SU1026041A1

SU1026041A1 - Device for investigating porous substance containing liquid phase, primarily marine ice specimens

Info

Publication number: SU1026041A1
Application number: SU803006656A
Authority: SU
Inventors: Юрий Михайлович Щелчков
Original assignee: Shchelchkov Yurij M
Priority date: 1980-10-10
Filing date: 1980-10-10
Publication date: 1983-06-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ.ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ .ПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА,СОДЕРЖАЩЕГО ЖИДКУЮ ФАЗУ,ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ОБРАЗЦОВ МОРСКОГО ЛЬДА, включающее корпус с крышкой и мембранами, укрепленными с образованием между одной кэ них и крышкой полости дл образца, а между другой и стенками корпуса камеры ,сообщенной с источником давлени , отличающеес тем, что, с целью сохранени структуры образца, мембраны расположены горизонтально и укреплены между кромками крышки и корпуса герметично, при этом верхн мембрана выполнена из эластичного , а нижн - из упругого материала , и в последнюю вмонтированы впускной и выпускной клапаны дл подсоединени к дополнительному источнику давлени и создани между мембранами давлени , большего чем давление в полости с образцом, но меньшего чем под упругой мембраной, причем под крышкой корпуса размещены эластична и . «g пориста прокладки, а в крышке выпол-i нены отверсти дл удалени излишков {гЛ жидкости из полости с образцом и вве-Ц,,, дени измерительных инструментов. СишA DEVICE FOR RESEARCH OF SAMPLES. OF A POROUS MATERIAL CONTAINING A LIQUID PHASE, PREVIOUSLY OF SEA ICE, including a case with a lid and membranes, reinforced with the formation of between the same ke of them and the lid of the cavity for the sample, and between the same patterns, and the same time between the same patterns and the surface of the surface of the unit and the same. , characterized in that, in order to preserve the structure of the sample, the membranes are located horizontally and are reinforced between the edges of the cover and the casing tightly, while the upper membrane is made of elastic, and the lower one is made of an elastic material, and in the latter, inlet and exhaust valves are mounted to connect to an additional pressure source and create a pressure between the membranes greater than the pressure in the cavity with the sample, but lower than under the elastic membrane, with elastic and under the cover of the case. "G porous gasket, and holes are made in the lid to remove excess {hL liquid from the cavity with the sample and insert measuring instruments. Sish

Description

Изобретение относитс к исследов нию пористых материалов, .содержащих жидкую фазу, а именно образцов морс го льда. Известно устройство дл транспор ровани и последующего исследовани образцов морского льда, содержащее емкость дл образца и приспособлени дл его переохлаждени дл предотвр шени вытекани жидкости из Недостатком этого технического р шени вл етс то, что при переохла дении льда в его структуре и состав возникают нарушени и необратимые структурные изменени ,. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дл исследовани образцо иористого материала,содержащего жид кую фазу,в том числе образцов морс го льда,включающее корпус с крышко мембранами,укрепленными с образова рМ между одной из них и крышкой ПОЛ ти дл образца,а между другой и ст ками корпуса - камеры,сообщенной с источником давлени ГЗ ,. Однако в известном устройстве т же не обеспечиваетс сохранность структуры образца в св зи с тем, что жидка фаза вытекает из пор. Цель изобретени - сохранение структуры образца. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл исследовани образг.ов пористого материала , содержащем жидкую фазу, преимущественно образцов морского льда, включающем: корпУс с крышкой и .мембранами, укрепленными с образованием между одной из них и крышкой полости дл образда,а между другой и стенками .корпуса камеры , сообщенной с источником давлени , мембраны расположены горизонтально и укреплены между кромками крышки и корпуса, герметично , при этом верхн меморана выполнена из эластичного, а нижн из упругого матери ала, и в последнюю вмонтированы впускной и выпускной клапаны дл подсоединени к дополнительному источнику давлени и создани между мембранами давлени , большего чем давлен в полости с образцом, но меньшего, чем под упругой мембраной,причем под крышкой корпуса размещены элас тична и пориста прокладки, а- в крышке выполнены отверсти дл удале ни излишков жидкости из полости с образцом и введени измерительны инструментов. На фиг. 1 изображено устройство дл исследовани образцов порис того материала, содержащего жидкую фазу, преимущественно образцов морского льда; на фиг. 2 - то же, в момент закладки образца;на фиг. 3 - размещение измерительных устройств в крышке. Устройство содержит корпус 1 с крышкой 2 и мембранами 3 и4,расположенными горизонтально и укрепленными с образованием между мембраной 3 и крышкой 2 полости 5 дл образца б, а между, мембраной 4 и стенками корпуса 1 - камеры 7, сообщенной с источником давлени через клапан 8. М.ембрана 3 выполнена из эластичного , а мембрана 4 - из упрузгого материала. В мембрану 4 вмонтированы впускной клапан 9 и выпускной клапан 10 дл подсоединени к дополнительному источнику давлени . Крышка 2 имеет фланец 11 и нарезную горловину 12, содержащую прокладку 13 и днище 14. Сопр жени корпуса 1 с крышкой 2 производ тс с помощью нарезной муфты 15, между,ним герметично укреплены мембраны 3 и 4. Под донцем 14 крьашки 2 размещены эластична , прокладка 16 и пориста прокладка 17. В,крыш1 е 2 выполнены отверсти 18 дл удалени излишков жидкости из полости 5 и введени трубок 19 дл ввода в образец б термометра 20 (или ультразвуковой головки вместо него) и электродов 21 и 22 дл определени электропроводности образца 6. Устройство работает следующим образом . . При сн той крышке 2 верхн эластична мембрана 3 подобно кошелю подводитс в воде под наход -щийс на плаву и поддерживаемый от перемещений образец б льда и вместе с ним вынимаетс из воды и- загружаетс в корпус 1 поверх свободно лежащей в нем упругой мембраны 4. Затем кра обеих мембран 3 и 4 расправл ют и ровно укладывает по периметру сопр гаемых кромок корпуса 1 и фланца 11 крышки 2, закрывают крышку 2, зат гива .нарезную муфту Г5, защемл герметично мембраны 3 и 4. После этого начинают процесс обжати образца 6 элдстичной мембраной 3 и фиксацию его в верхней части корпуса 1 за счет поджати упругой мамбраны 4, дл чего, управл чеоез клапаны 8 и 9 попеременно или совместно подают избыточное давление под упругую мембрану 4 и в камеру 23 меХДу мембранами. При воздействии давлени через клапан 9 мембрана 3 из крайнего нижнего положени переходит, постепенно раст гива сь и огиба образец 6, в крайнее верхнее положение. При этом води, зачерпнута из проруби имеете с образцом, выдавливаетс вверх через пористую прокладку 17 и трубки 19 в горловину 12, из которой отсасываетс спринцовкой. Под действием избыточного д.авлени Р„The invention relates to the investigation of porous materials containing a liquid phase, namely sea ice samples. A device for transporting and subsequently examining sea-ice samples is known, which contains a container for the sample and a device for supercooling it to prevent liquid from leaking out. The disadvantage of this technical solution is that when the ice is supercooled, irregular and irreversible occur in its structure and composition. structural changes,. The closest in technical essence to the present invention is a device for examining a sample of a porous material containing a liquid phase, including samples of sea ice, including a case with a cover with membranes reinforced to form a pM between one of them and the cover POLAND for the sample, and between the other and the hull sections, the chambers communicated with the pressure source GZ,. However, in the known device, the structure of the sample is not ensured due to the fact that the liquid phase flows out of the pores. The purpose of the invention is to preserve the structure of the sample. The goal is achieved by the fact that in a device for examining specimens of a porous material containing a liquid phase, mainly samples of sea ice, comprising: a housing with a lid and membranes reinforced to form between one of them and a lid of the cavity for the sample, and between the other and the walls of the housing of the chamber in communication with the pressure source, the membranes are located horizontally and are reinforced between the edges of the cover and the housing, hermetically, while the upper memorial is made of elastic and the bottom of the elastic material and the latter is fitted with inlet and exhaust valves for connecting to an additional pressure source and creating a pressure between the membranes, which is greater than the pressure in the cavity with the sample, but less than under the elastic membrane, with elastic and porous gaskets placed under the housing cover, and in the cover openings for removing any excess liquid from the cavity with the sample and inserting measuring instruments. FIG. 1 shows an apparatus for examining samples of porous material containing a liquid phase, preferably sea ice samples; in fig. 2 - the same at the moment of laying the sample; FIG. 3 - placement of measuring devices in the lid. The device comprises a housing 1 with a lid 2 and membranes 3 and 4 arranged horizontally and reinforced to form a cavity 5 for sample b between membrane 3 and lid 2, and between membrane 4 and walls of housing 1 - chamber 7 communicated with a pressure source through valve 8 The M. membrane 3 is made of elastic, and the membrane 4 is made of elastic material. An inlet valve 9 and an exhaust valve 10 are mounted in the diaphragm 4 to be connected to an additional pressure source. The lid 2 has a flange 11 and a threaded neck 12 containing a gasket 13 and a bottom 14. The matings of the housing 1 with the lid 2 are made using a threaded coupling 15, between them membranes 3 and 4 are tightly fixed to it. gasket 16 and porous gasket 17. B, roof 2 e are provided with holes 18 for removing excess fluid from cavity 5 and inserting tubes 19 for inserting thermometer 20 (or ultrasonic head instead) and electrodes 21 and 22 into sample b for sample 6 The device works as follows m way. . When the cover 2 is removed, the upper elastic membrane 3, like a purse, is supplied in water under a floating sample supported by the movement of ice and is taken out of the water and is loaded into the housing 1 on top of the elastic membrane 4 which is freely lying in it. the edges of both membranes 3 and 4 flatten and evenly lay around the perimeter of the mating edges of the housing 1 and the flange 11 of the cover 2, close the cover 2, tighten the cutout sleeve G5, and seal the diaphragm 3 and 4 tightly. membrane 3 and fix tion in its upper housing 1 by the pressing elastic mambrany 4, for which purpose, control cheoez valves 8 and 9 alternately or jointly fed overpressure under elastic membrane 4 and the chamber 23 Mehdi membranes. When pressure is applied through the valve 9, the membrane 3 moves from the extreme lower position, gradually expanding and bending the sample 6, to the extreme upper position. In doing so, you have scooped out the hole with the sample, squeezing it up through the porous gasket 17 and the tube 19 into the neck 12, from which it is sucked out with a syringe. Under the action of excess pressure P „

через клапан 8 упруга мембрана 4 поджимает образец б к верхней пористой прокладке 17. и,частично ох-, ватыва низ образца 6, фиксирует его в этом положении, npeiiOTspamaH его перемещени вйутри корпуса 1. Наличие эластичной прокладки 16 устран ет перекосы и разрушение образца . Поскольку в образовавшейс камере 23 ме оду мембранами 3 и 4 при поджатии последней давление несколько повышаетс выше нормы, то оно стравливаетс через выпускной клапан 10.through the valve 8 resilient membrane 4 presses the sample b to the upper porous gasket 17. and, partially closing the sample 6, fixes it in this position, npeiiOTspamaH moving it inside the body 1. The presence of the elastic gasket 16 eliminates distortions and destruction of the sample. Since in the formed chamber 23 of the membrane, membranes 3 and 4, when the latter is pressed, the pressure rises slightly above the norm, it is released through the exhaust valve 10.

Дл контрол температуры внутри образца в него Через отверстие трубки 19 вводитс термометр 20, провода от которого вывод тс на указатель , размещенный в удобном дл наблюдени месте, через герморазъем (не показан). После навертывани на In order to control the temperature inside the sample, a thermometer 20 is introduced through the opening of the tube 19, the wires from which are outputted to the pointer, located at a convenient place for observation, through a pressure connector (not shown). After screwing on

горловину 12 крышки 24 с прокладкой 13 устройство готово к помещению в термостат с холодильным индивидуальным устройством и приборами контрол за температурой, давлением в камерах и крена. После доставки в лабораторию крышка 24 отвинчиваетс и при температуре в помещении, равной температуре зоны, где бил добыт образец , производ т прочие измерени параметров образца 6, в частности, ввод в образец электроды 21 и 22, производ т измерение электропроводности в зависимости от заглублени на разных уровн х. При укладке в горловину 12 кусков охлаждающего льда и укрытии его термоизол ционной ватой измерени можно производить при комнатной температуре, поддержива в устройстве и термостате требуетиый режим температуры и давлени .the neck 12 of the cover 24 with a gasket 13 the device is ready to be placed in a thermostat with a refrigerating individual device and instruments for monitoring temperature, pressure in the chambers and roll. After being delivered to the laboratory, the lid 24 is unscrewed and at a room temperature equal to the temperature of the zone where the sample was taken, other measurements of the parameters of sample 6 are made, in particular, electrodes 21 and 22 are introduced into the sample, and the electrical conductivity is measured depending on the depth different levels. When laying 12 pieces of cooling ice in the neck and covering it with thermo insulating wool, measurements can be made at room temperature, maintaining the required temperature and pressure conditions in the device and thermostat.

Фиг. 2.FIG. 2

г/g /

%4%four

Фие.Phie.

Claims

DEVICE FOR THE STUDY OF SAMPLES OF POROUS MATERIAL CONTAINING A LIQUID PHASE, PREVIOUSLY SAMPLES OF SEA ICE, including a housing with a lid and membranes, reinforced to form a cavity for the sample between one of them and the lid of the chamber with the pressure and the walls of the chamber characterized in that, in order to maintain the structure of the sample, the membranes are located horizontally and are tightly sealed between the edges of the cover and the housing, while the upper membrane is made of elastic and the lower one is made of elastic In addition to the material, the inlet and outlet valves are mounted for connecting to an additional pressure source and to create a pressure between the membranes that is greater than the pressure in the cavity with the sample, but less than under the elastic membrane, with an elastic and placed under the housing cover. § porous gaskets, and openings are made in the lid to remove excess liquid from the cavity with the sample and introduce measuring instruments.