Способ определения смачиваемости пористых материалов

)4 С 01 М 13/02 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСА ЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ 1 25итут нефт ожет мач(56) Григоров О,Н. - Руководство к практическим работам по коллоидной химии.-М.-Л.: Химия, 1964, с. 141.Рипвгап Р., ЮЬ 1 ге Ь.К. А сар 11- 1 агу ргеввцге шегЬой Еог шеавигшепг- вой ой сопгасг, апв 1 ев 1 п роМегв апй рогоцвшей 1 а.-1.Со 11 оЫ апй 1 пСегйасе Бс 1, 1986, ч. 111,1, р. 60-64. мате ью нияностью пористого распределеь достигает ения в каме е его насыому рассчиь жидкости ри вычиследным ел цес мый и л Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к измерительным устройствам в области физико-химического анализа веществ,гуе аможет быть использовано при провеении работ по изучению смачиваемостиористых и порошковых материалов разичными жидкостями на границе разде- а с газом в нефтяной промьппленности ью иэобретени ляется повыш я путем умен и е еле с неопредети в образце однородн змерам.схема ус пособа,ВТОРСНОМУ СВИ(71) Ивано-Франковский ини газа ние точности о р д нишения ошибок, связанньленностью уровня жидкопористого материала сраспределением пор поНа чертеже приведенройства для реализации(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СМАЧИВАЕ -МОСТИ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к конт рольно-иэмерительнои технике и быть использовано при изучении ваемости пористых и порошковых риалов различными жидкостями. изобретения является повышение ности определения путем уменьш ошибок, связанных с неопределен уровня жидкости в о материала с неоднор нием пор по размера ся эа счет измерени ре над образцом в ищения жидкостью, по тывают усредненный в образце, использу нии краевого угла,Устройство содержит основание 1,строго горизонтальное положение кото рого устанавливают с помощью релировочных ножек 2, датчик 3 пер цда давления, датчик 4 абсолютногодавления, днище 5 для установки образца испытуемого пористого материала, двухходовой кран 6, металлическую камеру 7 для образца, днище 8для сосуда с исследуемой жидкостью,прозрачную камеру 9 для исследуемойжидкости, крышки 10 и 11, соответственно для камер с образцом пористогоматериала и исследуемым, калиброванныйпо объему шприц 12, трехходовые краны13 и 14, металлическую трубку 15,кронштейны 16 для установки датчиковдавления, крепежные гайки 17, Иссле 1516887дуемый образец 18 пористо) О материала устанавливают в металлическую камеру 7 герметично, а исследуемую жидкость 9 заливают в прозрачную камеру 9.5 Для герметизации используют резиновые уплотнительные кольца 20.Способ осуществляют следующим образом.После предварительного определения 10 плотности скелета пористого материала, его пористости и удельной площади поверхности пор устанавливают образец 18 пористого материала на днище 5 и собирают соответствующим образом гер метично в узел металлическую камеру 7, двухходовой и трехходовой краны 6 и 14, импульсные трубки 15 датчиков 3 и 4 и шприц 12, Двухходовым краном 6 перекрывают между собой пространства трубки 15 и пространства внутри камеры 7, С помощью трехходового крана 14 сообщают между собой внутреннее пространство калиброванного по объему шприца 12 при крайнем пра вом положении его штока, пространство над образцом 18 пористого матери,ала и атмосферу при отсоединенной линии подачи газа, Затем кран 14 устанавливают в такое положение, при котором между собой соединены внутренние пространства датчиков 3 и 4, пространство над образцом 18 и атмосфера, После этого кран 14 устанавливают в положение, при котором 1между собой сообщены внутренние пространства шприца 12, датчиков 3 и 4,и пространство камеры 7 иад Образцом 18. В результате этого внутри пространства над образцом 18 имеется 40 атмосферное давление Р измеряемое датчиком 4 абсолютного давления. После этого переводят шток шприца 12 в крайнее левое положение. В результате абсолютное давление внутри ка меры 7 увеличивается и становится равным Рг, При известных пористостях ф твердого материала, объеме Ч, шприца 12 и объеме Чг образца 18, включая и объем пор, значение объема50 Ч свободного пространства в камерез7 над образцом 18, включающего объем импульсных трубок 15 и внутренние объемы датчиков 3 и 4, рассчитывают с помощью зависимости(1)зРг 11полученной на основе анализа происходящего при этом процесса при постоянной температуре (изотерМическийпроцесс),После определения величины Ч приперекрытом кране 6 в прозрачную камеру 9 заливают исследуемую жидкость19 и собирают в единый узел трехходовой кран 13, крьппку 11 и импульсныетрубки 15 датчика 3 перепада давления, Верхние штуцера, установленныев крышках 10 и 11, подключают к линииподачи газа. Кран 13 устанавливаютв такое положение, при котором междусобой сообщаются только датчик 3,внутреннее пространство камеры 9 ивнутреннее пространство линии подачигаза, Кран 14 устанавливают в такоеположение, при котором между собойсообщаются только внутренние пространства датчиков 3 и 4, пространствакамеры 7 над образцом 18 и шприца 12,Шток последнего при этом должен бытьзафиксирован в крайнем левом положении. После этого открывают краи 6 ижидкость 19 начинает перетекать потрубке 15 в направлении нижнего торца образца 18, Для увеличения скорости движения жидкости и перемещенияее переднего фронта в камере 9 создают незначительное избыточное давление газа, например, 1 кПа, В момент,когда жидкость касается нижнего торца образца 18, с помощью датчика 4измеряют абсолютное давление Рз .Этот момент фиксируют по импульсамдавления, возникающих в этот моментна выходах датчиков 3 и 4, Затемдавление в камере 9 ступенчато увеличивают (например, на 100 Па) и по показаниям датчика 4 фиксируют достижение установившегося давления Р 4 впространстве камеры 7 над образцом18, по которому рассчитывают среднийуровень жидкости Ь в камере 7 с об"разцом 18:1 - Й/,. - .Л, . (2)4где Ь - средний уровень (высота) жидкости в камере 7, см;Б - площадь поперечного сеченияобразца, смг Ступенчатое увеличение давления газа в камере 9 продолжают до.тех пор, пока установившееся значение уровня жидкости в камере 7 с образцом 18, рассчитываемое по формуле (2), не станет равным уровню жидкости в камере 9.(3) 5 15После достижения указанного состояния дальнейшее увеличение давления газа в камере 9 прекращают и измеряют с помощью датчика 3 перепад давления ЬР между верхними пространствами камер 9 и 7. Значение краевого угла сма чивания затем рассчитывают с помощью зависимости соеО - -ФАЛА где 6 - поверхностное натяжение исследуемой жидкости, Н/см; у - плотность скелета пористогоматериала, г/см; А - удельная площадь поверхностипористого материала, см /г; ЛР - измеренный перепад давлений,Н/см. Формула изобретения Способ определения смачиваемости пористых материалов, заключающийся в создании перепада давления газа в замкнутых сообщающихся камерах, одна из которых содержит жидкость, а другая - образец пористого материала, изменении давления газа в камере с жидкостью, регистрации уровня жидкости в камере с жидкостью в процес 16887 6се проникновения жидкости в образецпористого материала под действием давления газа в камере с жидкостью, измеренин перепада давлений газа в камерах в момент достижения одинаковыхуровней жидкости в обоих камерах ирасчете краевого угла смачивания поизмеренному перепаду давления газав камерах с учетом значений поверхностного натяжения жидкости, плотностискелета образца, его пористости иудельной площади поверхности, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определенияпутем уменьшения ошибок, связанныхс неопределенностью уровня жидкостив образце пористого материала с неодпородным распределением пор по разме рам, дополнительно измеряют давлениегаза в камере с образцом в момент касания жидкостью нижнего торца образцаи в процессепроникновения жидкостив образец, по разнице измеренных дав лений газа в камере с образцом рассчитывают средний уровень жидкости вэтой камере, а перепад давлений газав камерах измеряют в момент равенства уровня жидкости в камере с жид костью, рассчитанному по среднемууровню жидкости в камере с образцом.