CS211110B1 - Method for measuring the temperature dependence of gas permeability through solids, in particular a plastic and rubber film using a thermally conductive sensor and a device for this method - Google Patents

Method for measuring the temperature dependence of gas permeability through solids, in particular a plastic and rubber film using a thermally conductive sensor and a device for this method Download PDF

Info

Publication number
CS211110B1
CS211110B1 CS168880A CS168880A CS211110B1 CS 211110 B1 CS211110 B1 CS 211110B1 CS 168880 A CS168880 A CS 168880A CS 168880 A CS168880 A CS 168880A CS 211110 B1 CS211110 B1 CS 211110B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
gas
measuring cell
temperature
test
thermal conductivity
Prior art date
Application number
CS168880A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Inventor
Michal Popelis
Ervin Babusik
Eduard Javorsky
Original Assignee
Michal Popelis
Ervin Babusik
Eduard Javorsky
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Michal Popelis, Ervin Babusik, Eduard Javorsky filed Critical Michal Popelis
Priority to CS168880A priority Critical patent/CS211110B1/en
Publication of CS211110B1 publication Critical patent/CS211110B1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

Vynález rieši problém kontinuálneho merania a zápisu hodnót teplotnej závisr. losti permeability plynov v rozsahu 10" až 10-'/m3 (STP).m.m-^.s“lMPa-’ pomocou tepelne vodivostného snímača. Na celá plochu membrány zo skúšobného materiálu sa pósobí z jednej strany testovacím a z druhej strany nosným plynom o konštanthom parciálnom tlaku pri ustálenej teplote a snimajú sa až do ustálenia změny tepelnej vodivosti nosného plynu permeovaného testovacím plynom. Potom sa kontinuálně zvyšuje teplota vi2.10~l °C.s a súčasne sa snimajú změny teploty v meracej cele a tepelnej vodivosti vystupujúceho nosného plynu. Zariadenie tvoří meracia cela, temperačná kómora, tepelne vodivostný snímač, detektor teple ty, rozvodné vedenia plynov a prvky regulácie tlaku a prietoku plynov. Meracia cela je z dvoch diskov, medzi ktorými je membrána. Přívodně kanály plynov sú excentricky v l’avej časti diskov zakončené dýzami súmerne umiestenými proti sebe a symetricky k výstupným kanálom v právej časti diskov, Meracia cela je nad komórkami tepelne vodivostného snímača v temperačnej komoře (obr. 1).The invention solves the problem of continuous measurement and recording of the temperature dependence of gas permeability values in the range of 10" to 10-'/m3 (STP).m.m-^.s“lMPa-’ using a thermal conductivity sensor. The entire surface of the membrane made of test material is acted upon from one side by the test gas and from the other side by the carrier gas with constant partial pressure at a constant temperature and is measured until the change in thermal conductivity of the carrier gas permeated by the test gas stabilizes. Then the temperature is continuously increased by 2.10~l °C.s and simultaneously the changes in temperature in the measuring cell and the thermal conductivity of the emerging carrier gas are measured. The device consists of a measuring cell, a temperature chamber, a thermal conductivity sensor, a temperature detector, gas distribution lines and gas pressure and flow rate control elements. The measuring cell consists of two discs between which there is a membrane. The gas supply channels are eccentrically terminated in the left part of the discs with nozzles symmetrically placed opposite each other and symmetrically to the outlet channels in the right part of the discs. The measuring cell is above the thermal conductivity sensor chambers in the temperature chamber (Fig. 1).

Description

1 211110

Vynález sa týká spfisobu a zariadenia umožnujúceho plynulé meranie a zápis naměřených hodnót teplotnej závislosti permeability plynov cez tuhé látky, najma fólie z plastov a ~ 1 1 ~1 3 2—1 — 1 kaučukov s permeabilitou meraného plynu v rozsahu od 10 do 10 /mJ (STP).m/m .s .MPapomocou tepelne vodivostného snímača (STP - Standardně podmienky - tlak 0,1013 MPa, teplo-ta 273 °K),

Meranie permeability plynov cez fólie z plastov a kaučukov doterajšími metodami jeobtiažne a dlhotrvajúce. Najrozšírenejžie používané spósoby sú manometrické a volumetrické.Při týchto metodách sú naměřené hodnoty nepriaznivo ovplyvnené pOsobením vyššieho tlakuplynu na skúSobné teleso z jednej strany. Tieto metody neumožňujú ani plynulý zápis veličin,ktoré sú potom diskontinuálreho charakteru. Ďalej sú známe izostatické prietokové metody merania permeability plynov, při ktorýchsú použité rSzne plyny a tlak na oboch stranách skúšobnej vzorky je rovnaký, pričom sameria koncentrácia testovacieho plynu v nosnom plyne. Nevýhodou týchto metod je, že prepožadovaná citlivost registrácie plynov používajú drahé Speciálně zariadenia napr. chroma-tografy, interferometre, rádio-izotópové zariadenia, spektroskopické zariadenia at5. Sú tiež známe pokusy z použitia izostatickej metody na meranie permeability plynov,kde na vyhodnotenie koncentrácie permeovaného testovacieho plymi v nosnom plyne boli použi-té vodivostné snímače spolu s chromatografom, alebo pomocou použitia referenčných vzoriekresp. s pomocou nastavovania porovnávacieho prúdu nosného plynu cez tepelne vodivostnýsnímač odbočkami okolo meracieho priestoru viaccestnými ventilmi.

Nevýhodami týchto metod je potřeba používat chromatograf na kvantitativné stanoveniemnožstva permeovaného plynu,resp. při použití viaccestných ventilov vzniká problém nesta-bility teploty a prietoku nosného plynu a zvačšuje sa tzv. "hluchý priestor", odbočkamipre rozvod porovnávacieho prúdu nosného plynu, čím klesá citlivost a přesnost merania.

Uvedené nevýhody odstraňuje spčsob a zariadenie podl’a vynálezu. SpSsob merania teplot-nej závislosti permeability plynov cez folie z plastov a kaučukov pomocou tepelne vodivost-ného snímača podl’a vynálezu spočívá v tom, že sa v meracej cele osobitnej konštrukcie ρδ-sobí na celú plochu membrány zo skúšobného materiálu z jednej strany testovacím plynom az druhej strany nosným plynom o konštantných parciálnych tlakoch.

Potom sa při stabilnej teplote v meracej cele snímajú až do ustálenia změny hodnotytepelnej vodivosti nosného plynu, zapříčiněné permeovaným cez membránu testovacím plynom,ako funkcia výstupného napatia tepelne vodivostného snímača. V danom rozsahu tepl3t saplynule zvyšuje teplota v meracej cele rýchlostou v^2.10-^ za súčasného snímania a zápisu změny teploty v meracej cele a změny tepelnej vodivosti nosného plynu, vystupujú-ceho z meracej cely, t. j. výstupného napatia tepelne vodivostného snímača.

Popísaný spSsob merania je výhodné uskutočnovať na zariadení, ktoré je predmetom to-hoto vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že pozostáva z meracej cely, temperačnej komo-ry, tepelne vodivostného snímača, detektore teploty, predhrievača plynov, sušiča plynu aprvkov na reguláciu tlaku a prietoku plynov. Pričom v otváratePnej valcovej temperačnejkomoře, ktorá pozostáva zo snímatePnej hornéj časti a vyhrievanej dolnej časti je umiestne-ná rozoberatePná meracia cela s osadeným detektorom teploty.

Dvojica rovnakých diskov meracej cely je zovretá v roztváratePných čePustiach tak,že medzi horným diskom a dolným diskom je membrána zo skúšobného materiálu. Dolný diskje upevněný na nosníku nad komSrkami tepelne vodivostného snímača, ktoré sú připevněné !k dnu dolnej časti temperačnej komory. Tieto sú přepojené spojovacími vedeniami s meracoucelou tak, že prvá komSrka je přepojená s prívodným kanálom a druhá komčrka s výstupnýmkanálom dolného disku. 211110 2

Na prvú komórku je zároveň připojené přívodně vedenie nosného plynu a na druhů komflrkuvýstupné vedenie nosného plynu. Obe vedenia preohádzajú cez těsné otvory v stěnách dolnejčasti temperačnej komory a zároveň cez těsné otvory v stěnách snímateTnej hornej častitemperačnej komory preohádzajú pružné časti vedenia rozvodu testovacieho plynu. Přívodněvedenie testovacieho plynu je připojené na prívodný kanál a výstupné vedenie testovaciehoplynu je připojené na výstupný kanál horného disku.

RoztvárateTné čel’uste sú na jednom konci otočné spojené v čapě a na druhom konciuzatváratePné pomocou otočnej zámky. fiePuste sú v tvare delenej kruhovej obruče s vnútor-ným profilom negativných úkosov k vonkajším obvodovým úkosom na povrchu diskov. Disky súz chemicky stálého a tepelne vodivého materiálu a medzi ich prečnievajúcimi obvodovými sty-kovými čelami opatřenými drážkou pře kruhové tesnenie, je napnutá membrána, ktoré dělívalcovú dutinu medzi zovretými diskami na hornú a dolnú dutinu.

Membrána je zhořa i zdola obložená sieťkou proti ucpaniu Stvoříc dýz pre přívod ply-nov do dutiny. Dýzy sú vytvořené ako šikmé rozvetvenie příslušného prfvodného kanálaumiestneného excentricky v l’avej časti diskov a sú orientované súmerne proti sebe a sy-metricky k výstupným kanálom vytvořeným v právej časti diskov, opat* súmerne proti sebev dutině meracej cely. V osi súmernosti horného disku je priehlbinka s otvorom pre osade-nie detektora teploty, v prívodnotn vedení testovacieho plynu k temperačnej komoře je za-řáděný kapilárny vyrovnávač tlaku, predhrievač plynov a vstupný regulačný ventil.

Vo výstupnom vedení testovacieho plynu je zaradený regulačný blok tlaku a prietokuplynu. V prívodnom vedeni nosného plynu je okrem kapilárneho vyrovnávača, predhrievačaplynov a vstupného regulačného ventile zaradený medzi kapilárny vyrovnáváš a predhrievačplynov ešte sušič plynov a vo výstupnom vedení nosného plynu je zaradený rovnaký regulač-ný blok tlaku a prietoku plynu, ktorý pozostáva z manometre, regulačného ventilu výhodnéihlového a kapilárneho prietokomeru,

Spčsob a zariadenie podl’a vynálezu má najma nasledujúce výhody: - umožňuje meranie bez mechanického namáhanía skúšobného materiálu tlakom plynov, - umožňuje plynulý zápis meranej veličiny v závislosti od Sasu a teploty a z týehto hodnbtpotom stanovit aj koeficient difúzie i a koeficient rozpustnosti plynu v meranej vzorke, - umožňuje merať závislost permeability plynov od teploty kontinuálně, - umožňuje skrátenie času merania, a to 4a viacnásobne, a získat potřebné hodnoty z jednéhomerania v celom intervale teplot, - jednoduchost zariadenia odstraňuje obtiažnú stabilizáciu konštantných hodnčt tlaku aplynov a ich tepl8t, - umožňuje kvantitativné i kvalitativně meranie bez špeciálnych přídavných zariadení akonapr. chromatograf, - konštrukcie meracej cely zmenšuje tzv. "hluchý priestor", čo má priaznivý dopad na zvý-šenie citlivosti merania, - umožňuje merať permeabilitu plynov v rozsahu od 10-'^ do 10~^ m? (S.TPJ.m L m .s.MPa z plastov a kaučukov v rozsahu od 10.10 ® do 2.10 m hrubky.

Objasnenie přiložených výkresoví

Na připojených výkresoch je příklad provedenia zariadenie podl’a vynálezu, kde naobr. 1 je celková schéma zariadenie a na obr. 2 a 3 je znázorněná konštrukcia meracej celys roztváratel’nými čerustami.

Zariadenie znázorněné na obr. 1 pozostáva z temperačnej komory J_'válcovitého tvaru,ktorá je otváratel’ná tak, že horná část 2 je snímatel’ná a dolná část J je pevná so zabudo-vaným vyhrievaním v stěnách. Vo vnútri temperačnej komory J. je umiestnená na nosníku 10

3 211110 meracia cela 2i ktorej dolný disk 8 je pevne spojený s nosníkom 10 nad oboma kom8rkami 13. 14 tepelne vodivostného snímača 11. KomSrky sú upevněné na dne dolnej Časti J temperaCnej komory 2·

Meracia cela 4 je přepojená spojovacími vedeniami 12 s komSrkami JL3., 14 tepelne vodi-vostného snímača 11 tak, že prvé komSrka 13 je spojená s prívodným kanálom 15 dolného disku8 a výstupný kanál 16 je spojený s druhou komSrkou 14. Meracia cela 2 pozostáva z dvojicerovnakých diskov, horného disku 2 a dolného disku 8, medzi ktorými je membrána 2 zo skú-šobného materiálu. Oba disky 2» § sú zvierané roztváratel’nými čePusťami 6. V meracej cele4 je osadený detektor 2 teploty v našom případe termoelektrický článok.

Meracia cela 4 je připojená na rozvodné vedenia testovacieho a nosného plynu tak, žepřívodně vedenie 19 testovacieho plynu je spojené s prívodným kanálom 19 horného disku 2a výstupný kanál 16 horného disku 2 3e spojený s výstupným vedením 20 testovacieho plynu.Přívodně vedenie 19 i výstupné vedenie 20 testovacieho plynu prechádza těsnými otvormiv stěnách snimaternéj hornéj časti 2, temperačnej komory 2 a je z pružného materiálu, umož-ňujáceho dobrá manipuláciu pri výměně skáSobnej vzorky - membrány 2·

KomSrky 21, 14 tepelne vodivostného snímača 11 sá obdobné napojené na rozvodné vedenienosného plynu tak, že prvá komSrka je spojené s prívodným vedením 18 nosného plynu a druhákomSrka s výstupným vedením 18 nosného plynu, ktoré prechádzajá cez těsné otvory v stěnáchčasti 2 temperačnej komory J_· V oboch kom8rkach 13. 14 tepelne vodivostného snímača 11 sá umiestnené elektrickyžeravé Spirály zapojené do Wheatstonovho mostíka a spojené so zapisujácim mV-metrom, ktorýumožňuje zápis snímanej změny yýstupného napatia tepelne vodivostného snímača 11 spfisobenézměnou tepelnej vodivosti nosného plynu vplyvom permeácie testovacieho plynu cez membránu2 v meracej cele 2· Medzi vstupom 33 testovacieho plynu a temperačnou komorou 2 je,v prí-vodnoái vedení 19 testovacieho plynu zaradený kapilárny vyrovnávač tlaku 34. predhrievačplynov 35 so samostatnou možnosťou reguláoie teploty plynov a vstupný regulačný ventil 36. V prívodnom vedení 17 nosného plynu je navýše okrem spomínaných prvkov zaradený ešte sušičplynov 22· (

Vo výstupnom vedení 20 testovacieho plynu i výstupnom vedeni 18· nosného plynu je zařá-děný regulačný blok 38 pozostávajáci z manometra 42. ihlového regulačného ventilu 43 a ka-pilárneho prietokomeru 44 zo sklenenej kapiláry ohnutej v tvaru U, umožňujáci kvantitativnémerať prietok plynov s vysokou presnosťou. Regulačně prvky v prívodnom a výstupnom vedeníplynov umožňujá přesné nastavenie a udržiavanie stabilných prietokov oboch plynov po celádobu merania tak, že v meracej cele 2 dochédza k omývaniu membrány za stálých parciálnychtlakoch oboch plynov.

Na obr. 2 a 3 je konStrukcia meracej cely 2> ktorá pozostáva z dvoch océPových diskov2, 8 s prečnievajácimi po obvode vnátornými stykovými Celami 25. v ktorýčh je vytvořenádrážka 26 na uloženie kruhového tesnenia 22. Pevné,zovretie oboch diskov 2» 8 zabezpečujesa pomocou rozoberatePných čePustí 6, ktoré sá v tvare delenej obruče s vnátorným profilomnegativného ákosu 23 k vonkajSím obvodovým ákosom 24 ocelových diskov 2» 8. Otváranie roz-tváratePnýeh čePustí 6, umožňuje otočné spojenie v čapě 21 na jednom konci a otočná zámka 22na druhom konci čePustí 6.

Medzi zovretými diskami 2> 8 je válcovitá dutina 28, ktorá je membránou 2» uchytenoua napnutou medzi stykovými čelami 25. rozdělená na horná a dolná dutinu. Maximálna híbkado 1,0 mm dutiny 28 zabezpečuje minimálny tzv. "hluchý priestor". Membrána 2 j® přitom zho-ra i zdola obložená sieťkou 29 ktorá zamedzuje ucpanie štvoric dýz 22i v okamihu spusteniazariadenia, přehnutím membrány 2· štvorice dýz 30 privádzajácich plyny na membránu 2 sávytvořené šikmým rozvětvením příslušného prívodného kanála 25.· šikmé dvzv 30 zabezpečujádokonalé obmývanie membrány 2 testovacím i nosným plynom.

1 211110

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for the continuous measurement and recording of measured values of the temperature dependence of gas permeability through solids, in particular plastics foils and ~ 1 ~ 1 ~ 1 - 1 - 1 rubbers with measured gas permeability ranging from 10 to 10 / ml. (STP) .m / m .s .MP and by thermal conductivity sensor (STP - Standard conditions - pressure 0,1013 MPa, temperature 273 ° K)

Measurement of permeability of gases through foils of plastics and rubbers by current methods is difficult and long lasting. The most widely used methods are manometric and volumetric. In these methods, the measured values are adversely affected by the action of the higher pressurized gas on the test specimen from one side. These methods also do not allow for the continuous writing of quantities that are then discontinuous in nature. Furthermore, isostatic flow-through methods of gas permeability measurement are known, at which different gases are used and the pressure on both sides of the test sample is the same, with the concentration of the test gas in the carrier gas being sameria. The disadvantage of these methods is that the required sensitivity of gas registration is expensive. Especially devices such as chromagraphs, interferometers, radio-isotope devices, spectroscopic devices, and the like. Attempts have also been made to use an isostatic method to measure gas permeability, wherein conductivity sensors with a chromatograph were used to evaluate the concentration of permeated test gas in the carrier gas, or by using reference samples of the gas. by adjusting the carrier gas comparative flow through the thermally conductive sensor by taps around the measuring space through the multi-way valves.

The disadvantages of these methods are the need to use a chromatograph for quantitatively determining the amount of permeated gas, respectively. when using multi-way valves, the problem of the temperature and flow rate of the carrier gas is unstable and the so-called "deaf space" is increased, the tapping for the carrier gas comparator flow decreasing, thereby decreasing the sensitivity and accuracy of the measurement.

These disadvantages are eliminated by the method and apparatus of the invention. The method of measuring the temperature dependence of the gas permeability through a plastic and rubber film by means of a thermally conductive sensor according to the invention is that the test gas in the measuring cell of the particular structure is fused to the entire surface of the test material membrane and, on the other hand, a carrier gas of constant partial pressures.

Thereafter, at a stable temperature in the measuring cell, the change in the value of the thermal conductivity of the carrier gas caused by the test gas through the membrane as a function of the output voltage of the thermally conductive sensor is sensed until stabilized. In a given temperature range, the temperature in the measuring cell increases suddenly at a rate of 20 ° C while simultaneously sensing and recording the temperature change in the measuring cell and changing the thermal conductivity of the carrier gas exiting the measuring cell, ie, the output voltage of the thermally conductive sensor.

The method of measurement described is advantageous to be carried out on the apparatus of the present invention. It consists in that it consists of a measuring cell, a tempering chamber, a thermally conductive sensor, a temperature detector, a gas preheater, a gas dryer, and pressure and gas flow control elements. A detachable measuring cell with a fitted temperature detector is placed in the opening cylinder temperature chamber, which consists of a removable upper part and a heated lower part.

A pair of identical disks of the measuring cell are clamped in the expandable flaps such that there is a test material membrane between the upper disk and the lower disk. The lower disk is mounted on the beam above the heat conducting sensor compartments, which are fixed to the bottom of the lower temperature chamber. These are interconnected with the measuring line links so that the first chamber is coupled to the supply channel and the second chamber with the bottom channel output channel. 211110 2

At the same time, the carrier gas supply line is connected to the first chamber and the carrier gas outlet line is connected to the chamber. Both lines pass through tight openings in the walls of the lower part of the tempering chamber and at the same time the flexible parts of the test gas distribution line pass through the tight openings in the walls of the removable upper part of the perforation chamber. The test gas supply line is connected to the supply channel and the test line output line is connected to the upper disk output channel.

The displaceable jaws are pivotable at one end in a pin and at the other end by a pivotable lock. The flaps are in the form of a split circular hoop with an inner profile of negative bevels to the outer peripheral bevels on the surface of the discs. The discs of the chemically stable and thermally conductive material and between their protruding circumferential contact faces provided with a groove for the circular seal are a stretched membrane that divides the cavity between the clamped discs into the upper and lower cavities.

The diaphragm is burned down and clad with a clogging screen to form the nozzles for supplying gas to the cavity. The nozzles are designed as an oblique branching of the respective inlet channel located eccentrically in the left part of the disks and are oriented symmetrically to one another and symmetrically to the outlet channels formed in the right part of the disks, the abutment being symmetrically opposed to the measurement cell cavity. In the axis of symmetry of the upper disk, there is a recess with an opening for mounting the temperature detector, in the supply line of the test gas to the tempering chamber there is a capillary pressure equalizer, a gas preheater and an inlet control valve.

The pressure gas control block is equipped with a pressure control block and an overflow group. In addition to the capillary equalizer, preheater and inlet control valve, a gas dryer is included in the carrier gas supply line and a gas dryer is included in the carrier gas preheater and the same gas pressure and flow control block is included in the carrier gas outlet line. and capillary flowmeter,

In particular, the method and apparatus of the invention have the following advantages: - it allows the measurement without mechanical stress and the test material by gas pressure, - it enables the continuous measurement of the measured quantity as a function of Sas and temperature and also determines the diffusion coefficient ia and the solubility coefficient of the gas in the sample to be measured, - allows to measure the dependence of gas permeability continuously on temperature, - allows shortening of the measurement time, 4a multiple times, and obtain the necessary values from one measurement over the whole temperature range, - the simplicity of the device eliminates the difficult stabilization of constant pressure values and gases and their temperature, qualitatively measuring without special auxiliary devices akonapr. chromatograph, - the construction of the measuring cell reduces the so-called "deaf space", which has a beneficial effect on increasing the sensitivity of the measurement, - permits the measurement of gas permeability in the range of 10 - to 10 µm? (S.TPJ.m L m. MPa from plastics and rubbers ranging from 10.10 to 2.10 m thick.

Clarification of the attached drawings

In the accompanying drawings, an exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in FIG. 1 is an overall schematic diagram of the apparatus, and FIGS. 2 and 3 illustrate the structure of a measuring cell with a blackishable die.

The device shown in Fig. 1 consists of a tempering chamber 11 having a cylindrical shape that is openable such that the upper portion 2 is removable and the lower portion J is rigid with built-in heating in the walls. Inside the tempering chamber J is placed on the beam 10

3 211110 measuring cell 2i, the lower disc 8 of which is fixedly connected to the beam 10 above the two chambers 13, 14 of the thermally conductive sensor 11. The compartments are fixed to the bottom of the lower part J of the tempering chamber 2 ·

The measuring cell 4 is connected by connecting lines 12 to the thermocouple sensors 13, 14, so that the first chamber 13 is connected to the inlet channel 15 of the lower disk 8 and the outlet channel 16 is connected to the second chamber 14. The measuring cell 2 consists of two discs, upper disc 2 and lower disc 8, between which the membrane 2 is made of a test material. Both disks are clamped by expandable nozzles 6. A temperature detector 2 in our case is provided with a thermoelectric cell in the measuring cell4.

The measuring cell 4 is connected to the test and carrier gas distribution lines so that the test gas supply line 19 is connected to the upper disc supply duct 2a, the upper disc outlet duct 16 is connected to the test gas outlet duct 20. the test gas passes through the tight openings of the walls of the upper upper part 2, the tempering chamber 2 and is made of a resilient material allowing good handling when changing the sample sample - membrane 2

Combinations 21, 14 of a thermally conductive transducer 11 similarly connected to a manifold gas distribution manifold such that the first compartment is connected to a carrier gas supply line 18 and a secondary gas supply line 18 which passes through tight openings in the walls 2 of the tempering chamber 11V The electrically radiating spirals connected to the Wheatstone bridge are connected to the two chambers 13, 14, and connected to the recording mV meter, which allows the sensed change of the output voltage of the thermally conductive sensor 11 to be effected by varying the thermal conductivity of the carrier gas through the permeation of the test gas through the membrane 2 in the measuring cell 2 Between the test gas inlet 33 and the tempering chamber 2, a capillary pressure equalizer 34 of the preheater 35 is included in the test gas line 19 with a separate gas temperature control and inlet control valve 36. In addition to the aforementioned elements, the carrier gas line 17 is additionally provided with a dry gas 22 (

In the test gas outlet duct 20 and the carrier gas outlet duct 18, a regulating block 38 is provided consisting of a gauge 42 of a needle regulating valve 43 and a fluid flow meter 44 of a glass capillary bent in a U-shape allowing quantitative measurement of gas flow with high accuracy . The regulating elements in the gas inlet and outlet conduits allow precise adjustment and maintenance of the steady flow rates of both gases after the measurement cell so that the membrane is washed in the measuring cell 2 under constant partial pressures of both gases.

Figures 2 and 3 show the structure of the measuring cell 2, which consists of two steel discs 2, 8 with circumferentially extending internal contact cells 25 in which a groove 26 is formed to accommodate the annular seal 22. of the disassembling nozzle 6, which is in the form of a split hoop with an internal profile-negative ear 23 to the outer circumferential tufts 24 of the steel disks 2 »8. Opening the disengaging tuft 6, permits rotatable engagement at the end 21 on the end 21 and a rotary tamper 22 on the other end of the tuft 6 .

There is a cylindrical cavity 28 between the clamped disks 2, 8, which is held by the diaphragm 2 and tensioned between the contact faces 25 divided into the upper and lower cavities. A maximum width of 1.0 mm of cavity 28 provides a minimum of "deaf space". The diaphragm 2 is also clad from the bottom with a mesh 29 which prevents clogging of the nozzles of the nozzles 22i when the device is started, by folding the diaphragm 2 of the nozzles 30 supplying gases to the diaphragm 2 formed by the oblique branching of the respective inlet duct 25. 2 by test and carrier gas.

Claims (4)

PREDMET V.YNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Spfisob merania teplotnej závislosti permeability plynov cez tuhé látky, najma fólie z plastov a kaučukov pomoeou tepelne vodivostného snímače vyznačený tým, že v meracej cele sa pfisobí na celá plochu membrány zo skúšobného materiálu z jednej strany testovacím plynom a z druhej strany nosným plynom o konštantných parciálnych tlakoch, potom sa při stabilnej teplóte v meracej cele snímajú až do ustálenia změny hodnoty tepelnej vodivosti nosného plynu, zapříčiněné testovacím plynom permeovaným cez membránu, ako funkcia výstupného napatia tepelne vodivostného snímača, potom sa v danom rozsahu teplfit plynule zvyšuje teplota v meracej cele rýchlostou vj£2.10-^ °C.s”' a súčasné sa přitom snímajú a zapisujú změny hodnoty teploty v meracej cele a změny tepelnej vodivosti nosného plynu vystupujúceho z meracej cely.1. Method of measuring the temperature dependence of gas permeability through solids, in particular plastic and rubber foils by means of a thermally conductive sensor, characterized in that in the measuring cell, a test gas is applied to the entire membrane surface of the test material and partial pressures, then at stable temperature in the measuring cell, the change in the thermal conductivity of the carrier gas, caused by the membrane permeable test gas as a function of the output voltage of the thermal conductivity sensor, is sensed until the temperature in the measuring cell is increased vj £ 2.10 - ^ C ° "'and the current is sensed and entered while changes of temperature in the measurement cell and the change in thermal conductivity of the carrier gas emerging from the measuring cell. 2. Zariadenie k provedeniu merania teplotnej závislosti podTa bodu 1, vyznačené tým, . že pozostáva z meracej cely (4), temperačnej komory (1), tepelne vodivostného snímača (11), detektore teploty (5), predhrievača plynov (35), sušiča plynu (39) a prvkov na reguléeiu tlaku a prietoku plynov, pričom v otvárateTnej valcovej temperačnej komoře (1), ktorá pozostáva zo snímateTnej hornej časti (2) a vyhrievanej pevnej dolnej časti (3), je rozoberateTná meracia cela (4) s osadeným detektorom teploty (5), ktorej dvojice rovnakých diskov (7, 6) zovretá v roztváratelných čelustiach (6), pozostáva z horného disku (7) a dolného disku (8), medzi ktorými je membrána (9) zo skúšobného materiálu, pričom dolný disk (8) je upevněný na nosníku (10) nad komfirkami (13, 14) tepelne vodivostného snímača (11), ktoré sú připevněné k dnu dolnej časti (3) temperačnej komory (1) a sú přepojené spojovacími vedeniami (12) s meracou celou (4), pričom prvá komfirka (13) je přepojená s prívodným kanálom (15) dolného disku (8) a druhá komfirka (14) je přepojená s výstupným kanálom (16) dolného disku (8) a zároveň je na prvú komfirku (13) připojené přívodně vedenie (17) nosného plynu a na druhů komfirku (14) výstupné vedenie (18) nosného plynu, ktoré vedenia (17, 18) prechádzajú cez těsné otvory v stěnách dolnej časti (3) temperačnej komory (1) a zéroveň cez těsné otvory v stěnách snímateTnej hornej časti (2) temperačnej komory (1) prechádzajú pružné časti vedenia rozvodu testovaeieho plynu, pričom přívodně vedenie (19) testovacieho plynu je připojené na prívodný kanél (15) horného disku (7) a výstupné vedenie (20) testovacieho plynu je připojené ná výstupný kanál (16) horného disku (7).2. Apparatus for measuring the temperature dependence of claim 1, characterized in that:. that consists of a measuring cell (4), a tempering chamber (1), a thermally conductive sensor (11), a temperature detector (5), a gas preheater (35), a gas drier (39) and pressure and flow control elements, openable cylindrical tempering chamber (1), which consists of a removable upper part (2) and a heated fixed lower part (3), is a detachable measuring cell (4) fitted with a temperature detector (5) whose pair of identical discs (7, 6) gripped in the expandable jaws (6), consists of an upper disc (7) and a lower disc (8) between which there is a membrane (9) of test material, the lower disc (8) being mounted on a beam (10) above the chests (13) 14) a thermally conductive sensor (11), which are fixed to the bottom of the lower part (3) of the tempering chamber (1) and are connected by connecting lines (12) with the measuring unit (4), the first chamber (13) is connected with the supply a channel (15) of the lower disc (8) and a second comb The tube (14) is connected to the outlet channel (16) of the lower disk (8) and at the same time the carrier gas supply line (17) and the carrier gas supply line (18) are connected to the first chamber (13) and the ducts (17, 18) pass through the tight openings in the walls of the lower part (3) of the tempering chamber (1) and at the same time through the tight openings in the walls of the removable upper part (2) of the tempering chamber (1) the test gas line (19) is connected to the inlet channel (15) of the upper disk (7) and the test gas outlet line (20) is connected to the outlet channel (16) of the upper disk (7). 3. Zariadenie podl’a bodu 2, vyznačené tým, že meraoia cela (4) pozostáva z roztvárateTných čeTustl (6), na jednom konci otočné spojených v čapě (21) a na druhom konci uzatvárateTných pomocou otočnej zámky (22), ktoré sú tesne dosadajúce v tvare delenej kruhovej obruče s vnútorným profilom negativných úkosov (23) k vonkajším obvodovým úkosom (24) na povrchu diskov (7, 8), pričom disky (7, 8) sú z chemicky stálého a tepelne vodivého materiálu a medzi ich prečnievajúcimi obvodovými stykovými čelami (25) opatřenými drážkou (26) pre kruhové tesnenie (27) je napnutá membrána (9), ktorá rozděluje válcovitá dutinu (28) medzi zovretýmí diskami (7, 8) na hornú a dolnú dutinu, pričom membrána (9) je zhora i zdola obložená sieťkou (29) proti ucpaniu Stvoříc dýz (30) pre přívod plynov do dutiny (28), ktoré dýzy (30) sú vytvořené ako šikmé rozvetvenie příslušného privodného kanála (15) nachádzajúceho sa excentricky v 1’avej časti diskov (7, 8) a tieto Stvoříce dýz (30) sú v dutině (28) meracej cely 4) orientované súmerne proti sebe a symetricky k výstupným kanélom (16) v právej časti diskov (7, 8), ktoré výstupné kanály sú opať orientované súmerne proti sebe v dutině (28) meracej cely (4), kým v osi súmernošti horného disku (7) je priehlbinka (31) s otvorom pre osadenie detektore (5) teploty, například termoelektrického článku, ktorý je ukotvený na Cu-fólii (32) odizolovanej od telesa horného disku (7).Device according to claim 2, characterized in that the measuring cell (4) consists of openable jaws (6), pivotally connected at one end in a pin (21) and lockable at the other end by means of a rotary lock (22) which are Tightly engaging in the form of a split circular hoop with an internal profile of the negative bevels (23) to the outer circumferential bevels (24) on the surface of the disks (7, 8), the disks (7, 8) being chemically stable and thermally conductive material and the circumferential contact faces (25) provided with a groove (26) for the circular seal (27) is a tensioned membrane (9) which divides the cylindrical cavity (28) between the gripping discs (7, 8) into the upper and lower cavities, the membrane (9) is clad with a mesh (29) to prevent clogging of the nozzles (30) for supplying gases to the cavity (28), which nozzles (30) are formed as an oblique branching of the respective supply channel (15) located eccentrically in the The left-hand part of the disks (7, 8) and these generating nozzles (30) in the cavity (28) of the measuring cell 4 are oriented symmetrically to one another and symmetrically to the outlet channels (16) in the right-hand part of the disks (7, 8). the outlet channels are again oriented symmetrically opposite each other in the cavity (28) of the measuring cell (4), while in the symmetric axis of the upper disk (7) there is a recess (31) with an opening for mounting a temperature detector (5), e.g. on a Cu-foil (32) stripped from the upper disk body (7). 4. Zariadenie podTa bodu 2, vyznačené tým, že v prívodnom vedení (19) testovacieho plynu medzi vstupom (33) testovacieho plynu a temperačnou komorou (1) s meracou celou (4) je zaradený kapilárny vyrovnávač tlaku (34), predhrievač plynov (35) a vstupný regulačný ventil (36) a vo výstupnom vedení (20) testovacieho plynu je medzi temperačnou komorou (1) a výstupom (37) testovacieho plynu zaradený regulačný blok (38) tlaku a prietoku plynu a 3alej v prívodnom vedení nosného plynu (17) je okrem kapilérneho vyrovnávača (34), predhrievača plynov (35) a vstupného regulačného ventila (36) navýše zaradený ešte sušič (39) plynu medzi kapilárny vyrovnávač (34) a predhrievač plynov (35), pričom vo výstupnom vedení (18) nosného plynu je zaradený rovnaký regulačný blok (38) pre reguláciu tlaku a prietoku plynu pozostávajúci z manometre (42), regulačného ventila (43), výhodné ihlového rěgulačného ventila a kapilérneho prietokomeru (44).4. Apparatus according to claim 2, characterized in that a capillary pressure equalizer (34), a gas preheater (20), is arranged in the test gas supply line (19) between the test gas inlet (33) and the temperature chamber (1) with the measuring cell (4). 35) and an inlet control valve (36) and a test gas outlet line (20) between the tempering chamber (1) and the test gas outlet (37) is a pressure and flow control block (38) and 3 in the carrier gas supply line (3). 17) in addition to the capillary equalizer (34), the gas preheater (35) and the inlet control valve (36), a gas dryer (39) is also included between the capillary equalizer (34) and the gas preheater (35), The same regulating block (38) for regulating the pressure and gas flow consisting of a pressure gauge (42), a control valve (43), a preferred needle control valve and a capillary flow meter (44) is provided in the carrier gas.
CS168880A 1980-03-12 1980-03-12 Method for measuring the temperature dependence of gas permeability through solids, in particular a plastic and rubber film using a thermally conductive sensor and a device for this method CS211110B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS168880A CS211110B1 (en) 1980-03-12 1980-03-12 Method for measuring the temperature dependence of gas permeability through solids, in particular a plastic and rubber film using a thermally conductive sensor and a device for this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS168880A CS211110B1 (en) 1980-03-12 1980-03-12 Method for measuring the temperature dependence of gas permeability through solids, in particular a plastic and rubber film using a thermally conductive sensor and a device for this method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS211110B1 true CS211110B1 (en) 1982-01-29

Family

ID=5351873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS168880A CS211110B1 (en) 1980-03-12 1980-03-12 Method for measuring the temperature dependence of gas permeability through solids, in particular a plastic and rubber film using a thermally conductive sensor and a device for this method

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS211110B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3498110A (en) Method and apparatus for measuring the gas and vapor permeability of films
US4686479A (en) Apparatus and control kit for analyzing blood sample values including hematocrit
US5533402A (en) Method and apparatus for measuring acoustic parameters in liquids using cylindrical ultrasonic standing waves
US7454984B1 (en) Flow meter for measuring a flow rate of a flow of a fluid
TW201643382A (en) MEMS thermal flow sensor with compensation for fluid composition
JPH0363346B2 (en)
US5807749A (en) Method for determining the calorific value of a gas and/or the Wobbe index of a natural gas
US4433575A (en) Flow splitting device for fluid flow meter
EP0665953B1 (en) Method for determining the calorific value of a gas and/or the wobbe index of natural gas
US4934178A (en) Method and apparatus for determining the density of a gas
US4333332A (en) Differential scanning microcalorimeter
EP1707941B1 (en) Automatic bridge balancing means and method for a capillary bridge viscometer
CS211110B1 (en) Method for measuring the temperature dependence of gas permeability through solids, in particular a plastic and rubber film using a thermally conductive sensor and a device for this method
JPH11512175A (en) Apparatus and method for removal and quantification of liquid or gaseous volatile or dissolved components
US4175233A (en) Flow cell and method for continuously monitoring deposits on flow surfaces
CN113252124B (en) Flow measurement device, flow measurement method, and flow measurement procedure
SU1684643A1 (en) Device for determining heat conductivity of materials
JP2002048703A (en) Gas permeability measuring device
JP3659046B2 (en) Hydrogen continuous analyzer
JPH07209171A (en) Air flow resistance measuring apparatus
JPS6216655Y2 (en)
SU911274A1 (en) Device for determination of liquid and gas thermal conductivity
US4538446A (en) Technique for measuring gas conversion factors
CN109164241A (en) Gas quality detection system and gas quality detection method
SU807081A1 (en) Heat quantity measuring device