Способ определения пористости твердых тел

 

ВЛЛ вЂ” Ч;Литл-ааг вщтентно-техн ческе библиа1 ены М".;, %

ОПИ ИЕ() ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союа Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.04.77 (21) 2475620/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М.К .

G 01N 15/08

Государстееннык комитет

Опуб.1пковано 30.08.79. Бюллетень № 32 (53) УДК 539.217.1 (088.8) ло делам изобрегеиий и открытий

Дата опубликования описания 30.08.79 (72) Авторы изобретения

В. С. Панаиотти, О. Д. Иванова и В. Д. Кожухарь (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРИСТОСТИ

ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Изобретение относи;ся к области измерения параметров пористых тел, используемых в электротехнической, машиностроительной, химической и других отраслях промышленности.

Известен способ, основанный на регистрации ослабления проходящего через образец рентгеновского или у-излучения. Этот способ позволяет определить распределения параметра, характеризующего структуру пористого образца, одновременно по всей его площади (1).

Однако этот способ требует сплошной дорогостоящей аппаратуры и специального помещения.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является способ контроля качества металлокерамических изделий, заключающийся в том, что поры изделия заполняют люминофором, возбуждают его ультразвуковым светом и регистрируют яркость свечения по площади испытуемого образца, которое соответствует распределению пористости (2).

Однако внесение посторонних веществ в испытуемый образец приводит к загрязнению изделия, а также к недостаточно высокой оперативности процесса контроля.

Целью изобретения является повышение оперативности контроля и обеспечение чистоты испытуемого образца.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе контроля, включающем операции нанесения люминофора, возбуждения, регистрации распространения яркости свечения люминофора по площади испытуемого образца, люминофор наносят на газопроницаемую перегородку, расположенную параллельно поверхности пористого образца и пропускают со стороны образца

1р газ, изменяющий яркость свечения возбужденного люминофора.

В отличие от известного способа контроля в этом способе люминофор наносят не на испытуемый образец, а на вспомога15 тельную газопроницаемую перегородку, при этом структурные особенности пористого образца переносят на перегородку с помощью промежуточного газообразного носителя. Мелкодисперсные частички люминофора оказываются в различных условиях в зависимости от их расположения по отношению к различным точкам на поверхности пористого образца. Частички, расположенные напротив пор, обтекаются газом и интенсивно адсорбируют его, частички, расположенные между порами, находятся под пониженным давлением и адсорбируют малое количество газов. Используя в качестве люминофора кристаллофосфор и подбирая газ или пар, обратимо взаимодействующий с этим кристаллофором, получают тушение

68279?

>О

5.)

3 или возгорание люминесценции при адсорбции газа частичками люминофора.

Так как в данном способе длительную операцию нанесения люминофора производят один раз при изготовлении газопроницаемой перегородки, то оперативность контроля повышается. Чистота контролируемого образца обеспечивается тем, что из посторонних веществ в него вносят только газ, который при необходимости может быть легко удален.

На чертеже показана схема измерительной установки, реализующей данный способ.

При подготовке установки к работе наносят люминофор, например окись цинка, тонким слоем на газопроницаемую перегородку

1, в качестве которой используют смазанную клеем и продутую материю или сетку, закрепленную на жестком корпусе 2 в корпусе измерительной ячейки 3.

При каждом очередном измерении располагают испытуемый пористый образец 4 параллельно поверхности газопроницаемой перегородки 1. При этом в измерительной ячейке образуются две камеры 5 и 6. В камере 5 перед пористым образцом располагают распределитель 7 потока, например, в виде сетки. Измерительную ячейку продувают инертным газом, например азотом, из емкости 8 при открытых вентилях 9 и 10.

Затем понижают давление газа в измерительной ячейке со стороны перегородки с помощью вакуумного насоса 11 при закрытых вентилях.

Далее возбуждают люминофор с помощью источника ультрафиолетового света

12, например ртутно-кварцевой лампы с ультрафиолетовым светофильтром, через окно 13, закрытое кварцевым стеклом.

Затем пропускают через пористый ооразец и газопроницаемую перегородку со стороны пористого тела газ или пар, изменяющий яркость свечения возбужденного люминофора. Например, такие газы, как озон, влажный кислород, влажный воздух, окись азота или пары ацетона, бензола вызывают тушение люминесценции окиси цинка с зеленой полосой. При этом газ из емкости 14 при открытом вентиле 15 барботирует через жидкость в емкости 16, поступает в камеру

5, проходит через распределитель потока 7, пористый образец 4 и газопроницаемую перегородку 1 в камеру пониженного давления 6 и удаляется вакуумным насосом 11, который может быть снабжен ловушкой конденсата или разбивателем газа.

Далее наблюдают через окно 13 за распределением яркости свечения на поверхности газопроницаемой перегородки 1 по площади испытуемого пористого образца 4.

Наблюдение может производиться как во время возбуждения с использованием светофильтра, так и сразу после прекращения возбуждения во время послесвечения. Для

1,)

2, 30

Б количественной оценки следует произвести фотографирование. При использовании газа или пара, гасящего люминесценцию, участки поверхности газопроницаемой перегородки, расположенные напротив участков поверхности пористого тела с повышенной газопроницаемостью, будут более темными.

Начала операций возбуждения, продувки и наблюдения могут различаться на единицы секунд. Длительность этих трех операций составляет 20 — 30 с. Процесс измерения каждого пористого образца может проводиться многократно с паузами в несколько минут. Начальное разряжение в измерительной ячейке доводят до 1 мм рт. ст. Выпуск газа проводят прп атмосферном давлении, пара — при давлении насыщения.

Температура комнатная, но жидкость лучше подогреть.

Способ позволяет повысить оперативность и обеспечить чистоту испытуемого образца. В известном способе операция нанесения люминофора производится для каждого испытуемого тела и может занимать более 30 мин. Поскольку остальные операции для известного и предлагаемого способов по длительности примерно равны, то оперативность данного способа повышается примерно на 30 мин для каждого измерения. Оперативность контроля имеет существенное значение при настройке технологического оборудования, которая в производстве металлокерамических пластин из порошков производится примерно один раз в смену. Сокращение времени контроля каждого пробного изделия приводит к сокращению времени вынужденного простоя высокопроизводительного оборудования.

В процессе работы оборудования необходим периодический контроль качества изготавливаемых изделий. В ряде практических применений внесение посторонних веществ в виде порошка люминофора в изделие недопустимо, поэтому известный способ контроля фактически становится разрушающим. В этом случае данный способ снизит процент брака изделий.

Формула изобретения

Способ определения пористости твердых тел путем возбуждения люминофора, нанесенного на образец, пропускания со стороны образца газа, изменяющего яркость свечения возбужденного люминофора, и регистрацию распрсделения яркости свечения люминофора по площади испытуемого образца, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности контроля и обеспечения чистоты испытуемого образца, люминофор наносят на газопроницаемую перегородку, расположенную параллельно поверхности пористого образца, и пропускают со стороны образца газ, изменяющий яркость свечения возбужденного люминофора.

682797

Составитель E. Маллер

Техред А. Камьишникова

Ко .пек;ор 3. Тара=ова

Редактор И. Шуоина

Заказ 2020/2 Изд М 534 Тираж 1090 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Источники информации, принятые BO внимание при экспертизе

1. Chem-Ind-Techn», 1976, 48, Хв 6, р. 555.

2. Авторское свидетельство СССР

Хо 389884, кл. В 22F 3t00,1970.