Устройство для определения влагосодержания дисперсных материалов

 

О fl И С А Н И Е 346637

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Соеетских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства J¹

Заявлено 21.Х11.1970 (№ 1601299/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.т/11.1972. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 21ХП1.1972

М. Кл. G 01п 5/02

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

УДК 551.508.7(088 8) Автор изобретения

В. М. Сироткин

Агрофизический научно-исследовательский институт

Заявитель

УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ

ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известны устройства для определения влагосодержанпя дисперсных материалов, содержащие рабочую камеру переменного высокого давления, разделенную пористой мембраной, не обеспечивают достаточной точности измерений, а продолжительность эксперимента занимает много времени.

Для повышения точности и производительности предлагаемое устройство снабжено поршневым шприцом и измерителем выделившейся из исследуемого материала воды, например микробюреткой, соединенными по пер иферии с подмембранной частью рабочей камеры.

На чертеже показано описываемое устройство, состоящее из двух стальных пластин 1 и 2, скрепленных болтами и прижимаемых друг к другу при помощи червячного домкрата. Верхняя пластина 1 имеет цилиндрическую полость 8, которая является частью рабочей камеры высокого давления. Число камер может быть любым, так как все они идентичньт. Рабочая камера соединена с манометром 4, позволяющим контролировать давление в ней. Нижняя пластина 2 также имеет неглубокую цилиндрическую полость 5, совмещающуюся с верхней и образующую при сборке пресса камеру высокого давления. В ней помещены опорная сетка б и пористая мембрана 7 из целлофана. Подмсмбранная полость 5 при помощи жестких трубок 8 соединяется с устройством 9 для удаления пузырьков газа, представляющим собой поршневый шприц. Микробюретка 10 для измерения обьема вытекшей из образца жидкости в верхней части соединена с компенсационным сосудом 11. Вокруг рабочей камеры уложены

10 две резиновые прокладки, одна пз которых 12 служит для герметизации камеры высокого давления, другая 18 — для предотвращения вытекания жидкости из подмембранного пространства.

15 При подготовке устройства к работе в подмембранную часть 5 укладывают жесткую сетку, размер ячеек которой подбирают таким образом, чтобы целлофановая мембрана не прорывалась при максимальном применяемом

20 давлении, что при Р,,„,; = 15 тм составит

0,25 — 0,50 ял. На сетку укладывают насышенную жидкостью мембрану 7. Образец дисперсного материала, заключенный в кольцо 14, устанавливают на мембране 7, После этого

25 укладывают герметизирующие прокладки 12 и 18, накладывают верхнюю пластину 1, затягивают болты, и пластины 1 и 2 прижимаются друг к другу червячным домкратом, Затем в рабочую камеру с помощью редуктора и

30 ресивера подают невысокое давление, досга346637 точное для того, чтобы при протечке жидкости подмембранной полости 5 не повредить мембрану 7. Залив в компенсационный сосуд 11 жидкость, многократным возвратным движением поршня 15 добиваются полного заполнения подмембранного пространства жидкосгью и сбрасывают предварительно давление, В течение нескольких суток образец при атмоссферном давлении капиллярно насыщав гся жидкостью. О полном насыщении судят по прекращению понижения уровня жидкости в измерительной микробюретке 10. Затем, открыв сливной кран 16, устанавливают уровень жидкости в микробюретке на нулевое деление.

Устройство работает следующим образом.

При создании избыточного давления в верхней камере 3, жидкость, вытекающая из ооразца сквозь пористую мембрану 7, вытесняет воду из подмембранной полости 5 в измерительную микробюретку 10.

Образец выдерживают при заданном давлении до прекращения вьпеканпя жидкости, что соответствует равновесному состоянию.

Для установления равновесия требуется иногда значительный срок (1 — 2 недели). Для уменьшения погрешности, связанной с испарением из микробюретки 10, в компенсационном сосуде 11 имеется сатуратор, заполненный жидкостью, атмосферное давление в котором поддерживается с помощью капилляра

17, вставленного в резиновую пробку 18, закрывающую компенсационный сосуд i l. Для удаления пузырьков газа, выделяющихся под мембрану 7, перемещают поршень 15, вытесняя жидкость подмембранной части 5, Создается поток жидкости через подмембранпое пространство, который захватывает пузырьки газа и выносит их в компенсационный сосуд

11. Обратным движением поршня 15 жидкость в микробюретке 10 устанавливают на прежний уровень, В случае, если объем жидкости, вытекающей из образца при данном давлении, превышает об ьем микробюретки, то открытием сливного крана 16 уровень жидкости может быпгь снова приведен к нулевому, Каждое последующее давление задается после установления равновесия на предыдущей ступени и прокачки подмембранной ча10 стп 5 без промежуточной разборки устройства.

Измерения можно проводить как в режиме обезвоживания (повышения давления), так и в режиме увлажнения (понижения давления).

15 Эксперимент заканчивается разборкой пластин l и 2 и определением остаточной влажности методом сушки. Зная остаточную влажность и количество жидкости, вытекшей из образцов при различных ступенях давления, 20 определяют значения равновесных влажностей при этих давлениях.

По полученным данным строят зависимость между потенциалом влаги и влажностью, Дифференцируя эту зависимость, получают

25 зависимость дефференциальной влагоемкости почвы от ее влажности.

Предмет изобретения

Устройство для определения влагосодержания дисперсных материалов, содержащее рабочую камеру переменного высокого давления, разделенную пористой мембраной, отличаюа1ееся тем, что, с целью повышения точЗ ности и производительности, оно снабжено поршневым шприцом и измерителем выделившейся из исследуемого материала воды, например микробюреткой, соединенными по периферии с подмембранной частью рабочей ка40 меры.

346 Ü37

Составитель Е. Блохина

Техред T. Курилко Корректор А. Васильевы

Редактор С, Хейфиц

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2547 8 Изд. М 1099 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4!5