SU1659787A1 - Устройство дл исследовани паропроницаемости пленочных материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике определени  теплофизических и массообменных характеристик тепломассопереноса через капилл рно-пористый материал. Цель изобретени  - повышение точности определени  проницаемости путем устранени  термодиффузионных потоков. Устройство содержит две термостатированные камеры, разделенные испытуемым образцом, и два шторных затвора, размещенных в камерах по обе стороны образца, где верхн   камера измерительной  чейки выполнена в виде воздуховода, вход которого снабжен датчиком влажности, и соединен через блок подготовки газа, содержащий термостат и приспособление дл  регулировани  влажности газа-носител , с источником газа блока газа-носител , выход - с блоком измерени  влажности газа-носител , снабженным в качестве чувствительного элемента детектором по теплопроводности и соединенным с расходомером блока газа-носител . В нижней камере установлено средство дл  варьировани  влажности газа под образцом, при этом нижн   камера частично заполнена жидкостью и снабжена приспособлением дл  регистрации ее расхода Новым в устройстве  вл етс  то, что шторный затвор верхней камеры выполнен в виде подвижного программируемого блока задани  температуры , а между испытуемым образцом и поверхностью блока установлен датчик влажности бинарной смеси, совмещенный с датчиком температуры, при этом испытуемый образец и нижн   камера разделены между собой переходной демпфирующей  чейкой, выполненной из высокотеплопроводного материала и снабженной датчиками влажности бинарной смеси и температуры, а в основании  чейки установлен капилл рно-пористый эталонный образец . 1 ил. - сь ел XI 00 XI

Description

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при определении коэффициентов паропроницаемости одежных и обувных материалов спецодежды гор- норабочих, а также в тех отрасл х промышленности, где есть потребность в исследовании паропроницаемости пленочных материалов, например в текстильной и

легкой промышленности дл  определени  кинетических характеристик паропроницаемости натуральных или искусственных кож и т.п.

Цель изобретени  - повышение точно- cfn определени  проницемости путем устранени  термодиффузионных потоков.

На чертеже показано устройство, общий вид (разрез по оси симметрии)

Устройство содержит верхнюю камеру, выполненную в виде воздуховода 1, сечение которого может перекрыватьс  шторными затворами 2 и 3, запасной воздуховод 4, а заподлицо со стенкой воздуховода 1 зе- креплена нижн   камера 5. Нижн   и верхн   камеры разделены исследуемым образцом 6. На поверхность образца 6 в начальный момет устанавливают подвижный (только в одной плоскости) регулируемый нагреватель 7 (комплектующими которого могут быть: термобатаре , составленна  из термохолодильников ТЭМО-5, вод ной теплообменник). В узкой щели между испытуемым образцом и поверхностью блока закреплен датчик влажности бинарной смеси, совмещенный с датчиком 8 температуры . Испытуемый образец 6 и нижн   камера 5 разделены междусобой переходной демпфирующей  чейкой 9, выполненной из высокотеплопроводного материала и снабженной датчиками 10 влажности бинарной смеси и температуры, в основании  чейки установлен капилл рно-пористый эталонный образец 11. Входное отверстие основани   чейки с эталонным образцом 11 перекрываетс  клапаном 12. В нижнюю камеру 5 входит подвод щий патрубок 13, через который в нижнюю камеру 5 поступает вода или раствор 14 определенной соли. В основании нижней камеры 5 стацислирно установлен блок 15 программируемого задани  температуры. Кроме того, нижн   камера снабжена датчиком 16 влажности бинарной смеси и температуры. Нагреватель 7 и блок 15 снабжены устройством 17 водоподготовки. Система контрол  за влажностью и температурой в нижней камере 5 и демпфирующей  чейке 9 включает датчики 10 и 16 и вторичный прибор 18, Относительна  влажность в нижней камере задаетс  с помощью раствора 14 соли определенной концентрации или воды, Раствор поступает по патрубку 13, св занному с блоком 19 подготовки раствора, контрольно-измерительной аппаратурой 20, след щей за концентрацией и давлением раствора, с вз- куумным агрегатом 21.

Устройство работает следующим образом .

При исследовании кинетики паропро- ницаемости пленочных материалов исследуемый образец б устанавливают в верхней части переходной демпфирующей  чейки 9, в эталонный образец 11 - в основании  чейки 9. Затем на поверхности образца 6 закрепл ют регулируемый нагреватель 7, в контактной изотермической поверхности которого расположен датчик 8 темпеоэтуры

и влажности бинарной смеси. После этого с помощью устройства 17 водоподготовки подвод т воду к регулируемому нагревателю 7 и блоку 15. Перекрывают запорным

клапаном 12 вход в переходную  чейку 9 и подают в нижнюю камеру 5 раствор 14 соли от блока 19 подготовки раствора через подвод щий патрубок 13. Осуществл ют контроль за концентрацией раствора и

давлением с помощью аппаратуры 20 и вакуумного агрегата 21. Перекрывают сечение воздуховода 1 с помощью шторных затворов 2 и 3, а поток воздуха заданной температуры Т, относительной влажности (

скорости а) направл ют по запасному (отвод щему ) воздуховоду 4. Затем датчики 8, 10 и 16 подключают к вторичному прибору 18, ззгшту  его от сети. Набирают программу изменени  температуры в течение опыта в

нагревателе 7 и блоке 15, включают эти блоки в работу и контролируют температуру бинарной смеси и влажность по датчикам 8, 10 и 16. После того, как три датчика покажут одинаковое значение температуры, открывают вход переходной демпфирующей  чейки 9. С помощью датчиков 8, 10 температуры и влажности осуществл етс  контроль за кинетикой паропроницаемости (в статике) через эталонный образец 11 и исследуемый

образец 6, При этом воздушный поток не омывает поверхности исследуемого образца .

На основании полученных экспериментальных данных можно рассчитать некоторые параметры процесса переноса паров воды через исследуемый материал. Так, коэффициент проницаемости Кр испытуемого образца рассчитываетс  по формуле

Кр - Кэ

А/«Р

0)

где Кэ-проницаемость эталонного образца;

|р, |э - количество влаги, прошедшей за единицу времени через исследуемый и эталонный образцы площадью S0;

4wp , э - перепад химических потенциалов по обе стороны исследуемого и эталонного образцов.

Коэффициент диффузии можно рассчитать по формуле

Эт

Г - f рС71 )lnftp(T2) (2)

tt Г2 -

r

где д -половина толщины исследуемого образца; .

( Т5 - n ) - врем  диффузии;

( Ti ) , /ир( vi ) - химические гготенци- алы в фиксируемый момент времени.

Затем поднимают и фиксируют в верхней части воздухопровода 1 регулируемый нагреватель 7 вместе с датчиком 8, одновременно открыва  шторные затворы 2, 3 и перекрыва  сечение запасного воздухопровода А и переходной  чейки 9. При этом воздушный поток омывает поверхность ис- следуемого образца 6, через который происходит тепло- и массообмен с объемом переходной демпфирующей  чейки 9. По показани м датчика 10 исследуют кинетику паропроницаемости через образец 6 в ди- намическом режиме.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  исследовани  паропроницаемости пленочных материалов, содержащее измерительную и рабочую камеры с затворами, разделенные средством дл 

   креплени  образца, рабоча  камера снабжена входным патрубком, соединенным с источником газоносител , и выходным - с расходомером, и датчиком влажности, а измерительна  выполнена с полостью дл  раствора , соединена с блоком подготовки раствора и снабжена датчиками температуры и влажности, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности определени  проницаемости путем устранени  термодиффузионных потоков, один из затворов выполнен в виде подвижного поршн  с размещенным в нем регулируемым нагревателем и снабжен датчиками влажности и температуры, а другой - в виде жестко закрепленного поршн , в основании измерительной  чейки выполнено приспособление дл  креплени  капилл рно-пористого эталонного образца, а в самой  чейке дополнительно установлен датчик влажности и температуры.

   13