Способ определения диаметра пор фильтра

(19) (11) А 1 07 1 И 15/О О 1 1 ИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Способ контро фильтр Перед фильтр и ск заключается в пр ьного газа - бен при заданном переп змерениями выбир еэений.;онный а ч еда эт ма совп зв ил эме тся к области решает задачу р размером и менееГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Объединенный институт ядерных исследований и Уральский политехнический институт им. С.М,Кирова (72) В,В.Овчинников, В,Д,Селезнев и В,И,Кузнецов(56)Дытнерский Р 1.А. Мембранные процессы разделения жидких смесей. М,; Химия, 1979, с,53Кучеренко Е.ТСправочник по физическим основам вакуумной техники, - Киев: Вища школа, 1981, с,191-193, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАМЕТРА ПОР ФИЛЬТРА(57) Изобретение относиизмерительной техники иопределения диаметра пов сотые доли микрометра с известным диаметром пор д териалом и длиной пор фильтра аюшими с исследуемым. Затеи одят градуировочные измерения ьтре известной геометрии путем ния зависимости давления бено времени со стороны низкого давления и определения по этой зависимости времени задержки диффузии 6от момента создания перепада давлений до момента установления стационарного потока бензола через фильтр,Аналогичным образом находят время эадержки диффузии для исследуемогофильтра Ц , а величину диаметра поропределяют из соотношения дА - некоторый множитель, зависящий от температуры, по порядку величины совпадающий современем оседлой жизни моле кул газа на поверхности.Проводя измерения на эталонномфильтре из. того же материала с известным диаметром пор д определяютО,с 1,1 Овеличину А = в + где О - время9о Я й =й -д,оИзобретение относится к измерительной технике и может быть использорано, в частности, для определения геометрических характеристик мелко- пористых мембран, а именно Фильтров, имеющих прямые цилиндрические каналы, например, ядерных фильтров, Регулярная геометрия ядерных Фильтров и малая дисперсность размеров пор подобных мембран позволяет достичь высокой селективности при разделении смесей газов и жидкостей или очистке их от механических примесей, однако расширение области применения ядерных фильтров сдерживается отсутстви ем достаточно точных и простых неразрушающих методов контроля геометрии пор для диаметров, менее 0,05 мкм,Цель изобретения вповышение точ= 20 ности определения малых значений диаметров пор.На чертеже показана зависимость давления газа в камере от времени, общий вид. 25Способ осуществляют на стандартной установке, содержащей две камеры, разделенные фильтром, в одной из которых создают пониженное давление (вакуум), с возможностью регистрации изменения этого давления во времени. Сущность методики заключаетсяв следующем,Если одна из камер объема, разделенного на две части проницаемымфильтром, заполнена до некоторогодавления газом, а другая вакуумирована, то вследствие диффузии этОгогаза через Фильтр, давление в вакуумной части начнет расти. Однако ростэтот будет наблюдаться не сразу, ас некоторой временной задержкой О(время прохождения газа через мембрану), На чертеже изображена зависимость роста давления Р в первона чально вакуумированном до 10 торробьемов от времени , При достаточнобольших 1: зависимость Рстановится линейной, Время задержки диффу- язии определяют как отрезок оси времени, отсекаемый этой прямой линией,Результаты экспериментов по измерениювремени задержки хорошо апроксимируются следующей Формулой1О= А,-где 1 - длина пор; задержки для эталонного Фильтра.Отсюда Для обеспечения достаточной точности измерений время задержки должно находится в диапазоне- 1000 с.Здесь нижняя граница выбрана из условия точной регистрации момента создания перепада давления, для которойневозможно достичь погрешности менее0,1 с, Верхняя граница связана с. экспрессностью измерений давленияна выходе фильтра, Превышение этойграницы делает невозможным регистрацию изменения давления со временемиз-за ограниченной чувствительностидатчика давления,Экспериментально было установлено,что для диаметров пор от 0,005 до.0,05 мкм при типичной толщине ядерных мембран 1 = 1 О мкм время задержки в упомянутом диапазоне может бытьполучено для бензола при температурах,близких к комйатной. Изменение ком-а.натной температуры на Ь,О Кизменяетвремя задержки паров бензола на двапорядка величины. Если размер порнеизвестен, то величину температурыможно подобрать экспериментально,Для этого опыты по определению времени задержки проводят последовательнодля ряда температур через 40 К, начиная, например, с комнатной (такойинтервал изменения температуры обеспечивает на одном из значений Т время задержки в диапазоне 1-1000 с),Формула изобретения Способ определения диаметра пор фрльтра, заключающийся в пропускании контрольного газа через фильтр при создании перепада давлений газа на фильтре, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения малых значений диаметров1260766 1 О Составитель А,КощеевРедактор М.Товтин Техред И.Попович Корректор В.Синицкая Заказ 5219/40 Тираж 778 Подписное ВИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,д пор, в качестве контрольного газаиспользуют бензол, перепад давленийна фильтре создают путем предварительного вакуумирования камеры, отделенной исследуемым фильтром отвторой камеры, в которую напускаютбензол, регистрируют зависимостьдавления беизола в вакуумированнойкамере от времени после созданияперепада давления и определяют поэтой зависимости время задержки отмомента создания перепада давлениядо установления стационарного потока бензола через фильтр, аналогичноевремя задержки определяют для эталонного фильтра с известным диаметромпор, а диаметр пор исследуемого фильтра рассчитывают по соотношению2д = йо Я Фгде Й, О, - диаметр пор исследуемогои эталонного фильтровсоответственно,6, - время задержки для исследуемого и эталонногофильтров соответственно,