SU1064188A1

SU1064188A1 - Dispersed material specific surface determination instrument

Info

Publication number: SU1064188A1
Application number: SU823490523A
Authority: SU
Inventors: Николай Васильевич Чепик; Владимир Леонидович Тарасов; Анатолий Михайлович Петухов; Михаил Сергеевич Корнеев; Александр Николаевич Корзихин; Александр Александрович Вишневский
Priority date: 1982-09-10
Filing date: 1982-09-10
Publication date: 1983-12-30

Abstract

ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий жидкостный манометр, соединенный с испытательной кюветой, снабженной плунжером, о т;.ич ающийс тем, что, с целью повышени точности измерений и расширени диапазона применимости, в него введен соединенный с плунжером динамо1У1етр, установленный с возможностью перемещени и подпружиненный в направлении действи нагрузки, причем жесткость пружины по крайней мере на пор док меньше жесткости динамометра . (Л X 00The DEVICE FOR DETERMINING THE SPECIFIC SURFACE OF DISPERSE MATERIALS containing a liquid manometer connected to a test cell equipped with a plunger is about; displaceable and spring-loaded in the direction of the load, the spring stiffness being at least an order of magnitude smaller than the dynamometer. (L X 00

Description

Изобретение относитс к техник дисперсионного анализа, а более кон .кретно к устройствам дл определени удельной поверхности порошков методом фильтрации воздуха, через пробу, и может найти применение в различных отрасл х промышленности, например строительных материалов, химической пищевой, металлургической и др.The invention relates to an analysis of dispersion techniques, and more specifically to devices for determining the specific surface of powders by air filtration through a sample, and may find application in various industries, such as building materials, chemical food, metallurgical, etc.

Известен прибор дл определени удельной поверхности порошкообразных материалов, который содержит жидкостный манометр, соединенный с источником разрежени и испытательной кюветой , снабженной.плунжером, внутри которого расположена пружина, св зан на со штоком, снабженнып регулируемым ограничителем хода 1 ,A known device for determining the specific surface of powdered materials, which contains a liquid manometer connected to a vacuum source and a test cell equipped with a plunger, inside which a spring is located, is connected to a rod equipped with an adjustable stroke limiter 1,

Недостаткиданного прибора больша трудоемкость регулировани нагрузки уплотнени при изменении высоты пробы и необходимость регулировани нагрузки дл каждого исследзгемого порошка. Кроме того, при большой сжимаемости пробы наблюдаетс несоответствие истинной и установленной предварительно нагрузок, а непосредственное ручное нагружение ограничивает диапазон испытуемых материалов, так как дл некоторых материалов нагрузка и врем ее приложени значительно больше, чем это можно осуществить вручную.The lack of a device is more labor-intensive for adjusting the load of the seal when the height of the sample changes and the need to adjust the load for each powder under investigation. In addition, with a high compressibility of the sample, there is a discrepancy between the true and previously established loads, and direct manual loading limits the range of the tested materials, since for some materials the load and the time of its application are much longer than this can be done manually.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс прибор дл определени удельной поверхности дисперсных материалов , содержащий жидкостный манометр , соединенный с испытательной кюветой, снабженной плунжером.Closest to the present invention is a device for determining the specific surface of dispersed materials containing a liquid manometer connected to a test cell provided with a plunger.

В этом приборе уплотнение пробы в кювете осуществл етс нарезным штоком , взаимодействующим с зафиксированной по высоте относительно корпуса кюветы гайкой, снабженной маховиком , св занным с ней посредством предохранительной шариковой муфты, заранее настроенной на передачу определенного крут щего момента 2J .In this device, the sample is compacted in a cuvette by a threaded rod interacting with a fixed height relative to the body of the cuvette with a nut equipped with a flywheel connected to it by means of a safety ball clutch pre-set to transmit a certain torque 2J.

Недостатками указанного поибооа , вл ютс невысока точность измереНИИ и узость диапазона применимости. The disadvantages of this point of view are the low measurement accuracy and the narrowness of the range of applicability.

Эти недостатки обусловлены невозможностью испытани материалов, требующих различных уплотнительных нагрузок , так как настройка предохранительной муфты на передачу различных крут щих моментов и тарировка ее с помощью динамометра чрезвычайно трудоемки и практически трудно осуществимы , а простое регулирование усили нажати пружин не дает желаемых результатов, изменением уплотнительной нагрузки в ходе эксперимента вследствие релаксационных влений в образце, а также невозможностью из epeни удельной поверхности These shortcomings are due to the inability to test materials that require different sealing loads, since setting the safety clutch to transfer various torques and calibrating it with a dynamometer is extremely time-consuming and practically difficult to implement, and simply adjusting the force of pressing the springs does not produce the desired results. in the course of the experiment, due to relaxation effects in the sample, as well as the impossibility of a specific surface area

порошков, отличающихс высокой упругостью .powders characterized by high resilience.

Цель изобретени - повышение точности измерений, а также расширение диапазона применимости путем создани посто нной нормированной нагрузки на образец и поддержани ее в течение всего времени проведени эксперимента .The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements, as well as expanding the range of applicability by creating a constant normalized load on the sample and maintaining it throughout the whole period of the experiment.

Поставленна цель достигаетс тем, что в прибор дл определени удельной поверхности дисперсных материалов, содержащий жидкостный манометр, соединенный с испытательной кюветой, снабженной плунжером, введен соединенный с плунжером динамометр , установленный с возможностью перемещени и подпружиненный в направлении действи нагрузки, причем жесткость пружины по крайней мере на пор док меньше жесткости динамометра .The goal is achieved by the fact that a device for determining the specific surface of dispersed materials containing a liquid manometer connected to a test cell provided with a plunger is inserted into a dynamometer connected to the plunger, mounted for movement and spring-loaded in the direction of the load, with the spring stiffness at least an order of magnitude less than the rigidity of the dynamometer.

. На фиг.1 дана схема прибора; на фиг.2 - кювета дл исследуемого материала , разрез.. Figure 1 is a diagram of the device; Fig. 2 shows a cuvette for the material under study;

Прибор состоит из жидкостного манометра 1 со- шкалой 2, соединенного шлангами 3 с резиновой грушей 4 и через кран 5 с кюветой 6, внутри которой расположен полый плунжер 7 с перфорированным дном, под которым находитс испытуемый порошок 8.The device consists of a liquid pressure gauge 1 with a scale of 2, connected by hoses 3 with a rubber bulb 4 and through a valve 5 with a cuvette 6, inside of which is a hollow plunger 7 with a perforated bottom, under which is the test powder 8.

Кювета 6 установлена на подъемном столе 9, расположенном на основании 10, на котором также укреплены полые .стойки 11, внутри которых наход тс пружины 12, один конец которых штифтами 13 св зан со стойками 11, а другой штифтами 14, проход щими сквозь пазы 15 стоек, - с траверсойThe cuvette 6 is mounted on a lifting table 9 located on the base 10, on which hollow pillars 11 are also fixed, inside of which there are springs 12, one end of which is connected to pillars 13 by pins 13 and the other pins 14 passing through grooves 15 racks - with traverse

16динамометра, состо щего из плоской пружины 17 и индикатора 18 часового типа.16 dynamometer consisting of a flat spring 17 and a dial indicator 18.

Траверса 16 установлена на.стойках 11 с возможностью перемещени вдоль них ла длину паза 15 и -пружиноTraverse 16 is mounted on racks 11 with the possibility of moving along them a length of groove 15 and spring

17динамометра контактирует с плунжером 7 под воздействием пружин 12, ;жесткость которых по -крайней мере17 dynamometer in contact with the plunger 7 under the influence of the springs 12,; the rigidity of which is at least

на пор док меньше жесткости динамометра .an order of magnitude less than the rigidity of the dynamometer.

Прибор работает следующим образом .The device works as follows.

Подготовленную по известной методике пробу исследуемого порошка 8 помещают в кювету 6 до соприкосновени плунжера 7 с пружиной 17 динамометра , который удерживаетс в крайнем нижнем положении пружинами 12.A sample prepared by the known method of the test powder 8 is placed in the cuvette 6 until the plunger 7 contacts the spring 17 of the dynamometer, which is held in its lowest position by the springs 12.

При дальнейшем вращении маховичка 9 кювета 6 и динамометр перемещаютс вверх, пружины 12 раст гиваютс и через динамометр передают на пробу-усилие сжати , которое регистрируетс индикатором 18.Upon further rotation of the handwheel 9, the cuvette 6 and the dynamometer move upwards, the springs 12 expand and through the dynamometer they transfer to the compression force, which is recorded by the indicator 18.

По достижении заданной нагрузки пробу выдерживают некоторо врем Upon reaching a given load, the sample can withstand some time.

до стабилизации ее высоты (нагрузка и врем оговариваютс в технических услови х на материал), при необходимости корректиру нагрузку.until its height is stabilized (the load and time are specified in the material specifications), if necessary, the load is corrected.

Затем, оставив кювету под нагрузкой , при помощи груши 4 создают в системе разрежение, измер ют врем опускани столба жидкости в манометре и по общеприн той методике опре дел ют удельную поверхность испытуемого материала.Then, leaving the cuvette under load, a vacuum is created in the system with a pear 4, the time it takes to lower the liquid column in a manometer is measured, and the specific surface of the test material is determined by the conventional method.

Дл обеспечени компактного выполнени прибора стойки, св зывающие динамометр с основанием прибора, выполнены полык)н, а пружины расположены внутри стоек;In order to provide a compact execution of the device, the racks connecting the dynamometer with the base of the device are polished, and the springs are located inside the racks;

Таким образом, в экспериментах проба материала всегда находитс в строго одинаковых услови х.Thus, in experiments, a sample of a material is always in strictly identical conditions.

Незначительные изменени нормированной нагрузки, возникающие в результате релаксационных влений в образце, легко компенсируютс эластичными пружинами 12, а жесткий динамометр с индикатором 18 позвол ет четко фиксировать установленную нагрузку .Minor changes in the normalized load resulting from relaxation effects in the sample are easily compensated by elastic springs 12, and a rigid dynamometer with indicator 18 makes it possible to clearly fix the set load.

Соотношение жесткостей компенсационных пружин 12 и пружины 17 динамометра обусловливаетс требуемой точностью поддержани нормированной нагрузки в течение опыта.The ratio of the stiffnesses of the compensation springs 12 and the spring 17 of the dynamometer is determined by the required accuracy of maintaining the normalized load during the experiment.

В нашем конкретном случае прогиб пружины динамометра и возможное -изменение высоты пробы в течение эксперимента - величины одного пор да (max 1 мм).In our particular case, the deflection of the spring of the dynamometer and the possible change in height of the sample during the experiment are the values of one order (max 1 mm).

Наличие компенсационных пружин, жесткость которых на пор док, (в 10 раз) ниже жесткости динамометра, в любом случае обеспечивает поддержание нормированной нагрузки с погрешностью не более 10%, что вполне достаточно дл определени конечной величины с погрешностью не более 5%.The presence of compensation springs, whose rigidity is an order of magnitude (10 times) lower than the rigidity of the dynamometer, in any case ensures the maintenance of the normalized load with an error of no more than 10%, which is quite enough to determine the final value with an error of no more than 5%.

Дальнейшее уменьшение жесткости компенсационных пружин несколько повысит точность измерений, но приведет к увеличению габаритов устройства и трудоемкости испытаний.A further decrease in the stiffness of the compensation springs will somewhat increase the accuracy of measurements, but will lead to an increase in the dimensions of the device and the complexity of the tests.

Увеличение жесткости компенсацион0 ных пружин ведет к резкому снижению точности измерений удельной поверхности материала.An increase in the rigidity of compensatory springs leads to a sharp decrease in the accuracy of measurements of the specific surface of the material.

При использовании предлагаемого прибора разброс результатов по срав5 нению с базовым объектом, прин тым за прототип, уменьшаетс с 30-47 до 2-9%, т.е. .в 5-10 раз. Такое повышение точности измерений делает возможным определение удельной поверхности широкого класса отличающих0 с упругостью порошков, невозможное на базовом приборе вследствие его высокой погрешности.When using the proposed device, the scatter of results in comparison with the basic object adopted as a prototype decreases from 30-47 to 2-9%, i.e. . 5-10 times. Such an increase in the measurement accuracy makes it possible to determine the specific surface area of a wide class of distinguishing 0 with elasticity of powders, which is impossible on the basic instrument due to its high error.

Таким образом, предлагаемый при5 бор дл определени удельной поверхности дисперсных материалов по сравнению с базовым объектом обеспечивает выдержку образца под нормированной нагрузкой и поддержание ее в Thus, the proposed technique for determining the specific surface of dispersed materials in comparison with the basic object ensures that the sample is held under the normalized load and maintained in

0 течение всего времени эксперимента, что вл етс необходимым и достаточным условием обеспечени точности измерений и воспроизводимости результатов , а также дает возможность 0 during the entire time of the experiment, which is a necessary and sufficient condition for ensuring the accuracy of measurements and reproducibility of results, as well as allows

5 исследовать на этом приборе такие материалы , дл которых ранее метод воздухопроницаемости был неприменим из-за большого разброса результатов измерений.5 to investigate on this device such materials for which the earlier method of air permeability was not applicable due to the large scatter of measurement results.

00

Claims

DEVICE FOR. DETERMINATION OF THE SPECIFIC SURFACE OF DISPERSED MATERIALS, containing a liquid manometer connected to a test cell equipped with a plunger, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurements and expand the range of applicability, a dynamometer connected to the plunger is installed, which is movable and spring loaded in the direction of action load, and the stiffness of the spring is at least an order of magnitude less than the stiffness of the dynamometer.

□ About □ About