SU1244096A1

SU1244096A1 - Device for studying kinetics of film material steam permeability

Info

Publication number: SU1244096A1
Application number: SU843798615A
Authority: SU
Inventors: Игорь Леонидович Бирюков; Гелина Павловна Андрианова
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Легкой Промышленности
Priority date: 1984-10-09
Filing date: 1984-10-09
Publication date: 1986-07-15

Abstract

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в тех отрасл х промышленности, где есть потребность в исследовании кинетики паропроница- емости пленочных материалов. Целью изобретени вл етс повьшение достоверности измерени за счет приближени условий эксперимента к реальным услови м эксплуатации материала. Поставленна цель достигаетс тем, что верхн камера измерительной чейки вьтолнена в виде воздуховода, вход которого соединен с блоком подготовки газа, содержащим термостат и приспособление дл регулировани влажности газа, выход - с блоком измерени влажности, снабженным в качестве чувствительного элемента детектором по теплопроводности, а в нижней камере установлено средство дл варьировани влажности газа под образцом. 2 ил. S (ЛThe invention relates to instrumentation engineering and can be used in those industries where there is a need to study the vapor permeability kinetics of film materials. The aim of the invention is to increase the reliability of measurement due to the approximation of the experimental conditions to the actual conditions of operation of the material. The goal is achieved by the fact that the upper chamber of the measuring cell is complete in the form of an air duct, the inlet of which is connected to a gas preparation unit containing a thermostat and a device for controlling the humidity of the gas, the output is connected to a humidity measuring unit equipped with a thermal conductivity detector as a sensitive element, A means for varying the moisture content of the gas under the sample is installed in the lower chamber. 2 Il. S (l

Description

.. ..

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быт использрвано в текстильной и легкой промышленности дл определени кинетических возможностей паропроницае- мости тканей, натуральных или искусственных кож и т,п.The invention relates to measuring technique and can be used in textile and light industry to determine the kinetic possibilities of vapor permeability of fabrics, natural or artificial leather, and so on.

Целью изобретени вл етс повышение достоверности результатов измерени за счет приближени условий эксперимента к реальным услови м эксплуатации материала.The aim of the invention is to increase the reliability of measurement results by approximating the experimental conditions to the actual conditions of operation of the material.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - схема измерительной чейки и блока подготовки газа.Figure 1 presents the block diagram of the proposed device; FIG. 2 is a diagram of a measuring cell and a gas preparation unit.

Устройство состоит из измерительной чейки 1, вход которой соединен через блок 2 подготовки газа с блоком 3 газа-носител , а выход - с блоком 4 измерени влажности газа,The device consists of a measuring cell 1, the inlet of which is connected through the gas treatment unit 2 to the carrier gas unit 3, and the output to the gas moisture measurement unit 4,

Измерительна чейка 1 устройства содержит верхнюю 5 и нижнюю 6 камеры разделенные образцом 7, два шторных затвора 8, датчик 9 влажности, расположенный под образцом 7, и диафрагму 10, При этом нижн камера 6 частично заполнена жидкостью и снабжена приспособлением 11 дл регистрации ее расхода, а верхн камера 5 выполнена в йиде воздуховода, вход которого оборудован датчиком 12 влажности.The measuring cell 1 of the device contains the upper 5 and lower 6 chambers separated by sample 7, two curtain shutters 8, a humidity sensor 9 located under sample 7, and a diaphragm 10. The lower chamber 6 is partially filled with liquid and equipped with a device 11 for recording its flow, and the upper chamber 5 is made in the air duct, the inlet of which is equipped with a humidity sensor 12.

Блок 2 подготовки газа состоит из термостата 13, магистрали 14 и отвода с емкостью 15 источника пара, снаб- . женной диафрагмой 16,The gas treatment unit 2 consists of a thermostat 13, a line 14 and a tap with a container 15 of a steam source, supplied with -. diaphragm 16,

Диафрагмы 10 и 16 управл ютс соответственно датчиками 9 и 12 влажности с помощью реверсивных двигателей 17 и 18 ,и блока 19 усилителей -В качестве усилител 19 может быть использован любой стандартный прибор , например 4Э-219 от потенциометра ЭПП-09,The diaphragms 10 and 16 are controlled by humidity sensors 9 and 12, respectively, using reversing engines 17 and 18, and amplifier unit 19 — Any standard device can be used as amplifier 19, for example 4E-219 from EPP-09 potentiometer,

В устройстве предусмотрена магистраль 20 продувки, снабженна кранами 21 и 22 и предназначенна дл заполнени газом-носителем нижней камеры 6.A purge line 20 is provided in the device, equipped with taps 21 and 22 and intended to be filled with the carrier gas of the lower chamber 6.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Предварительно кондиционированный при услови х эксперимента образец 7 устанавливают между камерами 5 и 6. Затем; продувают нижнюю камеру 6, дл чего подключают ее при помощи крана 21 и магистрали 20 продувки к источнику газа, а посредством кран 22 - к блоку 4 измерени влажностиSample 7 pre-conditioned under experimental conditions is set between chambers 5 and 6. Then; the lower chamber 6 is blown, for which purpose it is connected by means of a crane 21 and a purge line 20 to a gas source, and by means of a valve 22 - to a humidity measuring unit 4

44096J44096J

газа. Контроль качества продувки осуществл ют по милливольтметру детектора по теплопроводности (не показан ) . По окончании продувки краныgas. Quality control of the purge is carried out using a millivoltmeter of thermal conductivity detector (not shown). At the end of the purge valves

J 21 и 22 перекрывают и, закрыр шторные затворы 8 и диафрагму 10, заполн ют рабочей жидкостью нижнюю камеру 6, Дл этого воду или раствор с извест-, ной влажностью насыщенных паров на10 пускают из делительной воронки по соединительной трубке (не показана) в нижнюю камеру 6 до уровн , контролируемого по приспособлению 11 дл регистрации расхода жидкости. АналогJ 21 and 22 overlap and, closing the shutter curtains 8 and the diaphragm 10, fill the lower chamber 6 with the working fluid. To do this, water or a solution with known humidity of saturated vapors 10 is allowed from the separating funnel through the connecting tube (not shown) to the lower the chamber 6 to the level controlled by the device 11 for recording the flow of fluid. Analog

5 гично заполн ют и емкость 15 источника пара приспособлени дл регулировани влажности газа-носител . Уровень жидкости в емкости 15 можно контролировать по уровнемеру любой5 is also filled in person and the container 15 of the steam source of the device for controlling the humidity of the carrier gas. The liquid level in the tank 15 can be controlled by the gauge any

2(j конструкции (не показан) , Далее,2 (j constructions (not shown), Next,

задав по предварительно откалиброван- ным усилител м 19 требуемую влажность над и под образцом(при этом приоткрываютс диафрагмы 10 и 16), откры25 вают шторные затворы В и провод т измерение. При исследовании нестационарной стадии паропереноса управление диафрагмой 10 отключают, при этом сигнал с датчика 9 влажности поступает только на регистрирующийBy setting the preliminarily calibrated amplifiers 19 to the required moisture above and below the sample (the diaphragms 10 and 16 are opened a little), the curtain shutters B are opened 25 and the measurement is taken. In the study of the non-stationary stage of vapor transfer, the control of the diaphragm 10 is turned off, and the signal from the humidity sensor 9 is sent only to the recording

30thirty

прибор, что позвол ет проследить изменение влажности под образцами.a device that allows you to trace the change in humidity under the samples.

На основании полученных экспериментальных данных можно рассчитать неко- торые параметры процесса переносаBased on the experimental data obtained, it is possible to calculate some parameters of the transfer process.

паров воды через исследуемый материал. Так, коэффициент проницаемости К рассчитывают по формулеwater vapor through the studied material. So, the coefficient of permeability K calculated by the formula

4040

К I-a /To I / a /

((

VV

где 1 - поток, количество влаги,where 1 is the flow, the amount of moisture,

прошедшей-за единицу времени через образец площадью 5д(по показанию милливольтметра детектора по теплопроводности ) ;elapsed per unit time through a sample with an area of 5d (according to the indication of the detector thermal voltmeter);

Л р - перепад парциальных давлений (концентрации паров) по обе стороны образца.L p - differential partial pressures (vapor concentration) on both sides of the sample.

Коэффициент диффузии можно рассчитать по формулеThe diffusion coefficient can be calculated by the formula

D В / D In /

где Е.д - толщина образца;where Ed is the sample thickness;

Nf - врем запаздывани , определ емое как отрезок на оси абсцисс, отсекаемыйNf is the lag time, defined as a segment on the abscissa axis, cut off

продолжением стационарного участка кривой, характеризующей кинетику прохождени пара через образец.the continuation of the stationary portion of the curve characterizing the kinetics of the passage of steam through the sample.

Коэффициент диффузии можно рассчи- тать также по формуле D IThe diffusion coefficient can also be calculated by the formula D I

/ (S/ (S

ЛС)LS)

где дС - перепад концентраций параwhere ds is the vapor concentration difference

по обе стороны образца. Сорбционную .емкость образца рассчитывают по формуле С лМ/М .on both sides of the sample. The sorption capacity of the sample is calculated using the formula C lM / M.

где лм - разность количеств влаги, 15 испаренной источником и прошедшей через образец; М - масса образца до испытани .where lm is the difference in the amount of moisture, 15 evaporated by the source and passed through the sample; M is the mass of the sample before testing.

Claims

Formula of invention e and N

A device for studying the kinetics of vapor permeability of film materials containing a measuring

And S about / pmosdeeru

five

ten

five

0

a cell consisting of two thermostatically controlled chambers separated by a test sample, a lower chamber of a partially filled liquid and equipped with a device for recording its flow, and the upper one is designed as an air duct whose entrance is connected by a humidity controller controlled by a humidity sensor located at the duct inlet , characterized in that, in order to increase the reliability of the measurement results by approximating the experimental conditions to the real conditions of material operation, the lower chamber of the device is equipped with A device for varying the humidity under the sample, made in the form of a diaphragm with a variable aperture controlled by an electric motor, a humidity sensor placed under the sample, while the diaphragm is located at a distance greater than the diameter of its working part.

figure 1

411- .-. 1G

FIG. 2

Editor A.Lezhnina

Compiled by O. Alekseeva

Tehred O.Gortvay Proofreader V.Sinitska

3764/23

Circulation 778. Subscription VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4