RU2613191C2 - Solvent diffusion coefficient determining method in capillary porous material massive items - Google Patents

Solvent diffusion coefficient determining method in capillary porous material massive items Download PDF

Info

Publication number
RU2613191C2
RU2613191C2 RU2014150303A RU2014150303A RU2613191C2 RU 2613191 C2 RU2613191 C2 RU 2613191C2 RU 2014150303 A RU2014150303 A RU 2014150303A RU 2014150303 A RU2014150303 A RU 2014150303A RU 2613191 C2 RU2613191 C2 RU 2613191C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solvent
diffusion coefficient
dose
specimen
sample
Prior art date
Application number
RU2014150303A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014150303A (en
Inventor
Вадим Павлович Беляев
Павел Серафимович Беляев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ")
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ")
Priority to RU2014150303A priority Critical patent/RU2613191C2/en
Publication of RU2014150303A publication Critical patent/RU2014150303A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2613191C2 publication Critical patent/RU2613191C2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N13/00—Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

FIELD: physics, measurement equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment and can be used to examine mass transfer processes in capillary porous materials for solvent diffusion coefficient determination in building materials and structures, as well as in food, chemical and other industries. The solvent diffusion coefficient determining method in capillary porous material massive items consists in creating, in the tested specimen, of uniform initial content of substances distributed in the solid phase, bringing the specimen flat surface in contact with the solvent dose pulse point source, waterproofing of this surface and determination of time to achieve maximum in the curve of EMF variation of the galvanic converter with electrodes arranged on the surface in a concentric circle relative to the solvent impact point and calculation of the desired diffusion coefficient. Note here that in addition, the specimen is handled in the solvent saturated steam atmosphere at the specified control temperature, and the solvent equilibrium concentration in the tested specimen solid phase is determined. Then the specimen is dried, and the tested specimen density in dry condition is determined. Then the speciman is exposed to pulse by a solvent dose from the range calculated using the formula:
Figure 00000021
, where ρ0 is the tested specimen density in the dry state, Us is the tested specimen solvent equilibrium concentration when contacting with the solvent saturated steam at the specified temperature,r0 is the distance between the electrodes and the point of solvent dose impact on the monitored item.
EFFECT: invention provides for improved monitoring accuracy and reduction of time consumption and costs for studies.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании процессов массопереноса в капиллярно-пористых материалах для определения коэффициентов диффузии растворителей в строительных материалах и конструкциях, а также в пищевой, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to measuring technique and can be used in the study of mass transfer processes in capillary-porous materials to determine the diffusion coefficients of solvents in building materials and structures, as well as in the food, chemical and other industries.

Известен способ определения коэффициента диффузии влаги в массивных изделиях из капиллярно-пористых материалов (Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и тепловые процессы) СЭТТ-2005. - Мат-лы второй научн.-практ. конф. - М. - 2005, Т. 2, с. 315-318). В методе используется модель взаимодействия двух полубесконечных тел. Для реализации метода изготавливают три одинаковых образца в форме параллелепипедов, имеющих одну поверхность массообмена образцов друг с другом - плоскость контакта. Остальные поверхности образцов влагоизолируют. В одном из образцов (образец №2) делают отверстия для размещения двух электродов гальванического преобразователя локального влагосодержания в плоскости, отстоящей на заданном расстояния от поверхности массообмена данного образца с образцами №1 и №3. В образцах №2 и №3 перед началом эксперимента создают одинаковое, а в образце №1 несколько большее равномерное влагосодержание. В процессе эксперимента образец №2 приводят в соприкосновение по плоскости массообмена сначала с образцом №1, затем образец №1 меняют на образец №3, получая тем самым импульсное воздействие от плоского источника влаги в неограниченной среде.A known method of determining the coefficient of moisture diffusion in bulk products from capillary-porous materials (Modern energy-saving thermal technologies (drying and thermal processes) SETT-2005. - Materials of the second scientific and practical conference. - M. - 2005, T. 2 , p. 315-318). The method uses a model for the interaction of two semi-infinite bodies. To implement the method, three identical samples are made in the form of parallelepipeds, having one surface of mass transfer of samples with each other - the contact plane. The remaining surfaces of the samples are moisture insulated. In one of the samples (sample No. 2), holes are made for placing two electrodes of the galvanic converter of local moisture content in a plane spaced a predetermined distance from the mass transfer surface of this sample with samples No. 1 and No. 3. In samples No. 2 and No. 3, before the start of the experiment, the same moisture content is created, and in sample No. 1 a slightly more uniform moisture content. During the experiment, sample No. 2 is brought into contact along the mass transfer plane first with sample No. 1, then sample No. 1 is changed to sample No. 3, thereby obtaining a pulsed action from a flat source of moisture in an unlimited medium.

Недостатками этого способа являются необходимость подготовки образцов заданной конфигурации, что связано с затратами времени и средств, осуществление разрушающего контроля при размещении электродов датчика во внутренних слоях образца; необходимость создания различных значений равномерного влагосодержания в образцах значительной толщины, влагоизолированных по всем поверхностям кроме поверхности массообмена, что связано со значительными затратами времени.The disadvantages of this method are the need to prepare samples of a given configuration, which is associated with the cost of time and money, the implementation of destructive testing when placing the sensor electrodes in the inner layers of the sample; the need to create different values of uniform moisture content in samples of significant thickness, moisture insulated on all surfaces except the mass transfer surface, which is associated with a significant investment of time.

Наиболее близким является способ определения коэффициента диффузии растворителей в массивных изделиях из капиллярно-пористых материалов (патент РФ 2492457, МПК11 G01N 27/26, G01N 13/00, 10.09.2013, Бюл. №25.). В массивном изделии из капиллярно-пористых материалов, имеющем по крайней мере одну плоскую поверхность (например, цементные или гипсовые плиты), создают равномерное начальное распределение растворителя. Затем производят импульсное точечное соприкосновение плоской поверхности исследуемого изделия с источником растворителя, после чего гидроизолируют эту поверхность, располагают электроды гальванического преобразователя на этой поверхности по концентрической окружности относительно точки подачи дозы растворителя, измеряют изменение во времени ЭДС гальванического преобразователя и рассчитывают искомый коэффициент диффузии по установленной зависимости.The closest is a method for determining the diffusion coefficient of solvents in bulk products from capillary-porous materials (RF patent 2492457, IPC 11 G01N 27/26, G01N 13/00, 09/10/2013, Bull. No. 25.). In a massive product made of capillary-porous materials having at least one flat surface (for example, cement or gypsum boards), a uniform initial distribution of solvent is created. Then, a pulsed point contact is made between the flat surface of the test product and the solvent source, then this surface is waterproofed, the electrodes of the galvanic converter are placed on this surface along a concentric circle relative to the solvent dose point, the time-dependent change in the emf of the galvanic converter is measured, and the sought diffusion coefficient is calculated from the established dependence .

Недостатками этого способа являются низкая точность определения коэффициента диффузии растворителей в изделиях из-за специфики работы гальванических преобразователей в качестве локального концентратомера растворителя в твердой фазе анализируемого материала и значительные затраты времени на поиск оптимального значения наносимой дозы растворителя, которая при выбранном расстоянии от электродов гальванического преобразователя до точки нанесения импульсного воздействия обеспечивает требуемый уровень выходной характеристики гальванического преобразователя.The disadvantages of this method are the low accuracy of determining the diffusion coefficient of solvents in products due to the specifics of the operation of galvanic converters as a local solvent concentrator in the solid phase of the analyzed material and considerable time spent on finding the optimal value of the applied dose of the solvent, which, at a selected distance from the electrodes of the galvanic converter to pulse application points provides the required level of output characteristic gal vanic converter.

При реализации способа по прототипу не известен объем дозы растворителя, который необходимо наносить при реализации активной стадии эксперимента. Это приводит к тому, что достигаемый максимум концентрации растворителя в подавляющем большинстве случаев попадает на такие участки статической характеристики гальванического преобразователя, которые либо не обеспечивают требуемую стабильность выходной характеристики преобразователя - в области низких значений концентрации растворителя, либо не обеспечивают требуемую чувствительность ЭДС преобразователя - в области высоких значений концентрации (см. статическую характеристику гальванического преобразователя в описании прототипа - патента РФ 2492457, МПК11 G01N 27/26, G01N 13/00, 10.09.2013, Бюл. №25). И в том, и в другом случаях существенно снижается точность определения искомого коэффициента диффузии растворителя.When implementing the method according to the prototype, the volume of the dose of the solvent to be applied during the implementation of the active stage of the experiment is not known. This leads to the fact that the maximum solvent concentration achieved in the vast majority of cases falls on such sections of the static characteristics of the galvanic converter that either do not provide the required stability of the converter output characteristic - in the region of low solvent concentrations, or do not provide the required sensitivity of the converter EMF - in the region high concentration values (see the static characteristic of the galvanic converter in the description of the prototype a - RF patent 2492457, IPC 11 G01N 27/26, G01N 13/00, 09/10/2013, Bull. No. 25). In both cases, the accuracy of determining the desired solvent diffusion coefficient is significantly reduced.

Поэтому при реализации способа по прототипу необходим экспериментальный подбор вносимых импульсных доз растворителя для каждого нового исследуемого материала и нового растворителя. Это приводит к существенным затратам времени и средств и снижает производительность исследований.Therefore, when implementing the prototype method, experimental selection of introduced pulsed doses of solvent for each new material to be studied and a new solvent is necessary. This leads to a significant investment of time and money and reduces the productivity of research.

Так при реализации способа определения коэффициента диффузии этанола в пеногипсобетоне по прототипу (патент РФ 2492457, МПК11 G01N 27/26, G01N 13/00, 10.09.2013, Бюл. №25) для обеспечения требуемой чувствительности гальванического преобразователя и точности определения искомого коэффициента диффузии пришлось проводить серию экспериментов с различным объемом дозы растворителя: 0.5; 1; 2; 30; 15; 12; 9; 3; 4; 5 и 6 микролитров. На фигуре изображены кривые изменения ЭДС гальванического преобразователя от времени при организации этих исследований с размещением электродов гальванического преобразователя на расстоянии r0=2,65⋅10-3 м от точки импульсного воздействия.So when implementing the method for determining the diffusion coefficient of ethanol in foam concrete according to the prototype (RF patent 2492457, IPC 11 G01N 27/26, G01N 13/00, 09/10/2013, Bull. No. 25) to ensure the required sensitivity of the galvanic converter and the accuracy of determining the desired diffusion coefficient I had to conduct a series of experiments with different volumes of the dose of solvent: 0.5; one; 2; thirty; fifteen; 12; 9; 3; four; 5 and 6 microliters. The figure shows the curves of the change in the EMF of the galvanic converter from time to time during the organization of these studies with the placement of the electrodes of the galvanic converter at a distance of r 0 = 2.65 × 10 -3 m from the point of the pulse action.

Исследования показали, что при нанесении импульсов дозой этанола в 0.5; 1; 30 и 15 микролитров невозможно по кривой изменения выходной характеристики гальванического преобразователя надежно зафиксировать максимум ЭДС и соответствующее ему время достижения максимума концентрации растворителя τmax., входящей в расчетную формулу для определения искомого коэффициента диффузии растворителя (на фигуре не показаны). Так при импульсах в 0.5 и 1 микролитров максимумы концентрации этанола находились в диапазоне статической характеристики гальванического преобразователя, соответствующем области сильно связанного состояния растворителя с твердой фазой исследуемого капиллярно-пористого материала, высокому внутреннему сопротивлению материала и нестабильной ЭДС. Исследования показали, что, например, при дозе в 1 микролитр максимум концентрации составил величину порядка 0.005 кг этанола на кг сухого материала и находился в диапазоне нестабильной ЭДС гальванического преобразователя (см. статическую характеристику гальванического преобразователя в описании патента РФ 2492457, МПК11 G01N 27/26, G01N 13/00, 10.09.2013, Бюл. №25).Studies have shown that when applying pulses, a dose of ethanol of 0.5; one; 30 and 15 microliters, it is impossible to reliably fix the maximum emf and the corresponding time to reach the maximum solvent concentration τ max ., Included in the calculation formula for determining the desired solvent diffusion coefficient (not shown), from the curve of the output characteristic of the galvanic converter; So, at pulses of 0.5 and 1 microliters, the ethanol concentration maxima were in the range of the static characteristics of the galvanic converter, corresponding to the region of the strongly bound state of the solvent with the solid phase of the studied capillary-porous material, high internal resistance of the material, and unstable EMF. Studies have shown that, for example, at a dose of 1 microliter, the maximum concentration was of the order of 0.005 kg of ethanol per kg of dry material and was in the range of unstable EMF of a galvanic converter (see the static characteristic of a galvanic converter in the description of RF patent 2492457, IPC 11 G01N 27 / 26, G01N 13/00, 09/10/2013, Bull. No. 25).

Лишь при импульсе в 2 микролитра максимум концентрации этанола наблюдался на участке перехода статической характеристики гальванического преобразователя в диапазон со стабильной ЭДС (кривая 6 на фигуре), но определение искомого коэффициента диффузии в этом случае было связано со значительной погрешностью.Only at a pulse of 2 microliters did the maximum ethanol concentration be observed in the area where the static characteristics of the galvanic converter went into the range with stable EMF (curve 6 in the figure), but the determination of the desired diffusion coefficient in this case was associated with a significant error.

При импульсах в 30 и 15 микролитров максимумы концентрации этанола находились в области статической характеристики гальванического преобразователя, соответствующей свободному, не связанному с твердой фазой исследуемого капиллярно-пористого материала состоянию растворителя, т.е. на участке, где отсутствует чувствительность выходной характеристики применяемого преобразователя к изменению концентрации этанола. В этих случаях определение максимума на кривой изменения ЭДС вообще невозможно из-за попадания достигаемого максимума концентрации растворителя за пределы чувствительности гальванического преобразователя при чрезмерно больших нанесенных дозах растворителя. Например, при дозе в 30 и 15 микролитров достигались значения максимумов концентрации соответственно в 0.153 и 0.0765 кг/кг (см. статическую характеристику гальванического преобразователя в описании патента РФ 2492457, МПК11 G01N 27/26, G01N 13/00, 10.09.2013, Бюл. №25). При этом ЭДС гальванического преобразователя достигает своего максимального значения Emax задолго до момента достижения концентрацией своего максимального значения и держится на этом уровне, пока концентрация не снизится до появления чувствительности преобразователя, что не позволяет определить момент времени, соответствующий максимуму концентрации (на фигуре кривая 1 соответствует импульсу в 15 микролитров).At pulses of 30 and 15 microliters, the maxima of the ethanol concentration were in the region of the static characteristic of the galvanic converter corresponding to the free solvent state that is not connected with the solid phase of the studied capillary-porous material, i.e. in the area where there is no sensitivity of the output characteristic of the used converter to a change in ethanol concentration. In these cases, the determination of the maximum on the EMF change curve is generally impossible because the reached maximum solvent concentration falls outside the sensitivity range of the galvanic converter at excessively large applied doses of the solvent. For example, at a dose of 30 and 15 microliters, concentration maxima were reached at 0.153 and 0.0765 kg / kg, respectively (see the static characteristic of a galvanic converter in the description of RF patent 2492457, IPC 11 G01N 27/26, G01N 13/00, 09/10/2013, Bull. No. 25). In this case, the EMF of the galvanic converter reaches its maximum value E max long before the concentration reaches its maximum value and remains at this level until the concentration decreases until the sensitivity of the converter appears, which makes it impossible to determine the moment of time corresponding to the maximum concentration (in the figure, curve 1 corresponds to an impulse of 15 microliters).

При импульсе в 12 микролитров максимум концентрации этанола находился в области статической характеристики гальванического преобразователя, соответствующей переходу растворителя в область свободного, не связанного с твердой фазой исследуемого капиллярно-пористого материала состояния, т.е. на участке, где крайне низкая чувствительность выходной характеристики применяемого преобразователя к изменению концентрации этанола (кривая 2 на фигуре). Поэтому определение искомого коэффициента диффузии было связано со значительной погрешностью.At a pulse of 12 microliters, the maximum ethanol concentration was in the region of the static characteristic of the galvanic converter, corresponding to the transition of the solvent into the region of the free state of the capillary-porous material that is not bound to the solid phase, i.e. on the site where the extremely low sensitivity of the output characteristics of the used Converter to a change in the concentration of ethanol (curve 2 in the figure). Therefore, the determination of the desired diffusion coefficient was associated with a significant error.

Для поиска оптимальной чувствительности гальванического преобразователя пришлось проводить дополнительные исследовании с дозами импульсов в 9; 3; 4; 5 и 6 микролитров. При нанесении импульса в 9 микролитров наблюдался сильно размытый максимум на кривой изменения ЭДС гальванического преобразователя (кривая 3 на фигуре), что привело к существенно завышенным значениям погрешности Δτ3' и Δτ3'' идентификации τmax., входящей в расчетную формулу для определения искомого коэффициента диффузии растворителя, при заданной величине абсолютной погрешности ΔЕ измерения ЭДС. Дальнейшие исследования показали, что в этом случае достигаемый максимум концентрации этанола составляет величину порядка 0.051 кг/кг и находится на участке статической характеристики с низкой чувствительностью гальванического преобразователя к изменению концентрации этанола (см. статическую характеристику гальванического преобразователя в описании патента РФ 2492457, МПК11 G01N 27/26, G01N 13/00, 10.09.2013, Бюл. №25).To search for the optimal sensitivity of the galvanic converter, it was necessary to conduct additional studies with doses of pulses of 9; 3; four; 5 and 6 microliters. When applying a pulse of 9 microliters, a very blurred maximum was observed on the EMF curve of the galvanic converter (curve 3 in the figure), which led to significantly overestimated values of the error Δτ 3 'and Δτ 3 ''of identification τ max. , which is included in the calculation formula for determining the desired solvent diffusion coefficient, for a given value of the absolute error ΔЕ of EMF measurement. Further studies showed that in this case, the maximum ethanol concentration reached is of the order of 0.051 kg / kg and is in the area of the static characteristic with a low sensitivity of the galvanic converter to a change in ethanol concentration (see the static characteristic of the galvanic converter in the description of RF patent 2492457, IPC 11 G01N 27/26, G01N 13/00, 09/10/2013, Bull. No. 25).

При нанесении импульса в 3 микролитра достигаемый максимум концентрации этанола составил величину порядка 0.015 кг/кг и находился на начальном участке статической характеристики гальванического преобразователя со стабильным сигналом измеряемой ЭДС. При данном уровне сигнала наблюдаются меньшие значения Δτ5' и Δτ5'' (кривая 5 на фигуре) погрешности определения τmax при заданной абсолютной погрешности ΔЕ измерения ЭДС, по сравнению соответственно с Δτ3' и Δτ3'' (кривая 3 на фигуре).When applying a pulse of 3 microliters, the maximum ethanol concentration reached was of the order of 0.015 kg / kg and was in the initial section of the static characteristic of the galvanic converter with a stable signal of the measured emf. At this signal level, lower values of Δτ 5 'and Δτ 5 ''(curve 5 in the figure) are observed for the determination error τ max at a given absolute error ΔE of EMF measurement, compared with Δτ 3 ' and Δτ 3 '', respectively (curve 3 in the figure )

Увеличение импульса до 6 микролитров привел к тому, что достигаемый максимум концентрации этанола составил величину порядка 0.03 кг/кг и находился на участке статической характеристики с высокой чувствительностью гальванического преобразователя к изменению концентрации этанола. Это обеспечило достижение значений Δτ4' и Δτ4'' (кривая 4 на фигуре) погрешности определения τmax при заданной абсолютной погрешности ΔЕ измерения ЭДС на уровне Δτ5' и Δτ5'' (кривая 5 на фигуре). При нанесении импульсов в 4 и 5 микролитров достигаемые максимумы концентрации этанола составляли величины порядка 0.02 и 0.025 кг/кг (на фигуре не показаны) и находились на участке статической характеристики гальванического преобразователя со стабильным сигналом измеряемой ЭДС и достаточной чувствительностью. При данных уровнях сигнала наблюдается практически аналогичные с Δτ4' и Δτ4'' (кривая 4 на фигуре) и Δτ5' и Δτ5'' (кривая 5 на фигуре) значения абсолютной погрешности определения τmax, при заданной абсолютной погрешности ΔЕ измерения ЭДС.An increase in the pulse to 6 microliters led to the fact that the maximum ethanol concentration reached a value of the order of 0.03 kg / kg and was in the static characteristic region with a high sensitivity of the galvanic converter to a change in ethanol concentration. This ensured the achievement of the values Δτ 4 'and Δτ 4 ''(curve 4 in the figure) of the determination error τ max at a given absolute error ΔE of EMF measurement at the level of Δτ 5 ' and Δτ 5 '' (curve 5 in the figure). When applying pulses of 4 and 5 microliters, the maximum ethanol concentrations reached were of the order of 0.02 and 0.025 kg / kg (not shown in the figure) and were in the area of the static characteristic of the galvanic converter with a stable signal of the measured EMF and sufficient sensitivity. At these signal levels, almost the same values of the absolute error of determination of τ max , with a given absolute error of ΔE measurement, are observed almost identical with Δτ 4 'and Δτ 4 ''(curve 4 in the figure) and Δτ 5 ' and Δτ 5 '' (curve 5 in the figure) EMF.

Дальнейшее увеличение дозы импульса свыше 6 микролитров привело к перемещению достигаемого максимума концентрации этанола в область снижения чувствительности выходной характеристики гальванического преобразователя и увеличению погрешности определения искомого коэффициента диффузии растворителя.A further increase in the dose of the pulse over 6 microliters led to the displacement of the achieved maximum ethanol concentration in the region of decreasing sensitivity of the output characteristic of the galvanic converter and to an increase in the error in determining the desired diffusion coefficient of the solvent.

Таким образом, реализация способа согласно прототипу (патент РФ 2492457, МПК11 G01N 27/26, G01N 13/00, 10.09.2013, Бюл. №25) связана со значительной погрешностью определения искомого коэффициента диффузии растворителя в изделиях из-за специфики работы гальванических преобразователей. Для обеспечения приемлемой точности измерений требуется проведение многократных предварительных испытаний с подбором требуемых доз импульса растворителя, обеспечивающих попадание максимума концентрации на выбранном расстоянии от источника в требуемый диапазон статической характеристики гальванического преобразователя.Thus, the implementation of the method according to the prototype (RF patent 2492457, IPC 11 G01N 27/26, G01N 13/00, 09/10/2013, Bull. No. 25) is associated with a significant error in determining the desired diffusion coefficient of the solvent in the products due to the specifics of galvanic operation converters. To ensure acceptable measurement accuracy, multiple preliminary tests are required with the selection of the required solvent pulse doses, ensuring that the maximum concentration at a selected distance from the source falls into the required range of static characteristics of the galvanic converter.

Техническая задача предлагаемого технического решения предполагает повышение точности контроля и снижение затрат времени и средств на проведение исследований.The technical task of the proposed technical solution involves improving the accuracy of control and reducing the time and money spent on research.

Техническая задача достигается тем, что в способе определения коэффициента диффузии растворителей в массивных изделиях из капиллярно-пористых материалов, имеющих по крайней мере одну плоскую поверхность, включающем создание в исследуемом образце равномерного начального содержания распределенного в твердой фазе растворителя, приведение плоской поверхности образца в контакт с импульсным точечным источником дозы растворителя, гидроизоляцию этой поверхности, измерение времени достижения максимума на кривой изменения ЭДС гальванического преобразователя с расположенными электродами на этой поверхности по концентрической окружности относительно точки воздействия дозой растворителя и расчет искомого коэффициента диффузии. В отличие от прототипа (патент РФ 2492457, МПК11 G01N 27/26, G01N 13/00, 10.09.2013, Бюл. №25) дополнительно осуществляют выдержку образца в атмосфере насыщенных паров растворителя при заданной температуре контроля и определяют равновесную концентрацию растворителя в твердой фазе исследуемого образца, затем высушивают образец и определяют плотность исследуемого образца в сухом состоянии, после чего импульсное воздействие осуществляют дозой растворителя, рассчитываемой по установленной зависимости, что обеспечивает повышение точности контроля и снижение затрат времени и средств на проведение исследований.The technical problem is achieved by the fact that in the method for determining the diffusion coefficient of solvents in bulk products from capillary-porous materials having at least one flat surface, including creating a uniform initial content of the solvent distributed in the solid phase in the test sample, bringing the flat surface of the sample into contact with a pulsed point source of the dose of the solvent, waterproofing of this surface, measuring the time to reach the maximum on the curve of the change in the EMF galvanic th transducer with electrodes disposed on the surface of a concentric circle relative to the point of impact of the solvent the desired dose and the calculation of the diffusion coefficient. In contrast to the prototype (RF patent 2492457, IPC 11 G01N 27/26, G01N 13/00, 09/10/2013, Bull. No. 25), the sample is additionally exposed to the atmosphere of saturated solvent vapors at a given control temperature and the equilibrium concentration of the solvent in the solid is determined phase of the test sample, then the sample is dried and the density of the test sample is determined in a dry state, after which the pulsed effect is carried out with a dose of solvent, calculated according to the established dependence, which improves the accuracy of control and reduces e time and money spent on research.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Изменение концентрации растворителя в капиллярно-пористом материале в зоне действия источника описывается функцией:The essence of the proposed method is as follows. The change in the concentration of solvent in the capillary-porous material in the zone of action of the source is described by the function:

Figure 00000001
Figure 00000001

где U(r,x) - концентрация растворителя на поверхности сферы радиусом г относительно точки импульсного подвода дозы растворителя к образцу в момент времени τ; D - коэффициент диффузии растворителя; ρ0 - плотность абсолютно сухого исследуемого материала; Q - количество жидкой фазы, подведенной из дозатора к плоской поверхности изделия исследуемого материала; U0 - начальная концентрация растворителя в исследуемом материале в момент времени τ=0.where U (r, x) is the concentration of the solvent on the surface of the sphere of radius r relative to the point of pulsed supply of the dose of the solvent to the sample at time τ; D is the diffusion coefficient of the solvent; ρ 0 is the density of the absolutely dry test material; Q - the amount of liquid phase, brought from the dispenser to the flat surface of the product of the investigated material; U 0 is the initial concentration of the solvent in the test material at time τ = 0.

Коэффициент диффузии определяют по формуле:The diffusion coefficient is determined by the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где τmax - время, соответствующее максимуму на кривой U(r0,τ) изменения концентрации на расстоянии r0 от источника.where τ max is the time corresponding to the maximum on the curve U (r 0 , τ) of the concentration change at a distance r 0 from the source.

Проанализируем возможность повышения точности определения коэффициента диффузии растворителей в предлагаемом способе по сравнению с прототипом. На основании классических подходов теории погрешностей измерений к зависимости (2), лежащей в основе используемого метода неразрушающего контроля, получено выражение для определения среднеквадратической оценки δD относительной погрешности определения искомого коэффициента диффузии:We analyze the possibility of increasing the accuracy of determining the diffusion coefficient of solvents in the proposed method compared to the prototype. Based on the classical approaches of the theory of measurement errors to dependence (2), which underlies the non-destructive testing method used, an expression is obtained for determining the mean-square estimate δD of the relative error in determining the desired diffusion coefficient:

Figure 00000003
Figure 00000003

где δr0=Δr0/r0 - относительная погрешность определения координаты расчетного сечения; δτmax=Δτmax/τmax - относительная погрешность определения времени достижения максимума на кривой изменения локальной концентрации растворителя в расчетном сечении; δм - суммарное значение методической погрешности, обусловленной неполным соответствием используемой математической модели реальным физическим процессам, происходящим в измерительном устройстве в ходе эксперимента.where δr 0 = Δr 0 / r 0 is the relative error in determining the coordinates of the calculated section; δτ max = Δτ max / τ max - the relative error in determining the time to reach the maximum on the curve of the change in the local concentration of the solvent in the calculated section; δ m - the total value of the methodological error due to the incomplete correspondence of the used mathematical model to real physical processes that occur in the measuring device during the experiment.

Проведенный анализ выражения (3) показал, что наибольший вклад в результирующую погрешность δD вносят относительные погрешности δr0 и δτmax. При этом есть основание считать, что методическая погрешность δм в предлагаемом способе и в прототипе имеет одинаковое значение.The analysis of expression (3) showed that the largest contribution to the resulting error δD is made by the relative errors δr 0 and δτ max . Moreover, there is reason to believe that the methodological error δ m in the proposed method and in the prototype has the same value.

Размеры информативной «зоны», влияющей на выходную характеристику гальванического преобразователя в реализуемом способе по прототипу, определяются величиной диаметра его электродов d, контактирующих с поверхностью исследуемого изделия из капиллярно-пористого материала. При этом погрешность установки преобразователей определяется следующим образом:

Figure 00000004
. При равенстве значений d и r0 погрешность δr0 в предлагаемом способе и в прототипе имеет одинаковое значение.The dimensions of the informative "zone" affecting the output characteristic of the galvanic converter in the implemented prototype method are determined by the diameter of its electrodes d in contact with the surface of the test article made of capillary-porous material. In this case, the installation error of the converters is determined as follows:
Figure 00000004
. If the values of d and r 0 are equal, the error δr 0 in the proposed method and in the prototype has the same value.

Величина δτmax существенно зависит от характера изменения концентрации U(r0, τ) и погрешности ее определения, а в связи с тем, что вместо изменения концентрации U(r0, τ) метод основан на контроле изменения ЭДС E(r0, τ), то погрешности измерения ЭДС гальванического преобразователя.The quantity δτ max substantially depends on the nature of the change in the concentration U (r 0 , τ) and the error in its determination, and due to the fact that instead of changing the concentration U (r 0 , τ), the method is based on monitoring the change in the EMF E (r 0 , τ ), then the measurement error of the EMF of the galvanic converter.

Анализ работоспособности гальванического преобразователя для рассматриваемого класса капиллярно-пористых материалов показывает, что наиболее предпочтительной для фиксирования момента достижения максимума концентрации τmax является близкая к линейной часть его статической характеристики (рациональный участок статической характеристики), примыкающая к началу области асимптотического приближения ЭДС к значению Emax (см. статическую характеристику гальванического преобразователя в описании патента РФ 2492457, МПК11 G01N 27/26, G01N 13/00, 10.09.2013, Бюл. №25). В области низких значений концентрации, слева от рационального участка наблюдается нестабильная работа гальванического преобразователя вследствие высоких внутренних сопротивлений контролируемой среды (кривая 6 на фигуре). При увеличении концентрации растворителя и приближении к рациональному участку контроль ЭДС становится более уверенным и стабильным.An analysis of the operability of the galvanic converter for the considered class of capillary-porous materials shows that the most preferable for fixing the moment of reaching the maximum concentration τ max is the close to linear part of its static characteristic (rational part of the static characteristic), adjacent to the beginning of the region of asymptotic approximation of the EMF to the value of E max (see the static characteristics of the galvanic converter in the description of the patent of the Russian Federation 2492457, IPC 11 G01N 27/26, G01N 13/00, 09/10/2013, Byu l. No. 25). In the region of low concentration values, to the left of the rational section, unstable operation of the galvanic converter is observed due to the high internal resistances of the controlled medium (curve 6 in the figure). With an increase in solvent concentration and approaching a rational area, the control of EMF becomes more confident and stable.

При увеличении концентрации растворителя с выходом за пределы рационального участка происходит замедление роста ЭДС и асимптотическое приближение кривой к значению Emax. Низкая чувствительность изменения ЭДС к изменению концентрации растворителя приводит к существенной погрешности определения τmax вследствие «размытости» максимума на кривой изменения ЭДС (кривая 3 на фигуре).With an increase in the solvent concentration, beyond the limits of the rational area, the EMF growth slows down and the curve asymptotically approaches the value of E max . Low sensitivity to changes in EMF changes solvent concentration leads to a significant error in determining τ max due to "blur" the maximum change in emf curve (curve 3 in the figure).

Таким образом, при заданной величине абсолютной погрешности измерительной аппаратуры ΔЕ условием достижения минимальных значений погрешности определения τmax является попадание значения максимума Umax на кривой изменения концентрации U(r0, τ) в область рационального участка статической характеристики гальванического преобразователя (кривые 4, 5 на фигуре).Thus, for a given value of the absolute error of the measuring equipment ΔЕ, the condition for achieving the minimum values of the determination error τ max is to get the maximum value U max on the concentration variation curve U (r 0 , τ) in the area of the rational section of the static characteristic of the galvanic converter (curves 4, 5 on figure).

На величину Umax существенное влияние оказывают значения координаты r0 расположения гальванического преобразователя и дозы растворителя Q, подаваемого в начале активной части эксперимента.The value of U max is significantly affected by the coordinate r 0 of the location of the galvanic converter and the dose of solvent Q supplied at the beginning of the active part of the experiment.

Примем для простоты U0=0. Учитывая (2), уравнение (1) для заданной точки контроля r=r0 можно преобразовать к виду:For simplicity, we take U 0 = 0. Given (2), equation (1) for a given control point r = r 0 can be converted to:

Figure 00000005
Figure 00000005

Из (6) с учетом (2) можно получить значение достигаемого максимума Umax при τ=τmax:From (6), taking into account (2), we can obtain the value of the maximum reached U max at τ = τ max :

Figure 00000006
Figure 00000006

После вычисления констант получимAfter calculating the constants we get

Figure 00000007
Figure 00000007

Имея информацию о статической характеристике гальванического преобразователя можно определить рациональный диапазон изменения концентрации, при попадании Umax в который при реализации предлагаемого способа, возможно обеспечение оптимальной точности определения искомого коэффициента диффузии растворителя. Например, для определения коэффициента диффузии этанола в плитах толщиной 50 мм, отформованных из пеногипсобетона, плотностью в сухом состоянии 600 кг/м. куб. (статическая характеристика гальванического преобразователя в описании прототипа - патента РФ 2492457, МПК11 G01N 27/26, G01N 13/00, 10.09.2013, Бюл. №25) желательно при нанесении импульса получить значение Umax в диапазоне приблизительно от 0.015 до 0.03 кг этанола на кг сухого материала, что соответствует рациональному диапазону статической характеристики гальванического преобразователя.Having information about the static characteristic of the galvanic converter, it is possible to determine the rational range of concentration changes, if U max falls into it when implementing the proposed method, it is possible to ensure optimal accuracy in determining the desired solvent diffusion coefficient. For example, to determine the diffusion coefficient of ethanol in 50 mm thick slabs molded from foam concrete with a dry density of 600 kg / m. cube (the static characteristic of the galvanic converter in the prototype description is RF patent 2492457, IPC 11 G01N 27/26, G01N 13/00, 09/10/2013, Bull. No. 25) it is advisable to obtain a U max value in the range from about 0.015 to 0.03 kg when applying the pulse ethanol per kg of dry material, which corresponds to a rational range of static characteristics of a galvanic converter.

Выражение (7) позволяет, имея информацию о плотности исследуемого материала ρ0 и статическую характеристику гальванического преобразователя, определить требуемый рациональный диапазон статической характеристики, величину Umax из рационального диапазона и рассчитать требуемое значение дозы растворителя Q для выбранной координаты r0 расположения электродов гальванического преобразователя. Однако нахождение статической характеристики для каждого нового исследуемого материала и нового растворителя связано со значительными затратами времени и средств, обусловленными, в частности, необходимостью создания газовых сред с различной упругостью паров растворителя и выдержки в них исследуемых материалов.Expression (7) allows, having information about the density of the material under study ρ 0 and the static characteristic of the galvanic converter, determine the required rational range of the static characteristic, U max value from the rational range and calculate the required solvent dose Q for the selected coordinate r 0 of the electrodes of the galvanic converter. However, finding a static characteristic for each new material to be studied and a new solvent is associated with significant time and cost, due, in particular, to the creation of gaseous media with different vapor pressure of the solvent and exposure of the studied materials to them.

Анализ работоспособности гальванического преобразователя для рассматриваемого класса капиллярно-пористых материалов показывает, что рациональный участок статической характеристики находится приблизительно в диапазоне (0.25…0.5)Up, где Up - равновесная концентрация растворителя в исследуемом капиллярно-пористом материале при контакте с насыщенными парами растворителя в газовой фазе при заданной температуре. Следовательно, достигаемое в эксперименте «рациональное» значение максимума концентрации

Figure 00000008
желательно иметь на заданном участке статической характеристики гальванического преобразователя:An analysis of the operability of the galvanic converter for the class of capillary-porous materials under consideration shows that the rational part of the static characteristic is approximately in the range (0.25 ... 0.5) U p , where U p is the equilibrium concentration of the solvent in the studied capillary-porous material in contact with saturated solvent vapors in gas phase at a given temperature. Consequently, the “rational” value of the maximum concentration achieved in the experiment
Figure 00000008
it is desirable to have in a given area of the static characteristic of the galvanic converter:

Figure 00000009
Figure 00000009

Определить равновесную концентрацию растворителя в твердой фазе исследуемого образца Up не составляет труда, для этого необходимо осуществить выдержку образца в атмосфере насыщенных паров растворителя при заданной температуре контроля.It is not difficult to determine the equilibrium concentration of the solvent in the solid phase of the test sample U p ; for this, it is necessary to hold the sample in an atmosphere of saturated solvent vapor at a given control temperature.

Из (7) с учетом (8) получается расчетное соотношение для определения требуемого диапазона изменения дозы растворителя Q, обеспечивающего для выбранной координаты r0 расположения электродов гальванического преобразователя достижение требуемого значения максимума концентрации растворителя

Figure 00000010
, попадающего в рациональный интервал статической характеристики гальванического преобразователя:From (7) with (8) is obtained by the calculated ratio to determine the required dose turndown solvent Q, which provides for the selected location coordinates r 0 electrode electrochemical converter achieving desired value of the maximum concentration of the solvent
Figure 00000010
falling within the rational range of the static characteristics of the galvanic converter:

Figure 00000011
Figure 00000011

и обеспечивающего повышение точности контроля искомого коэффициента диффузии растворителя (кривые 4, 5 на фигуре).and providing improved control accuracy of the desired solvent diffusion coefficient (curves 4, 5 in the figure).

Для обеспечения возможности расчета по формуле (9) рациональной дозы растворителя исследуемый образец высушивают и определяют его плотность ρ0 в сухом состоянии. После этого активную часть эксперимента осуществляют импульсным воздействием дозой растворителя из диапазона, рассчитываемого по формуле (9), а искомый коэффициент диффузии растворителя находят по известной зависимости (2).To ensure the possibility of calculating, according to formula (9), the rational dose of the solvent, the test sample is dried and its density ρ 0 is determined in the dry state. After that, the active part of the experiment is carried out by pulsed exposure to a solvent dose from the range calculated by formula (9), and the sought solvent diffusion coefficient is found from the known dependence (2).

Например, при исследовании коэффициента диффузии этанола в плитах толщиной 50 мм, отформованных из пеногипсобетона, плотностью в сухом состоянии 600 кг/м. куб. установлено, что равновесная концентрация растворителя Up при контакте с насыщенными парами этанола в газовой фазе составляет величину порядка 0.06 кг этанола на кг сухого материала. Имея информацию о значении ρ0=600 кг/м. куб. и Up=0.06 для выбранной координаты расположения электродов гальванического преобразователя r0=2,65⋅10-3 м, можно рассчитать рациональный диапазон вводимых доз растворителя:For example, when studying the diffusion coefficient of ethanol in slabs 50 mm thick, molded from foam concrete, with a density in the dry state of 600 kg / m. cube it was found that the equilibrium solvent concentration U p in contact with saturated ethanol vapor in the gas phase is of the order of 0.06 kg of ethanol per kg of dry material. Having information on the value ρ 0 = 600 kg / m. cube and U p = 0.06 for the selected coordinate of the location of the electrodes of the galvanic converter r 0 = 2,65⋅10 -3 m, you can calculate the rational range of injected doses of the solvent:

Q≈(3.42…6.83) ·600·0.06· (2.65·10-3)3≈(2.29…4.58) ·10-6 кг.Q≈ (3.42 ... 6.83) · 600 · 0.06 · (2.65 · 10 -3 ) 3 ≈ (2.29 ... 4.58) · 10 -6 kg.

С учетом плотности этанола эта доза составляет приблизительно от 3 до 6 микролитров. В этом случае величина максимума концентрации при реализации способа составляет приблизительно от 0.015 до 0.03 кг этанола на кг сухого материала и находится на рациональном участке статической характеристики гальванического преобразователя с высокими значениями чувствительности и ЭДС (статическая характеристика гальванического преобразователя в описании прототипа - патента РФ 2492457, МПК11 G01N 27/26, G01N 13/00, 10.09.2013, Бюл. №25), обеспечивая при прочих равных условиях максимальную точность определения искомого коэффициента диффузии (кривые 4, 5 на фигуре).Given the density of ethanol, this dose is approximately 3 to 6 microliters. In this case, the maximum concentration during the implementation of the method is from about 0.015 to 0.03 kg of ethanol per kg of dry material and is located on a rational section of the static characteristic of the galvanic converter with high sensitivity and EMF (the static characteristic of the galvanic converter in the description of the prototype is RF patent 2492457, IPC 11 G01N 27/26, G01N 13/00, 10.09.2013, Bul. №25), providing maximum accuracy of determining the desired diffusion coefficient (curves 4, 5 on phi ceteris paribus Ur).

Таким образом, дополнительные операции по выдержке образца в атмосфере насыщенных паров растворителя при заданной температуре контроля и определению равновесной концентрации растворителя в твердой фазе исследуемого образца, последующем высушивании образца и определению плотности исследуемого образца в сухом состоянии, а также последующее осуществление импульсного воздействия дозой растворителя, рассчитываемой на основании полученных данных, позволяет обеспечить повышение точности определения искомого коэффициента диффузии растворителя за счет обеспечения попадания максимума концентрации растворителя при реализации активной части эксперимента в рациональный диапазон статической характеристики гальванического преобразователя. Снижение затрат времени и средств при этом обеспечивается исключением необходимости проведения многочисленных экспериментов с различными объемами дозы импульсного воздействия, с целью обеспечения попадания максимума концентрации растворителя при реализации способа в рациональный диапазон статической характеристики гальванического преобразователя.Thus, additional operations on exposure of the sample in an atmosphere of saturated solvent vapor at a given control temperature and determination of the equilibrium concentration of the solvent in the solid phase of the test sample, subsequent drying of the sample and determination of the density of the test sample in the dry state, as well as the subsequent pulsed exposure to the solvent dose calculated based on the data obtained, allows to increase the accuracy of determining the desired diffusion coefficient of races voritelya by ensuring maximum contact with the solvent concentration in the implementation of the active part of the experiment in a rational range of the static characteristics of the electrochemical converter. The reduction of time and money is ensured by eliminating the need for numerous experiments with different dose volumes of pulsed exposure, in order to ensure that the maximum concentration of the solvent during the implementation of the method falls within the rational range of the static characteristics of the galvanic converter.

В таблицах 1 и 2 представлены результаты 20 - кратных измерений коэффициента диффузии этанола в том же образце, т.е. в плитах, отформованных из пеногипсобетона, толщиной 50 мм, плотностью в сухом состоянии 600 кг/м. куб., но при другом расстоянии r0=4,0⋅10-3 м электродов гальванического преобразователя до источника дозы растворителя. Рассчитанный по формуле (9) диапазон изменения дозы растворителя составил величину от 7.88·10-6 до 15.75·10-6 кг или учетом плотности этанола приблизительно от 10 до 20 микролитров.Tables 1 and 2 present the results of 20-fold measurements of the diffusion coefficient of ethanol in the same sample, i.e. in plates molded from foam concrete, 50 mm thick, with a density in the dry state of 600 kg / m. cubic, but with a different distance r 0 = 4.0 410 -3 m of electrodes of the galvanic converter to the source of the dose of the solvent. The range of solvent dose calculated by formula (9) was from 7.88 · 10 -6 to 15.75 · 10 -6 kg or taking into account the density of ethanol from about 10 to 20 microliters.

Погрешность результата измерения определялась как половина доверительного интервала следующим образом:The error of the measurement result was determined as half of the confidence interval as follows:

Figure 00000012
,
Figure 00000012
,

где

Figure 00000013
- среднеквадратическая погрешность отдельного измерения;Where
Figure 00000013
- standard error of an individual measurement;

Figure 00000014
- математическое ожидание случайной величины;
Figure 00000014
- mathematical expectation of a random variable;

tα,n - коэффициент Стьюдента при доверительной вероятности α и количестве измерений n.t α, n is the Student's coefficient with confidence probability α and the number of measurements n.

Figure 00000015
Figure 00000015

Figure 00000016
Figure 00000016

Проведенные экспериментальные исследования показали, что случайная погрешность результата определения коэффициента диффузии этанола в пеногипсобетоне при двадцатикратных испытаниях (tα,n=2,1 при α=0,95) на минимальном и максимальном уровнях рассчитанных доз растворителя составляет 8,4% и 7,9% соответственно. Длительность эксперимента не превышает 22 минут.The experimental studies showed that the random error in determining the diffusion coefficient of ethanol in foam concrete during twenty-time tests (t α, n = 2.1 at α = 0.95) at the minimum and maximum levels of the calculated solvent doses is 8.4% and 7. 9% respectively. The duration of the experiment does not exceed 22 minutes.

Claims (5)

Способ определения коэффициента диффузии растворителей в массивных изделиях из капиллярно-пористых материалов, заключающийся в создании в исследуемом образце равномерного начального содержания распределенных в твердой фазе веществ, приведении плоской поверхности образца в контакт с импульсным точечным источником дозы растворителя, гидроизоляции этой поверхности, определении времени достижения максимума на кривой изменения ЭДС гальванического преобразователя с расположенными электродами на этой поверхности по концентрической окружности относительно точки воздействия дозой растворителя и расчете искомого коэффициента диффузии, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют выдержку образца в атмосфере насыщенных паров растворителя при заданной температуре контроля и определяют равновесную концентрацию растворителя в твердой фазе исследуемого образца, затем высушивают образец и определяют плотность исследуемого образца в сухом состоянии, после чего импульсное воздействие осуществляют дозой растворителя из диапазона, рассчитываемого по формулеA method for determining the diffusion coefficient of solvents in bulk products from capillary-porous materials, which consists in creating a uniform initial content of substances distributed in the solid phase in the test sample, bringing the flat surface of the sample into contact with a pulsed point source of solvent dose, waterproofing this surface, determining the time to reach the maximum on the curve of the change in the EMF of a galvanic converter with electrodes located on this surface along a concentric strength relative to the point of exposure to the dose of the solvent and the calculation of the desired diffusion coefficient, characterized in that the sample is further exposed to saturated solvent vapor at a given control temperature and the equilibrium concentration of the solvent in the solid phase of the test sample is determined, then the sample is dried and the density of the test sample is determined in dry state, after which the pulsed action is carried out with a dose of solvent from the range calculated by the formula
Figure 00000017
,
Figure 00000017
, где ρ0 - плотность исследуемого образца в сухом состоянии;where ρ 0 is the density of the test sample in a dry state; Up - равновесная концентрация растворителя в исследуемом образце при контакте с насыщенными парами растворителя при заданной температуре;U p is the equilibrium concentration of the solvent in the test sample in contact with saturated solvent vapors at a given temperature; r0 - расстояние между электродами и точкой воздействия дозой растворителя на контролируемое изделие.r 0 - the distance between the electrodes and the point of exposure to a dose of solvent on the controlled product.
RU2014150303A 2014-12-11 2014-12-11 Solvent diffusion coefficient determining method in capillary porous material massive items RU2613191C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014150303A RU2613191C2 (en) 2014-12-11 2014-12-11 Solvent diffusion coefficient determining method in capillary porous material massive items

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014150303A RU2613191C2 (en) 2014-12-11 2014-12-11 Solvent diffusion coefficient determining method in capillary porous material massive items

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014150303A RU2014150303A (en) 2016-07-10
RU2613191C2 true RU2613191C2 (en) 2017-03-15

Family

ID=56372428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014150303A RU2613191C2 (en) 2014-12-11 2014-12-11 Solvent diffusion coefficient determining method in capillary porous material massive items

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2613191C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659195C1 (en) * 2017-07-17 2018-06-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Method for the solvents in solid products made of capillary-porous materials diffusion coefficient determination

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5627329A (en) * 1995-09-13 1997-05-06 Occidental Chemical Corporation Determination of diffusion coefficient
RU2492457C1 (en) * 2012-04-03 2013-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ Method of determining diffusion coefficient of solvents in massive products from capillary-porous materials
CN103575622A (en) * 2013-10-24 2014-02-12 中国石油大学(北京) Testing method and device for wax molecule diffusion coefficient

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5627329A (en) * 1995-09-13 1997-05-06 Occidental Chemical Corporation Determination of diffusion coefficient
RU2492457C1 (en) * 2012-04-03 2013-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ Method of determining diffusion coefficient of solvents in massive products from capillary-porous materials
CN103575622A (en) * 2013-10-24 2014-02-12 中国石油大学(北京) Testing method and device for wax molecule diffusion coefficient

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R. Allen Waggoner et al, Dependence of the solvent diffusion coefficient on concentration in polymer solutions, Macromolecules, 26 (25), стр. 6841-;6848, 1993. *
Беляев М.П. и др. Автоматизированная система неразрушающего контроля коэффициента диффузии растворителей в тонких изделиях из капиллярно-пористых материалов. Вестник Тамбовского государственного технического университета, N4, T.6, стр. 797-802, 2010; *
Беляев М.П. и др. Автоматизированная система неразрушающего контроля коэффициента диффузии растворителей в тонких изделиях из капиллярно-пористых материалов. Вестник Тамбовского государственного технического университета, N4, T.6, стр. 797-802, 2010;RU 2492457 C1 10.09.2013;US 5627329 A1 06.05.1997;CN 103575622 A 12.02.2014;R. Allen Waggoner et al, Dependence of the solvent diffusion coefficient on concentration in polymer solutions, Macromolecules, 26 (25), стр. 6841-;6848, 1993. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659195C1 (en) * 2017-07-17 2018-06-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Method for the solvents in solid products made of capillary-porous materials diffusion coefficient determination

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014150303A (en) 2016-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2492457C1 (en) Method of determining diffusion coefficient of solvents in massive products from capillary-porous materials
Pan et al. Direct and indirect measurement of soil suction in the laboratory
RU2549613C1 (en) Method of determining diffusion coefficient of solvents in massive products from orthotropic capillary-porous materials
Castela et al. Influence of unsupported concrete media in corrosion assessment for steel reinforcing concrete by electrochemical impedance spectroscopy
Belyaev et al. Implementation of nondestructive testing of massive products in measuring the diffusivity of solvents
Prałat Research on thermal conductivity of the wood and analysis of results obtained by the hot wire method
Wei et al. A framework and experimental study of an improved VOC/formaldehyde emission reference for environmental chamber tests
RU2613191C2 (en) Solvent diffusion coefficient determining method in capillary porous material massive items
RU2659195C1 (en) Method for the solvents in solid products made of capillary-porous materials diffusion coefficient determination
Rubio A laboratory procedure to determine the thermal properties of silt loam soils based on ASTM D 5334
RU2643174C1 (en) Method for determining diffusion coefficient of solvents in sheet capillary-porous materials
Belyaev et al. Method of non-destructive control of the solvent diffusion coefficient in products made from anisotropic porous materials
RU2705655C1 (en) Method of determining diffusion coefficient in solid articles from orthotropic capillary-porous materials
RU2705706C1 (en) Method of determining diffusion coefficient in solid articles from capillary-porous materials
Leong et al. Calibration of a thermal conductivity sensor for field measurement of matric suction
RU2682837C1 (en) Solvents diffusion coefficient in the sheet capillary-porous materials determining method
RU2677259C1 (en) Diffusion coefficient in sheet orthotropic capillary-porous materials determining method
RU2784198C1 (en) Method for determining the diffusion coefficient in massive products made of capillary-porous materials
Belyaev et al. Study of the diffusion coefficient in thin articles made of porous materials
RU2478939C1 (en) Method of measuring thermal diffusivity of heat-insulating materials by regular third kind mode technique
RU2819561C1 (en) Method of determining diffusion coefficient in solid articles from capillary-porous materials
Belyaev et al. Data measuring system to determine the solvent diffusion coefficient in products from capillary-porous materials
RU2705651C1 (en) Method of determining diffusion coefficient in sheet orthotropic capillary-porous materials
RU2739749C1 (en) Method of determining diffusion coefficient in solid articles from orthotropic capillary-porous materials
Belyaev et al. Non-destructive testing method for determining the solvent diffusion coefficient in the porous materials products

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170512