Способ определения фильтрационных характеристик материалов

(71) Всесоюзный научно-исследоваский и проектно-изыскательский институт трубного гидротранспорта пьт а(72) (53) (56) дисп Г, С. Ходаков 663,63,067(088 Ходаков Г, С,ерсного анализайиздат, 1968, с вные методы орошков, М.:122-129, с, 107127,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к областиизмерительной техники и может бытьиспользовано для определения фи. рционных характеристик различных материалов: грунтов, систем капиллярови отверстий, а также для определенияудельной поверхности порошков и других сыпучих материалов, Целью изобретения является упрощение измеренийи повышение их точности. На нижнейчасти ветви 1 наносят начальную рис134 3305 материала порошка; ку 12, Далее, отсасывая воздух изнетвн 2 или нагнетая его в ветвь 1,доводят уровень жидкости в ветви 1до риски 12. Измеряют величину Ьмежду уровнями жидкости в ветвях иподставляют ее в зависимость 1., ГЬ,/т 1, ) " - ь,lь, / --(11 В, )1 = с 1 Жь Т/Ы,где- коэффициент температурногорасширения манометрической жидкости;Ж - объем жидкости в манометре;вязкость воздуха при температуре Тпервоначальной градуировки устройства; 1, - вязкость воздуха при темпеИзобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения фильтрационных характеристик различных материалов: грунтов, систем капилляров и отверстий, а также для определения удельной поверхности порошков и др, сыпучих материалов,Цель изобретения - упрощение измерения и повышение их точности, 1 ОНа чертеже изображена схема устройства для осуществления способа,Устройство для измерения коэффициента фильтрации или удельной поверхности порошка состоит из 0-образногожидкостного манометра, одна из ветвей1 которого сообщена с атмосферой, адругая 2 присоединена к кювете 3 сиспытуемым порошком 4 и приспособлению 5 для создания разрежения возду Пэа под порошком 4. При этом необязательно, чтобы обе ветви 1 и 2 быливыполнены из одинаковых трубок, Всечасти прибора соединены трубками 6и краном 7 с приспособлением 5Обе ветви 1 и 2 манометра имеют насадки 8, обеспечивающие цепроливание жидкости в случае опрокидывания устройства, Кювета 3 представляет собой полый цилиндр с подставкой9, перегороженный на некоторой высоте перфорированным диском 10, На диск10 помещен кружок фильтровальцой бумаги 11, и котором размещен порошок ратуре Т = Т+ д Т;- площадь поперечного сечения ветви манометра; 1, - разность высот манометрической жидкости в момент прохождения ее уровня нижней начальной метки; разность высот манометрической жидкости в момент прохождения ею верхней конечной метки; лТ - рабочий интервал температур Т - Т, в котором осуществляется эксплуатация устройства, определяют величину Й. Затем, увеличивая давление воздуха в ветви 2 или уменьшая его в ветви 1, выставляют уровни жидкости в ветвях 1, 2 так, чтобы их разность была равнойПосле этого отмечают риску, 1 ил. 24, Слой порошка 4 выравнивают и уплотняют плунжером (не показан), Плунжер и кювета 3 имеют линейку и цониус для измерения высоты слоя порошка(не показаны), На левой ветви 1 манометра нанесены риски 12 и 13,Измерения, например, удельной поверхности размещенного в кювете порошка производят следующим образом,При открытом кранесоздают разрежение воздуха под слоем порошка 4,При этом столб жидкости в присоединенной к кювете 3 ветви 2 манометраподымается, Когда высота столба жидкости достигнет насадки 8 или близкого к ней положения кран 7 закрывают,Далее следят за опусканием жидкостив ветви 2 манометра и засекают времяпрохождения мениска жидкости от риски 12 до риски 13,Удельную поверхность рассчитываютпо зависимости К Ггде К - постоянная прибора;М - величина, по формуле Козени,зависящая от пористости слояи це зависящая от температуры воздуха;т. - масса испытуемого порошка 2,В выбранном варианте устройства10ш = - , где 4 - плотность(Ь )1 где где ю 35 45 т 50 55 продолжительность прохождения мениска жидкости в манометре между рисками 12 и 13Значение М рассчитывают по форму- . ле Козени или находят из заранее составленных таблиц или графика зависимости М от высоты слоя порошка,11 остоянную прибора К определяют либо посредством градуировочного расходомера, либо по эталонному порошку с известной величиной удельной поверхности.Способ градуировки прибора осуществляют следуюшим образом,На нижней части ветви 1 наносят начальную риску 12, Далее, отсасывая воздух из ветви 2 или нагнетая его в ветвь 1, доводят уровень жидкости в ветви 1 до риски 12, Измеряют величину 1 с, между уровнями жидкости в ветвях и подставляют ее в зависимость, определяют величину Ь. Затем, увеличивая давление воздуха в ветви 2 или уменьшая его в ветви выставляют уровни жидкости в ветвях 1 и 2 так, чтобы их разность была равна 122, осле этого отмечают риску 13. коэффициент температурного расширения манометрическойзжидкости, см /град; объем жидкости в манометрез,смвязкость фильтруемого газа при температуре Т, первоначальной градуировки прибора, см/с;площадь поперечного сечения2. ветви манометра, см вязкость воздуха при темпег рагуре Т = Т, + д Т/см /с, разность высог манометрической жидкости в манометре в момент прохождения ею отметки 1 при температуре Т градуировки прибора, см; разность высот манометрическсй жидкости в манометре в момсит прохождения ею отметки 2 при температуре Т градуирс 1 вки прибора, см; рабочии интервал температур Т- в котором преимугсес 1 вс иис осуществляется эксплуатация устройства,град,Формула из обре гения 5Способ определения фильтрационныххарактеристик материалов посредствомсоздания на образце, заключенном вкювету, присоединенную к 1-образномуманометру, перепада давления газаизмерения времени прохождения столбаманометрической жидкости между двумяразнесенными по высоте метками, фиксированными на одной из ветвей манометра, при выравнивании давления врезультате фильтрации газа через испытуемый образец из замкнутого или взамкнутый объем, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью упрощения измерений и повышения их точности посредством исключения измерения температуры окружающей среды, определяютвремя прохождения манометрическойжидкости между фиксированными метка ми, нанесенными на ветвь манометра сбольшим давлением газа, с расстоянием между ними, определяемым из соот- ношения коэффициент температурногорасширения манометрическойжидкости, см /град;объем жидкости в манометре,з,смвязкость воздуха (окружающего) при температуре Т первоначальной градуировки2прибора, см /е;вязкость воздуха при темпе 2ратуре Т = Т + Т, см /с;площадь поперечного сечениялевой (на черт,) ветви малнометра, с;разность высот манометричесКОй жИЦКОГтн В МаНОМЕтРс Вмомент прохсждения ее уровнянижней начальной метки,см;разность высот жидкости припрохождении ею верхней конечной метки (риски), см; ЬТ - рабочий интервал температурТ Т В котором пр еимуще Г тр 1венно осушес тв:яс тс я эксплуатация устроиГтва, град,