SU33719A1

SU33719A1 - Instrument for determining the porosity of bodies and the size of pores in them

Info

Publication number: SU33719A1
Application number: SU124629A
Authority: SU
Inventors: Ф.А. Малой
Original assignee: Ф.А. Малой
Priority date: 1933-02-27
Filing date: 1933-02-27
Publication date: 1933-12-31

Description

Дл определени пористости тел и величины пор в них методом Бехгольда, основанным на продавливании воздуха через образец, погруженный в воду, примен етс прибор, уточненный впоследствии проф. Думанским и состо щий из трубки, один конец которой служит дл закреплени на ней образца, а второй соединен с компрессором или вакуумнасосом . ПЬ скорости протекани через образец воздуха при различных его давлени х , улавливаемого эвдиометром с бюреткою дл отсчета объема прошедшего через образец воздуха, вычисл ют размеры пор, их количество, а также коэфициент пористости, пользу сь формулами, приведенными проф. Думанским в стать х его, помещенных в выпусках 3 и 8 тома XI-1929 г. журнала Р. Ф. X. Общества.To determine the porosity of bodies and the size of pores in them using the Bechgold method, based on forcing air through a sample immersed in water, an instrument, subsequently refined by prof. Dumansky and consisting of a tube, one end of which serves to fix a sample on it, and the second is connected to a compressor or a vacuum pump. The PF of the flow velocity through the air sample at its different pressures, captured by the burette eudiometer to measure the volume of air passing through the sample, calculate the pore sizes, their number, as well as the porosity coefficient, using the formulas given by prof. Dumansky in his articles, placed in issues 3 and 8 of volume XI-1929 of the journal R. F. X. Society.

Недостатком указанного прибора вл етс относительна сложность производства испытаний, сложность конструкции самого прибора и то, что опыты ограничены нахождением лишь размеров пор, их количества и коэфициента газопроницаемости .The disadvantage of this device is the relative complexity of the test, the complexity of the design of the device itself and the fact that the experiments are limited to finding only the pore size, their number and the gas permeability coefficient.

Согласно изобретению компрессор и вакуум-насос в приборе не примен ютс , оформление же приспособлени дл креплени образца значительно, упрощает конструкцию прибора и приемы испы (267)According to the invention, the compressor and the vacuum pump are not used in the device, the design of the device for fastening the sample greatly simplifies the design of the device and the test methods (267)

тани на нем и в то же врем позвол ет расширить круг испытаний возможностью определ ть на этом же приборе объем испытуемого образца и объем его пор.It also allows you to expand the range of tests on it by the ability to determine the volume of the test sample and its pore volume on the same instrument.

Дл достижени целей, указанных выще изобретателем, применен прибор типа аспиратора, один из сосудов которого служит в качестве напорного дл подачи на образец воздуха, а второй применен дл закреплени в нем образца .To achieve the goals indicated above by the inventor, an aspirator-type device is used, one of the vessels of which serves as a pressure head for supplying air to the sample, and the second is used to fix the sample in it.

На чертеже фиг. 1 изображает боковой вид прибора; фиг. 2 - разрез по вертикали сосуда, служащего дл помещени в нем образца.In FIG. 1 shows a side view of the device; FIG. 2 shows a vertical section of a vessel serving to place a sample therein.

Прибор состоит из двух сосудов / и 2, св занных гибким шлангом 5; сосуд 2 состоит из соединенных по резьбе 4 половин 5 и 5, причем нижн 5 из них снабжена обоймой 7, служащей в свою очередь дл закреплени в ней кольцевой обоймы 8, на которой и помещаетс испытуемый образец; обойма 7 снабжена расположенными по кольцевой выточке отверсти ми, закрываемыми кольцевой пробкою 9, жестко св занной с верхней половиной б сосуда 2.The device consists of two vessels / and 2 connected by a flexible hose 5; the vessel 2 consists of halves 5 and 5 connected by a thread 4, and the lower 5 of them are provided with a holder 7, which in turn serves to fix an annular holder 8 in it, on which the test specimen is placed; the yoke 7 is provided with openings located along an annular recess, closed by an annular stopper 9 rigidly connected to the upper half of the vessel b 2.

Испытуемый образец помещаетс на обойме 8 плотно, чтобы избежать тока воздуха между ним и обоймой 8, после чего части 5 п б свинчивают, и кольцевое пространство между обоймой 8 и стенками сосуда 2 заполн етс ртутью в цел х герметичности соединени половин VL 6 сосуда 2. При опускании сосуда 7 ртуть, перемеща сь из половины 5 сосуда 2 в сосуд 7, создает в половине 5 вакуум; при подъеме сосуда 7 ртуть вытесн ет воздух из половины 5 в половину 6 сосуда 2; через образец и в том и другом случае проталкиваетс воздух, перегон емый разностью давлени из одной половины 5 сосуда 2 в другую его половину б; давление как в половине 5, так и в половине 6 регистрируетс самопишущими приборами; по давлени м и скорости протекани воздуха вычисл ют размер, количество пор и коэфициент газопроницаемости-по формулам и расчетным данным , приведенным ниже. В основу определени пористости положены два уравнени . Первое уравнение Кантора 26 р- где b - поверхностное нат жение, р - давлени и г - радиус поры. Второе уравнение Торичелли -/ () где D - удельный вес газа по отношению к воде, (pi-jo) - избыточное давление , которым газ проталкиваетс через отверстие пористой пластины, U - линейна скорость raia. Вз в объемную скорость газа, имеем (p,-p} . . .(3) где5-площадь пор данного радиуса или ,s Vpi-pИзмерение пористости в основном сводитс к замеру радиуса дл групп пор, так как по уравнению (1) при разных давлени х измен етс и разна величина радиуса пор, через которые протекает воздух. И-если А /2 /з---. то г, Га -з.-При истечении жидкости давление в сосуде, куда направлено истечение, будет измен тьс , (с) будет функцией истечени . За врем т изменилось давление от/ до р1, объем воздуха, прошедший через пористую стенку (p-pi), где . о P-2240 . Если за врем Д изменилось давление на Др, то можно составить уравнение г По уравнению (3) , . .(5) Изменени за врем Д давлени на поведет к истечению не только через поры радиуса ri, но через г (площадь группы пор этого радиуса S и /Sl), тогда гЭ/ У, - Кг8Ур-р + +KiS, . . .(6) Измен врем до и отмеча давлени , можно получить дл пор площади скорость « 1501/ :: + + К,5,Ур„-р + + -Vj V уравнени (5) определ ем 4Pi 1 ZiS УР,-Р подставл ем в уравнение (6), определ ем iS и т, д. до последнего, из которого определ ем Сложив все величины KS, получим бщую площадь всех пор, через которые проходило истечение /CiS /Ci o-4}-A ,. . .. Приравн в KiS, определ ем все пло щади в процентах.The test sample is placed tightly on the holder 8 to avoid air flow between it and the holder 8, after which parts 5 and 5b are screwed, and the annular space between the holder 8 and the walls of the vessel 2 is filled with mercury in order to seal the joints of the VL 6 halves of the vessel 2. When vessel 7 is lowered, mercury, moving from half 5 of vessel 2 to vessel 7, creates a vacuum in half 5; when vessel 7 rises, mercury displaces air from half 5 to half 6 of vessel 2; through the sample, and in either case, the air is pushed by the pressure difference from one half 5 of the vessel 2 into the other half of the b; pressure in both half 5 and half 6 is recorded by self-recording devices; according to pressures and air flow rates, the size, number of pores, and gas permeability coefficient are calculated using the formulas and calculation data given below. The definition of porosity is based on two equations. The first equation of Cantor is 26, where b is the surface tension, p is pressure, and r is the pore radius. The second Toricelli equation is / () where D is the specific gravity of the gas relative to water, (pi-jo) is the excess pressure by which the gas is pushed through the opening of the porous plate, U is the linear velocity raia. Looking at the volumetric gas velocity, we have (p, -p}.. (3) where 5 is the pore area of a given radius or, s Vpi-p. Measurement of porosity is mainly reduced to measuring the radius for pore groups, since by equation (1) with different pressures vary and different values of the radius of the pores through which air flows. And - if A / 2 / C ---. then r, Ha —W. — When the fluid flows out, the pressure in the vessel where the outflow is directed will change , (c) will be the outflow function. During time t, the pressure from / to p1, the volume of air passing through the porous wall (p-pi), where P and 2240, have changed. If the pressure on Other, then we can make the equation g According to equation (3),. (5) Changes over time D will not lead to expiration not only through pores of radius ri, but through g (area of pores of this radius S and / Sl ), then GE / U, - Cr8Ur-p + + KiS, .... (6) By varying the time before and marking the pressure, one can obtain for the pores of the area the velocity "1501 / :: + K, 5, Ur" - p + + -Vj V of equation (5) we define 4Pi 1 ZiS UR, -P by substituting into equation (6), we define iS and m, d, to the last, from which we determine Adding all KS values, we obtain the total area of all pores through which expired s / CiS / Ci o-4} -A,. . .. Equivalent to KiS, we define all areas as a percentage.