Способ определения размеров сквозных ультрамикрокапилляров

.Г.Валиев и Э,В31,717.1(088.8)аксальцев и др.онтроля гермети. Машиностроен25,ул имические ме ностие, 197 зде РАЗМЕРОАПИЛЛЯРОВ изыть исных ситс можетя скво ород- елени- опред амикрок вление ления пругуюкрока льтра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕН СКВОЗНЫХ УЛЬТРАМИКРОК (57) Изобретение отно мерительной технике и пользовано для контро ультрамикрокапилляров ках, Цель изобретения числа и радиусов ульт Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения числа и радиусов сквозных ультрамикрокапилляров поперечным сечением менее 0,1 мкм в перегородках иэ металлических и неметаллических материалов разделяющих легкокипящую жидкость и газовую среду, например ультрамикрокапилляров в корпусных деталях емкостей, выполненных литьем или из композитных материалов,Цель изобретения - определение числа и радиусов ультрамикрокапилПолость, расположенную по од сторону контролируемой перегоро заполняют легкокипящей смачиваю 2ляров. С одной стороны,перегородки заливают легкокипящую смачивающую ее жидкость и создают давление, а с другой стороны по составу газовой среды определяют расход жидкости, проникающей через контролируемые ультрамикрокапилляры, Число ступенчатых возрастаний расхода жидкости принимают за число ультрамикрокапилляров, а их радиусы рассчи тывают по экспериментальной зависимости, учитывающей отношение перепада давлений на перегородке в момент ступенчатого роста расхода и в момент начала линейной зависимости расхода жидкости от перепада давлений, а также толщину граничного слоя жидкости. жидкостью, а из полости с другой стороны перегородки с помощью газового анализа определяют расход жидкости через перегородку, Жидкость заполняет ультрамикрокапилляры и между ее частицами и поверхностью перегородки в граничном слое возникают упругие силы, препятствующие перетеканию жидкости иэ жидкой полости в газовую. Поэтому через перегородку проникают только пары легкокипящей жидкости с помощью диффузии.Затем плавно повышают дажидкости. Когда перепад давна перегородке между жидкостной и газовой полостями превысит у силу, действующую в у ми3 1504506 пилляре самого большого проходного сечения, через этот канал начинается расход жидкости, что на графике цэмецения расхода от перепада давления фиксируют как ступенчатое возрастание расхода при определенном перепаде давлений.Продолжая повышать давление жидкости, фиксируют другие перепады 10 давления в моменты начала ступенчатого роста расхода жидкости, что свидетельствует о начале расхода жидкости через улЬтрамикрокапилляры все более малых проходных сечений. 15 Число ультрамикрокапилляров равно числу ступенчатых возрастаний расходов жидкости. По достижении линейной зависимости расхода жидкости от перепада давления фиксиру ют перепад давления ЬРл, Расчет радиусов капилляров определяют из экспериментально найденного соотно- шения окиси азота меняет цвет. По площади цветового пятна определяют расход четырехокиси азота, Повьппают давление четырехокиси азота и строят графическую зависимость ее расхода от перепада давления, На графике зафиксированы ступенчатый рост расхода при перепаде давлений 6 атм и 12 атм и начало линейной зависимости расхода четырехокиси азота от перепада давлений при перепаде 21 атм. Экспериментально установлено, что толщина граничного слоя жидкой четырехокиси азота ца поверхности нержавеющей стали равна 0,07 мкм,Расчет радиусов ультрамикрокапилляров по предлагаемой зависимости подтверждает приемлемую точность предлагаемого способа.Таким образом, определейие размеров ультрамикрокапилляров по перепаду давлений на них в момент ступенчатого роста расхода позволяет установить количество ультрамикрокапилляров и их радиусы.где г,радиус -го капилляра;толщина граничного слояжидкости;перепад давления междужидкостью и газовой средой в момент 1-го ступенчатого роста расхода жидкости;перепад давления междужидкостью и газовой средой в момент начала линейной зависимости расходажидкости от перепада давлений,30 ДР 35 ДРл 40 Толщину 6 граничного слоя жидкос" ти определяют экспериментально иэ приведенного соотношения при известном радиусе капилляра.Например, в качестве легкокипящей жидкости используют четырех- окись азота, а в качестве гаэоанализатора - индикаторную бумагу на50 основе реактива ортотолидина. Контролировались ультрамикрокапилляры радиусом 0,03 мкм и 0,05 мкм в перегородке из нержавеющей стали 12 Х 18 Н 10 Т, Жидкую четырехокись азота55 заливают по одну сторону от пере 1- городки, а ца другую сторону периодически накладывают индикаторную бумагу, которая под действием четырехФормула изобретенияСпособ определения размеров сквозных ультрамикрокапилляров в перегородках, разделяющих легкокипящую жидкость и газовую среду, заключающийся в том, что повышают давление жидкости, измеряют ее расход через перегородку и по нему определяют размер ультрамикрокапилляров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения информативности за счет определения числа и радиусов ультрамикрокапилляров, в процессе повышения давления фиксируют перепады давлений между жидкостью и газовой средой в моменты ступенчатого роста расхода жидкости и в момент начала линейной зависимости расхода жидкости от перепада давлений принимают число ультрамикрокапилляровравным числу ступенчатых возрастаний расходов жидкости, а радиусы капилляров определяют иэ соотношенийг -6- -- ЬРОРФгде г, - радиус г-го капилляра;8 - толщина граничного слояжидкости;1504506 ЬРь Составитель В. ГордеевТехред М,Моргентал Корректор М. Шароши Редактор А. ДолиничШФШ ШШ ЕЕа Ш Е МЗаказ 5240/41 Тираз 683 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уагород, ул. Гагарина,101 Ь Р - перепад давления междузидкостью и газовой средой в момент д-го ступенчатого роста расхода жидкости, - перепад давления междужидкостью и газовой средой в момент начала линейной зависимости расхода жидкости от перепада давлений.