RU5256U1

RU5256U1 - FORMER

Info

Publication number: RU5256U1
Application number: RU96106364/20U
Authority: RU
Inventors: Н.А. Можегов; С.Н. Козлова; Р.А. Кукина
Original assignee: Ковровский технологический институт
Priority date: 1996-04-02
Filing date: 1996-04-02
Publication date: 1997-10-16

Abstract

Поромер, содержащий калиброванную и измерительную емкости, снабженные каждая манометром и участком трубопровода с пневмоклапаном, и соединенные между собой трубопроводом с пневмоклапаном, отличающийся тем, что он снабжен системой вакуумирования, соединенной с измерительной емкостью трубопроводом с пневмоклапаном, и системой наполнения с теплообменником, соединенной с калиброванной емкостью трубопроводом с пневмоклапаном.Poromer containing calibrated and measuring tanks, each equipped with a manometer and a section of the pipeline with a pneumatic valve, and interconnected by a pipe with a pneumatic valve, characterized in that it is equipped with a vacuum system connected to the measuring capacity by a pipe with a pneumatic valve, and a filling system with a heat exchanger connected to calibrated capacity piping with pneumatic valve.

Description

Полезная модель относится к области исследования физико-механических свойств материалов и может быть использована для определения пористости материалов с тонкой дисперсной структурой.The utility model relates to the field of studying the physicomechanical properties of materials and can be used to determine the porosity of materials with a fine dispersed structure.

Известно устройство для осуществления газодинамического способа определения пористости материалов (см. а.с. СССР N1368720, кл. G 01 N15/08, 1988), состоящего ИЗ соединенных посредством трубопровода с пневмоклапаном измерительной и эталонной емкостей, которые помещены в термостат с плавным регулированием температуры.A device is known for implementing a gas-dynamic method for determining the porosity of materials (see AS USSR N1368720, class G 01 N15 / 08, 1988), consisting of measuring and reference containers connected via a pipeline with a pneumatic valve, which are placed in a thermostat with smooth temperature control .

Недостатком данного способа является невысокая точность при определении пористости микропористых тел. Значительные погрещности возникают вследствие того, что газ не проникает в поры, а адсорбируется на его поверхности. Поэтому основное расчетное уравнение способа, основанное на эффекте проникновения газа внутрь порового пространства, оказывается настолько приближенным, что погрешность достигает величины 30 - 40%.The disadvantage of this method is the low accuracy in determining the porosity of microporous bodies. Significant errors arise due to the fact that the gas does not penetrate into the pores, but is adsorbed on its surface. Therefore, the basic calculation equation of the method, based on the effect of gas penetrating into the pore space, is so approximate that the error reaches 30-40%.

Наиболее близким по технической супщости к предлагаемому решению является устройство для осуществления газодинамического способа определения пористости материалов (см. а. с. СССР N1770837, кл. G 01 N15/08, 1992), содержащее калиброванную и измерительную емкости, снабженные каждая манометром и участком трубопровода с пневмоклапаном, и соединенные между собой трубопроводом с пневмоклапаном.Closest to the technical suction to the proposed solution is a device for implementing a gas-dynamic method for determining the porosity of materials (see A. S. USSR N1770837, class G 01 N15 / 08, 1992), containing calibrated and measuring tanks, each equipped with a manometer and a section of pipeline with a pneumatic valve, and interconnected by a pipeline with a pneumatic valve.

Основным недостатком данного устройства является невысокая точность определения пористости материалов. Причиной этому служит отсутствие дегазации исследуемых материалов непосредственно в установке и сложность термостатирования емкостей в процессе измерений.The main disadvantage of this device is the low accuracy of determining the porosity of materials. The reason for this is the lack of degassing of the investigated materials directly in the installation and the difficulty of temperature control of the containers during the measurement process.

Цель полезной модели - повышение точности определения пористости материалов с тонкой дисперсной структурой.The purpose of the utility model is to increase the accuracy of determining the porosity of materials with a fine dispersed structure.

Это достигается тем, что поромер, содержащй калиброванную и измерительную емкости, снабженные каждая манометром и участком трубопровода с пневмоклапаном, и соединенные между собой трубопроводом с пневмоклапаном, снабжен системой вакуумирования, соединенной с измерительной емкостью трубопроводом с пневмоклапаном, и системой наполнения с теплообменником, соединенной с калиброванной емкостью трубопроводом с пневмоклапаном.This is achieved by the fact that the poromer, containing a calibrated and measuring tank, each equipped with a manometer and a section of the pipeline with a pneumatic valve, and interconnected by a pipe with a pneumatic valve, is equipped with a vacuum system connected to the measuring tank by a pipe with a pneumatic valve, and a filling system with a heat exchanger connected to calibrated capacity piping with pneumatic valve.

Поромер позволяет значительно повысить точность определения пористости материалов с тонкой дисперсной структурой, так как система наполнения с теплообменником обеспечивает подачу в калиброванную емкость чистых газов при температуре равной температуре данной емкости, что гарантирует термостатрфование в процессе измерений. Система вакуумирования обеспечивает дегазацию образца непосредственно в измерительной и получение вакуума до 0.01 Па. Это обуславливает сверхкритический перепуск газа из калиброванной емкости в измерительную и упрощает расчеты пористости, так как давление в измерительной емкости до газового разряда РИО можно принять равным нулю, что подтверждается уравнением газового баланса с учетом явления адсорбцииPoromer can significantly improve the accuracy of determining the porosity of materials with a fine dispersed structure, since the filling system with a heat exchanger provides pure gases at a temperature equal to the temperature of this container to the calibrated tank, which ensures thermal stabilization during the measurement process. The vacuum system provides degassing of the sample directly in the measurement and obtaining a vacuum of up to 0.01 Pa. This leads to supercritical gas bypass from the calibrated tank to the measuring one and simplifies porosity calculations, since the pressure in the measuring tank before the RIO gas discharge can be taken equal to zero, which is confirmed by the gas balance equation taking into account the adsorption phenomenon

PaoVa - PpCVa + УИ - VT) ( + ЛМи) (VTVnop R T2 / b){exp(- / ))},PaoVa - PpCVa + MD - VT) (+ LMi) (VTVnop R T2 / b) {exp (- /))},

где Pao. Pp - первоначальные давления в калиброванной емкости и равновесное давление после перепуска газа; УаЛиДт - номинальные объемы калиброванной, измерительной емкостей и номинальный объем исследуемого материала; R - удельная газовая постоянная; Т - температурагаза в емкостях; ТКР.РКР - критические температура и давление газа; b - константа Ван-дер-Ваальса; 92 - обобщенная для данного материала константа; ДМа,АМи - соответственно масса газа, десорбируемая со стенок калиброванной емкости в процессе перепуска и адсорбируемая на стенках измерительной емкости; - относительный объем микропор.where is pao. Pp — initial pressure in a calibrated vessel and equilibrium pressure after gas bypass; UaLiDt - nominal volumes of calibrated, measuring capacities and nominal volume of the studied material; R is the specific gas constant; T is the temperature of the gas in the tanks; TKR.RKR - critical temperature and gas pressure; b is the van der Waals constant; 92 is a constant generalized for a given material; DMa, AMi - respectively, the mass of gas desorbed from the walls of the calibrated vessel during the bypass and adsorbed on the walls of the measuring vessel; - the relative volume of micropores.

Сущность полезной модели поясняется чертежом.The essence of the utility model is illustrated in the drawing.

Поромер содержит калиброванную емкость 1 и измерительную емкость с исследуемым материалом 3. Калиброванная и измерительная емкости 1,2 соединены трубопроводом с пневмоклапаном 4. Измерительная емкость 2 соединена с системой вакуумирования 5Poromer contains a calibrated vessel 1 and a measuring vessel with the material to be studied 3. The calibrated and measuring vessel 1.2 are connected by a pipeline to a pneumatic valve 4. The measuring vessel 2 is connected to a vacuum system 5

- 2 (1) - 2 (1)

трубопроводом с пневмоклапаном 6. К калиброванной емкости 1 трубопроводом с пневмоклапаном 7 подсоединена система наполнения 8 с теплообменником 9 . Давление в емкостях 1 и 2 фиксируется манометрами 10 и 11.a pipeline with a pneumatic valve 6. To a calibrated tank 1, a pipeline with a pneumatic valve 7 is connected to a filling system 8 with a heat exchanger 9. The pressure in tanks 1 and 2 is fixed by pressure gauges 10 and 11.

Поромер работает следующим образом.Poromer works as follows.

При открытом пневмоклапане 6 система вакуумирования 5 снижает давление в измерительной емкости 2 до 0.01 Па. После этого пневмоклапан 6 закрывается. Посредством системы наполнения 8 через теплообменник 9 в калиброванную емкость 1 поступает определенная порция газа. Манометр 10 фиксирует давление Рао. когда пневмоклапан 7 закрыт. Далее манометр 10 или 11 фиксирует равновесное давление Рр при открытом пневмоклапане 4. Пневмоклапан 4 закрывается. Вновь вакуумируется измерительная емкость 2, а в калиброванной емкости 1 повышается давление до PQJO Рас После этого открывается пневмоклапан 4 и в емкостях 1,2 устанавливается равновесное давление Рр.With the pneumatic valve 6 open, the vacuum system 5 reduces the pressure in the measuring tank 2 to 0.01 Pa. After that, the pneumatic valve 6 closes. By means of the filling system 8, a certain portion of gas enters the calibrated container 1 through the heat exchanger 9. A pressure gauge 10 records the pressure of Rao. when the pneumatic valve 7 is closed. Next, the pressure gauge 10 or 11 fixes the equilibrium pressure Pp when the pneumatic valve 4 is open. The pneumatic valve 4 closes. The measuring vessel 2 is again evacuated, and the pressure in the calibrated vessel 1 rises to PQJO RAS. After this, the pneumatic valve 4 opens and the equilibrium pressure Рр is established in the vessels 1,2.

В уравнении (1) две неизвестных величины: относительный объем микропор Vnop и обобщенная константа 82Для определения константы 82 решаются соответственно два уравнения (1) при различных значениях Рао, РИО РР- При первом перепуске газа эти параметры будут иметь индекс , при втором перепуске газа - индекс . Затем определяется относительный объем микропор из уравнения (1).In equation (1), two unknown quantities: the relative micropore volume Vnop and the generalized constant 82 To determine the constant 82, two equations (1) are solved respectively for different values of Rao, RIO PP - At the first gas bypass, these parameters will have an index, at the second gas bypass - index. Then, the relative micropore volume is determined from equation (1).

- 3 - 3

Руководитель патентного подразделения: у ,Серкина Е.П. Авторы: I Можегов Н.А.Head of the patent department: y, Serkina EP Authors: I Mozhegov N.A.

Claims

Poromer containing calibrated and measuring tanks, each equipped with a manometer and a section of the pipeline with a pneumatic valve, and interconnected by a pipe with a pneumatic valve, characterized in that it is equipped with a vacuum system connected to the measuring capacity by a pipe with a pneumatic valve, and a filling system with a heat exchanger connected to calibrated capacity piping with pneumatic valve.