Паромер низкого давления

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 130570 (21) 1438198/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 Н 15/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (Я) УДK 539. 217 (088. 8) Опубликовано 1 50780, ЬОллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 150780 (72) Автор изобретения

А.И.Иванов (71) Заявитель (54) ПОРОМЕР НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к устройствам для исследования пористых тел, а именно к устройствам для определения объема и размера пор в диапазоне

40-400 тыс. А. 5

Известен прибор для опоеделения радиуса пор твердых тел (1), путем вдавливания ртути в поры и расчета эффективного радиуса пор (rä@ ) по формуле

26 ° соВ9

aqр р где б — поверхностное натяжения ртути, — краевой угол смачивания, 15

Р— давление, под которым нагнетается ртуть в поры твердого тела.

В зависимости от рабочего давления поромеры подразделяются на поро- 20 меры низкого давления (Р=Π— 2 кг/см, а гзф = 40-400 тыс. А) и высокого давления (Р1 — 1000Я кг/см и более, 20-40000 K). Известные поромеры низкого давления обычно имеют сосуд, в который помещен дилатометр с пористым материалом, систему заправки дилатометра ртутью, вакуумную установку с контрольным манометром МакЛеода и кран для сообщения сосуда 30 (дилатометра) с вакуумной установкой и атмосферой.

Известен также паромер низкого давления $2j, который измеряет объем ртути, вдавленной в поры, по сопротивлению проволоки, натянутой в измерительном капилляре дилатометра.

Такая конструкция парометра позволяет продолжать испытания того же образца пористого материала в поромере высокого давления.

Известный поромер низкого давления имеет ряд существенных недостатков. Ртуть при подаче в дилатометр контактирует с резиной и вакуумной смазкой — это приводит к загрязнению ее и изменению угла смачивания. 8, что влияет на процессы вдавливания ртути и перемещения ее в измерительном капилляре дилатометра. В результате могут появиться неконтролируемые погрешности измерения. Кроме того, наличие резиновых шлангов приводит к выделению газа из резины в вакуумируемый объем и затрудняет герметизацию соединений резина-стекло, увеличивается время достижения высокого вакуума в цилиндре с дилатометром перед заполнением ртутью последнего. Выполнение питающего

748195 ние, определяемое внешним барометрическим давлением.

Дилатометр заполняют ртутью следующим образом.

Кран 8 открывают на грушу 9 и сжимают ее, при этом ртуть каплями переливается через верхний конец трубки 5 в дилатометр 1. После заполнения дилатометра кран 4 закрывают, кран 8 открывают на атмосферу и нуль шкалы устанавливают против уровня ртути в трубке 5.

Вдавливание ртути в поры осуществляют путем впуска воздуха в цилиндр

2 через кран 4, при этом ртуть в трубке 5 опускается, отмечая давление, как в одноколенном манометре чашечного типа. Давление в цилиндре

2 повышают ступенями через 100110 мм рт.ст. и фиксируют объем ртути, вдавленной в поры образца, по изменению сопротивления металлической нити в измерительном капилляре дилатометра. Сопротивление измеряют мостом сопротивлений, например, Р-316, подключенным к электроконтактам 3.

Сжатие груши 9 удобно производить винтовым устройством. Вместо резиновой груши можно использовать сильфонное или поршневое устройство, а также сжатый воздух

Компрессионный манометр 7 имеет объем около 30 см, диаметр изме5. рительного капилляра 1,5 мм, длина

40 мм. Общая высота компрессионного манометра около 100 мм, диапазон измеряемых давлений 5 10 -5 10 мм рт.ст.

В связи с цельностеклянным испол- нением описываемый поромер низкого давления сокращает время испытания образца и исключает погрешности измерения, связанные с загрязнением ртути вакуумной смазкой.

Выполнение питающего сосуда ниже цилиндра с дилатометром, а манометра

Мак-Леода на трубопроводе для подачи ртути позволило использовать ртуть питающего сосуда не только в качестве порометрический, но и в качестве манометрической жидкости для гидростатического и компрессионного манометров.

Одновременно увеличен объем питающего сосуда и существенно уменьшена частота заправки поромера ртутью, что, безусловно, улучшило сос,тояние воздуха рабочего помещения и облегчило работу на поромере.

Формула изобретения сосуда выше цилиндра с дилатометром не позволяет сделать его достаточно вместительным из-за большого удельного веса ртути и опасности разбивания.

Вынужденные частые заправки питающего сосуда ртутью неизбежно приводят к засорению помещения и отравлению

5 окружающего воздуха. Большим недостатком поромера является наличие ртутных приборов для контроля высокого вакуума (манометра Мак-Леода) и давления нагнетания ртути в поры (Ч-образного ртутного манометра).

Для этих приборов требуется постоянно около 5 кг ртути, что увеличивает суммарное количество применяемой ртути. Кроме всего, известный поро- 15 мер низкого давления сложен по конструкции и неудобен в работе.

Цель настоящего изобретения— упрощение конструкции поромера низкого давления, повышение его герме- Щ тичности, а также сокращение количества применяемой ртути и исключение загрязнений ее вакуумной смазкой.

Для достижения этой цели питаю-, щий сосуд установлен ниже цилиндра с дилатометром и совместно с трубопроводом для подачи ртути в дилатометр, образует гидростатический манометр, а компрессионный манометр МакЛеода закреплен в верхней части 30 трубопровода для подачи ртути в дилатометр.

На чертеже изображен предлагаемый поромер низкого давления.

Поромер низкого давления содержит дилатометр 1, размещенный в цилиндре 2, имеющем электроконтакты 3, кран 4 и трубопровод 5 (для подачи ртути в дилатометр), который сообщен с нижней частью питающего сосуда 6 и снабжен компрессионным манометром

Мак-Леода 7. Питающий сосУд имеет кран 8 с двумя патрубками, к одному из которых присоединена груша 9 (или другое устройство для создания давления 100-150 ), другой сооб- 45 щен с атмосферой.

Поромер работает следующим образом.

Дилатометр 1 с испытуемым образцом пористого материала размещается в цилиндре 2, после чего в по-. слецнем создается вакуум порядка

-1

1 10 мм рт.ст. Для измерения вакуума в процессе откачки кран 8 открывают на атмосферу, при этом ртуть в трубке 5 поднимается примерно до нулевой метки шкалы, затем кран 8 перекрывают и сообщают внутренний объем питающего сосуда б с грушей 9. Сжимая грушу, заполняют ртутью компрессионный манометр 7 до тех пор, пока ртуть в трубке 5 разместится против бО вершины измерительного капилляра, после чего кран 8 закрывают и производят отсчет по манометру 7. Открывая затем кран 8 на атмосферу, возвращают ртуть в исходное положе- 65

Поромер низкого давления, содержащий цилиндр с электроконтактами, в который помещен дилатометр, сообщенный с ртутным гидростатическим манометром, кран для сообщения цилиндра с атмосферой и откачным уст 748195 Составитель В.Вощанкин

Редактор T.Îðëoâñêàÿ Техред М. Кузьма Корректор М.Вигула

Заказ 4224/29 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ройством, включающий в себя компрессионный манометр Мак-Леода и питающий сосуд со ртутью, посредством трубопровода сообщенный с верхней частью цилиндра, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения 5 надежности работы поромера, питающий сосуд установлен ниже цилиндра с дилатометром и совместно с трубопроводом образует гидростатический манометр, а компрессионный манометр

Мак-Леода установлен в верхней части трубопровода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9125403, кл. 6 01 и 15/08, 1965.

2. Плаченов Т.Г. Ртутная порометрическая установка р-ЗМ. Л., 1976, с. 4-5 (прототип).