Устройство для определения газо-проницаемости пористых материалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социапистических

Республик

<1ц817541 ©3

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 0305.79 (21) 2760991/18-25 (51)М. Кл.

G 01 и 15/08 с присоединением заявки М (23) П ио итет

Государстееииый комитет

СССР

Ао делам июбретеиий и открытии р р

Опубликовано 300381, Бюллетень Мо 12 (5Ç) УДК 539. 217. . 1 (088. 8) Дата опубликования описания 300381

I0.Ñ. Гомельский, Г.М. Гольдринг и B.Ä. Го щков;"., 1" :

Харьковский филиал Всесоюзного научно-исстледовател«ьского«

««» института литейного машиностроения, лите4ной те»хйбйф д и автоматизации литейного производства (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ

ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Qh Vh

Sp Spt к

dp

ddd

Изобретение относится к измерению характеристик пористых материалов, в частности к уплотненным гетерогенным смесям, применяемых в строительст- ве и литейном производстве (формовоч-. ных и стержневых смесей).

Известны устройства для определения газопроницаемости, в основе которых лежат различные варианты реали- 1О эации следующего соотношения где К вЂ” газопроницаемость; 15

q — удельный расход газа через элемент поверхности в испытуемом образце р — перепад давления на образце;

h — толщина слоя материала (высота образца); (} — расход газа через испытуемый образец;

S — площадь поперечного сечения образца;

V — объем газа, прошедшего через образец;

t — время испытания.

Для определения газопроницаемости необходимо измерять расход Я и перепад давления р на образце при заданных геометрических размерах образцов.

Известные устройства реализуют различные способы задания и измерения расхода и перепада давления.

Известно устройство для определения гаэопроницаемости, построенное по компенсационному принципу. Оно содержит источник избыточного давления, выполненный в виде груши и соединенный трубопроводами с камерами. В одну камеру помещается испытуемый образец, а в другой имеется клапан, механически связанный со шкалой, проградуированной в. единицах газопроницаемости. К камерам подсоединен дифманометр. Воздух от источника по трубопроводам пропускается по дзум каналам, через испытуемый материал и регулируемый клапан. Давление воздуха в камере с материалом. зависит от его газопроницаемости, а давление в камере с клапаном — от положения клапана. В процессе контроля клапан устанавливается так, чтобы выровнять давление в камерах. Этому соответствует нулевое показание дифманометра. По шкале клаиана отсчитывается значение газопроницаемости образца (13.

817541.Недостаток прибора состоит в том, что его погрешность зависит от ста. бильности величины пневматического сопротивления клапана, которая может изменяться с течением времени. Кроме того, необходимо вручную создавать требуемое давление, что исключает воэ.можность использования подобного прибора при массовых испытаниях.

Известно устройство для измерения гаэопроницаемости, содержащее источник избыточного давления, пневматическое сопротивление с калиброванным отверстием, преобразователь давления и регистрирующий прибор, отградуированный в единицах газопроницаемости .

Источник избыточного давления выполнен в виде сильфона, сжимаемого при помощи электромагнита. Пневматическое сопротивление включено последовательно .с испытуемым образцом. Регистрирующий прибор измеряет избыточ- 20 ное давление перед образцом. Газопроницаемость определяется по максимуму давления Г23.

Недостатки этого устройства — погрешность показаний из-за нестабиль- )5 ности пневматического сопротивления, из-за зависимости скорости нарастания давления от быстродействия электромагнита, т.е.от напряжения питания и коэффициента трения подвижного яко- 3g ря, а также от быстродействия регистрирующего прибора, конструктивная сложность и громоздкость из-за необходимости использовать регистрирующий прибор для выявления максимума давления. Кроме того, применение простого показывающего прибора усложнит поиск максимума, что неизбежно снизит точность отсчета газопроницаемосTH oo

Цель изобретения — повышение точ- 40 ности измерения и упрощение конструкции. Указанная цель достигается тем, что устройство для определения газопроницаемости пористого материала, 45 содержащее источник избыточного давления в виде гофрированной камеры, реле давления, указатель газопроницаемости и трубопровод, дополнительно снабжено блоком Упр ления, кулачком, g0 спрофилированным по параболическому закону и синхронным электродвигателем, при этом один торец гофрированной камеры укреплен неподвижно, а другой торец посредством штока соединен с кулачком, связанным с синхронным электродвигателем, реле давления с помощью трубопроводов подсоединено к внутренней полости гофрированной камеры, связанной через блок управления с электродвигателем, а указатель 66 газопроницаемости связан с кулачком.

В предлагаемом устройстве отсутствует пневматическое сопротивление, нет необходимости проводить отсчет газопроницаемости в момент достижения Ц сигналом максимального значения, отсутствует сложный регистрирующий прибор.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство для определения газопроницаемости.

Устройство содержит гофрированную камеру 1 с возвратной пружиной 2, кулачок 3, шток 4, синхронный электродвигатель 8, блок 9 управления двигателем 5 и указателем 7, гильзу 10 с образцом 11 из испытуемого материала.

Реле 8 давления и образец 11,соединены с камерой 1 трубопроводом 12.

Устройство работает следующим образом.

После установки в устройство гильзы 10 с образцом 11 от блока 9 управления поступает сигнал на двигатель

5, который приходит в движение. Через редуктор 6 это движение. передается на кулачок 3, который воздействует на шток 4 и перемещает связанный с ним торец камеры 1 равномерно ускоренно, так как кулачок 3 спрофилирован по параболическому закону. Кулачок 3 вращается с постоянной скоростью. По мере сжатия камеры 1 с постоянной скоростью (линейно во времени) возрастает расход газа через испытуемый образец 11, находящийся в гильзе 10. Одновременно нарастает давление в камере 1. При уровне избы. точных давлений, используемых в устройстве, 0,004-0,005 кгс/см допустимо пренебречь сжимаемостью газа и считать, что расход газа через образец 11 в каждый момент времени пропорционален текущему значению скорости штока 4 и связанного с ним торца камеры 1. Реле 8 давления настроено на определенное давление в указанных выше пределах, а по достижении давления уставки (настройки) оно выдает сигнал на блок 9 управления двигателем 5 и указателем 7. Угол поворота кулачка 3 пропорционален значению расхода через образец 11, при котором имеет место заданное давление уставки реле 8 давления, т.е. в соответствии с указанной выае формулой этот расход, а значит и угол поворота кулачка 3, пропорционален величине газопроницаемости образца 11.

Указатель 7 фиксирует значение угла поворота кулачка 3 или время движения его, которые пропорциональны газопроницаемости образца 11. После окончания испытаний гильза 10 с образцом 11 извлекается из устройства, блок 9 управления выдает команду на реверс и возврат в исходное положение кулачка 3 ° Камера 1 под действием пружины 2 распределяется, кулачок 3 и указатель 7 занимают исходное положение. Камера 1 заполняется воздухом через трубопроводы 12 °

Применение предлагаемого устройст-. ва позволяет исключить пневматичес- .

817541

Составитель Е. Маллер

Редактор Ю. Ковач Техред М.Голинка Корректор М. Коста

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1319/56

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 кие сопротивления, которые со временем изменяют свои характеристики, не требует использование сложных и дорогостоящих регистрирующих приборов.

Все это способствует повышению точности устройства и упрощению конструк- ции по сравнению с известным.

Формула изобретения

Устройство для определения газопроницаемости пористйх материалов, содержащее источник избыточного давления в виде гофрированной камеры, реле давления, указатель газопроницаемос- 15 ти и трубопроводы, о т л и ч а ю — щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения газопроницаемости и упрощения конструкции, устройство дополнительно снабжено щп блоком управления, кулачком, спрофилированным по параболическому закону и синхронным электродвигателем, при этом один торец гофрированной камеры укреплен неподвижно, а другой торец посредством штока соединен с кулачком, связанным с синхронным электродвигателем, реле давления с помощью трубопроводов подсоединено к внутренней полости гофрированной камеры, связанной через блок управления с электродвигателем, а указатель газопроницаемости связан с кулачком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Медведев Л.H. и др. Технологические испытания формовочных материалов. N. "Машиностроение", 1973, с. 26-36.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 449284, кл. G 01 и 15/08., 1972 (прототип).