции ошибок с вычислением углов рассеяния пучка протонов под действием магнитного поля и последующей реконструкцией изображения компонентов вектора магнитной индукции во взаимно перпендикулярных направлениях, по которому определяют поля деформации области исследования.

Изобретение относится к анализу старения резиновой смеси для шины, в частности к ухудшению состояния поверхности полимерного материала с низкой проводимостью. Способ анализа старения резиновой смеси включает облучение резиновой смеси с образованным на ней металлическим покрытием толщиной 100 Ǻ или менее рентгеновскими лучами высокой интенсивности, имеющими энергию в диапазоне 4000 эВ или менее, и измерение поглощения рентгеновских лучей по графикам спектров поглощения для анализа старения резиновой смеси для шины.

Изобретение относится к области геологии и может быть использовано для моделирования многофазного потока текучей среды. Структура пор горных пород и других материалов может быть определена посредством микроскопии и подвержена цифровому моделированию для определения свойств потоков текучей среды, проходящих сквозь материал.

Изобретение относится к технологии обнаружения алмазов в кимберлитовой породе. Система для обнаружения алмазов в кимберлите содержит линейный ускоритель электронов для генерации тормозного излучения дуальной энергии в диапазоне 1-10 МэВ, транспортер для подачи кимберлита в зону облучения, детекторный узел для приема излучения, прошедшего через фрагмент кимберлита, блок обработки данных для формирования данных сканирования, содержащих оценки атомных номеров и массовых толщин материалов во фрагменте кимберлита, блок автоматического анализа и отображения для финальной обработки, включающей в себя по меньшей мере кластеризацию данных сканирования и оценку вероятности нахождения во фрагменте кимберлита алмаза заданной крупности, а также визуализацию радиоскопического изображения с колоризацией сегментов изображения на основании обработанных данных сканирования.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных и газовых залежей, при количественной интерпретации геофизических исследований скважин (ГИС), эксплуатации нефтяных месторождений.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании процессов массопереноса и для определения коэффициентов диффузии растворителей в ортотропных капиллярно-пористых материалов в бумажной, легкой, строительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области изучения свойств смачивания. Для определения равновесной смачиваемости поверхности раздела пустотного пространства и твердой фазы образца горной породы получают трехмерное изображение внутренней структуры образца.

Изобретение относится к наглядным пособиям для изучения физики твердого тела и ее приложений к процессу коррозии. Электрод помещают в водный раствор электролита.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании процессов массопереноса и для определения коэффициентов диффузии растворителей в изделиях из ортотропных листовых капиллярно-пористых материалов в бумажной, легкой, строительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения содержания жиров в жидкости. В настоящем изобретении предлагается способ определения присутствия жиров в телесной жидкости путем фотографирования капли телесной жидкости и расчета изменения площади контакта капли телесной жидкости и коэффициента диффузии площади контакта.

Изобретение относится к наглядным пособиям для изучения структуры электронных зон твердого тела. Из исследуемого металла изготавливают электроды, различающиеся объемом, превосходящим 1 мм3, приводят каждый электрод в контакт с ионной жидкостью, задают потенциал электрода, регистрируют производную поверхностного натяжения электрода по поверхностной плотности заряда электрода как функцию потенциала электрода, определяют область потенциала, соответствующую положительному заряду электрода, и в этой области у полученной функции находят последовательность ступеней, которую рассматривают как образ последовательности дискретных состояний зоны проводимости металла, на одном и том же интервале потенциала электрода сравнивают числа ступеней, найденные на электродах различного объема, совпадение найденных чисел ступеней интерпретируют как признак независимости интервалов между дискретными состояниями зоны проводимости металла от объема, занимаемого этим металлом.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для испытания карданных передач. Устройство состоит из установленных на основной раме электродвигателя, технологической передачи в виде механической коробки переключения передач, присоединенной к входному валу испытываемой карданной передачи, выходной вал которой присоединен к устройству нагружения через раздаточный редуктор.

Изобретение относится к области переработки полимеров, точнее к исследованиям и оптимизации режимов формования изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ), изготовленных по технологии типа RTM (ResinToolMolding), LRI (LiquidResinInfusion), RFI (ResinFilmInfusion), конкретнее к исследованиям пропитывания образца ткани, предварительно уложенной в закрытую полость измерительной ячейки установки (стенда) для исследования кинетики пропитывания тканей различной структуры и химической природы в режимах смачивания и фильтрации.

Использование: для неразрушающего контроля металлических деталей авиационной техники при ее изготовлении. Сущность изобретения заключается в том, что значение поверхностной энергии определяют с учетом их твердости и работы выхода электрона, причем для определения работы выхода электрона на предварительно очищенной от загрязнений поверхности контролируемых деталей измеряют контактную разность потенциалов прибором, имеющим усилитель с предварительной фильтрацией сигнала, микропроцессор основной обработки сигнала, управления и индикации, индикатор отображения информации, а также датчик, имеющий в своем составе электромеханическую колебательную систему, электромагнитный возбудитель колебаний, буферный усилитель сигнала, вибрирующий измерительный электрод, изготовленный из материала с известной работой выхода электрона, и затем проводят расчет поверхностной энергии по определенной формуле.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании процессов массопереноса и для определения коэффициентов диффузии растворителей в изделиях из листовых капиллярно-пористых материалов в бумажной, легкой, строительной и других отраслях промышленности. Способ определения коэффициента диффузии растворителей в листовых изделиях из капиллярно-пористых материалов состоит из создания в исследуемом образце равномерного начального содержания распределенных в твердой фазе веществ, приведения плоской поверхности образца в контакт с импульсным точечным источником дозы растворителя, измерения изменения во времени сигнала гальванического преобразователя при расположении его электродов на этой поверхности по концентрической окружности относительно точки воздействия дозой растворителя и расчета искомого коэффициента диффузии, фиксирования моментов времени τ1 и τ2, при которых достигаются одинаковые значения сигналов гальванического преобразователя Е1 и Е2 соответственно на восходящей и нисходящей ветвях кривой изменения сигнала во времени, составляющих 0,7-0,9 от максимально возможного значения данного сигнала Ее, соответствующего переходу растворителя из области связанного с твердой фазой исследуемого материала в область свободного состояния, а вносимую дозу растворителя при импульсном воздействии и искомый коэффициент диффузии рассчитывают по формулам: где ρ0 - плотность исследуемого образца в сухом состоянии; Up - равновесная концентрация растворителя в исследуемом образце при контакте с насыщенными парами растворителя при заданной температуре; r0 - расстояние между электродами гальванического преобразователя и точкой воздействия дозой растворителя на поверхность изделия; h - толщина листового материала. Техническим результатом является повышение точности и быстродействия измерения коэффициента диффузии растворителей в листовых изделиях из капиллярно-пористых материалов. 1 ил., 1 табл.

Наверх