Устройство для исследования паропроницаемости пленочных материалов

)5 0 01 М 15/08 ОСУДАРСТВЕННЬПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ОБР ПИСАНИ Т Я водномитемпелен кзец, 1 онтрольноет быть иседеленииости одеждежды горотраслях ребность в сти пленочстильной и тносится к нике и мож при оп ропроницаем риалов спец акже в тех где есть пот проницаемо апример в те Изобретение оерительной техьзованофициентов пэи обувных матеабочих, а тышлен ности,едовании пароматериалов, н цаож, изм пол коэф ных нор пром иссл ных ОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт технической теплофиэики .АН УССР(56) ГОСТ 8971-59. Метод определения паропроницаемости.Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1029051, кл. 8 01 М 15/08, 1983.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРОПРОНИЦАЕМОСТИ ПЛЕНОЧНЫХ МАТЕ РИАЛ О В(57) Изобретение относится к технике определения теплофизических и массообменных характеристик тепломассопереноса через капиллярно-пористый материал, Цель изобретения - повышение точности определения проницаемости путем устранения термодиффузионных потоков, Устройство содержит две термостатированные камеры, разделенные испытуемым образцом, и два шторных затвора, размещенных в камерах по обе стороны образца, где верхняя камера измерительной ячейки выполнена в виде воздуховода, вход которого снабжен датчиком влажности, и соединен через блок подготовки газа, содержащии термостат и приспособление для регулирования влажности газа-носителя, с источником газа блока газа-носителя, выход - с блоком измерения влажности газа-носителя, снабженным в качестве чувствительного элемента детектором по теплопроводности и соединенным с расходомером блока газа-носителя. В нижней камере установлено средство для варьирования влажности газа под образцом, при этом нижняя камера частично заполнена жидкостью и снабжена приспособлением для регистрации ее расхода, Новым в устройстве является то, что шторный затвор верхней камеры выполнен в виде подвижного программируемого блока задания температуры, а между испытуемым образцом и поверхностью блока установлен датчик влажности бинарной смеси, совмещенный с датчиком температуры, при этом испытуемый образец и нижняя камера разделены между собой переходной демпфирующей ячейкой, выполненной из высокотеплопрого материала и снабженной датчика- влажности бинарной смеси и рэтуры, а в основании ячейки установапиллярно-пористый эталонный обралегкой промышленности для определе кинетических характеристик паропрони емости натуральных или искусственных и т.п.Цель изобретения - повышение точ с 1 и определения проницемости путем ранения термодиффузион ных потоков.На чертеже показано устройство, щий вид (разрез по оси симметрии),Кл =. Кэ1 рЛ,(э э р 45 Устройство содержит верхню(а камеру, выполненную в виде ваэдуховода 1, сечение которого может перекрываться штор ыми затворами 2 и 3, запасной всздухавада заподлицо со стенкой вазд" ховада 1 закреплена нижняя к;:ле:.ра 5, Нижняя и герхняя камеры разделены,:осле;,уемь; образцом б, На поверхность образца 6 -"., начальный мамет .:таназли,эа(ог подои;: ный (только в одной пл скос(и, регулируе мый на гревател ь 7 комплектуюшим и которого могут быть, термаба сарая, с(вставленная из термохаладильниксв ТАВРО. ва. дяной теплообменник). Е(, узкой шели между испытуемым образцс, :. и павэзхность.",а бло ка закреплен датчи; злзгкнасти бинарнсй смеси, совмещенный с датчи;ом 8 темпера туры, Испытуемый образец б и ныжиял еа" мера 5 разделены еж.,с;у собс й переходной демпфирующей ячейкой 9, выполненной и;. высокотеплопровоцнага материала и сна 5- женной датчиками 10 влажнссти бинарной смеси и температуры, а основании ячейки установлен капиллярно-г;ористый зтало - ный образец 11, Кхзцное отверстие основа. ния ячейки с эталонным образцам 11 перекрывается клапаном 12. В нижн ю(а камеру 5 входит подводя Ций петру(- . ;, через который в; ижню(а камеру 5 поступает вода или раствор "4 ап 1:;еделеннс й соли. В основании нижней камеры 5 стац(.,.Онс установлен алак 1 и;эаграымиру 8 исл,: 3. дания температуры:роме того, нижняя ка. мера снабжена даг ьком б влажности бинарной смеси и температуры, Нзгоеватель 7 и блОк 1 снабжень устройством водоподготовки, Система ко -гграля за влажностью и температурой в нижней камере 5 и демпфирующей ячейке 9 включает датчики 10 и 16 и вторичнь,й прибор 18, Относительная влажность в ихсней камере задается с помощью раствора 14 сали апре деленной концентрации или зады, Раствор поступает по патрубку 1 Ь, связанному с бло. ком 19 подготовки раствора, контрал ьно-измерител най аппаратурой 20, следящей за концентрацией и д;злением раствора, с вакуумным агрегатом 21. Устройства рабатае- следующим обраЗам,При исследовании кинетики парапро. ницаемости пленсчных материалов исследуемый образец 6 устана вливают в верхней части переходной,семпфиругощей ячейки Й., в эталонный образец 11 - в основании ячейки 9. Затем на поверхности образца 6 закрепляют регулируемый нагреватель 7, .в кОнтактной изатеслв .вской поверху,сти которого расположен датчик 8 темпеоатус ь 0 Па о 0 25 30 Зо и влажности бинарной смеси, После этого с помощью устройства 17 водоподготовки подводят воду к регулируемому нагревателю 7 и блоку 15, Перекрывают запорным клапаном 12 вход в переходную ячейку 9 и подают в нижнюю камеоу 5 раствор 14 соли от блока 19 подготовки раствора через подводящий патрубок 13, Осуществляют контроль за концентрацией рас. вора и давлением с помощью аппаратуры 20 и вакуумного агрегата 21, Перекрывают сечение воздуховада 1 с помощью шторных затворов 2 и 3, а поток воздуха заданной температуры Т, относительной влажности ри скорости Б направляют по запасному(отводящему) ваздухаводу 4, Затем датчики 8, 10 и 16 подключают к вторичному прибору 18, запитуя его от сети, Набирают программу изменения температуры в течение опыта в нагревателе 7 и блоке 15, включают эти блоки в работу и контролируют температуру бинарной смеси и влажность по датчикам 8, 10 и 16. После того, как три датчика покажут одинаковое значение температуры, открь, - вают вход переходной демпфирующей ячейки 9. С помощью датчиков 8. 10 температуры и влажности осуществляется контроль за кинетикой паропроницаемости (в статике) через эталонный образец 11 и исследуемый образец б. При этом воздушныйпоток не омывает поверхности исследуемого образца.На основании полученных экспериментальных данных можно рассчитать некоторые параметры процесса переноса паров воды через исследуемый материал. Так, коэффициент проницаемости Кр испытуемого образца рассчитывается па формуле где Кэ- проницаемость эталонного образца; 1 р, Ь - количество влаги,. прошедшей за единицу времени через исследуемый и эталонный образцы площадью Яс;дрр, Диэ - перепад химических потенциалов по абе стороны исследуемсгго и эталонного образцов,Коэффициент диффузии можно рассчитать по формуле 2 д д ьЯр (7- ь Яу1 (Да-= лТ 2 Т 1 где д- половина толщины исследуемого образца,.(й - Р ) - время диффузии;Рр(1 ), 4 р(тЪ ) - химические потенциалы в фиксируемый момент времени.Затем поднимают и фиксируют в верхней части воздухопровода 1 регулируемый нагреватель 7 вместе с датчиком 8, одновременно открывая шторные затворы 2, 3 и перекрывая сечение запасного воздухопровода 4 и переходной ячейки 9. При этом воздушный поток омывает поверхность исследуемого образца 6, через который происходит тепло- и массообмен с объемом переходной демпфирующей ячейки 9, По показаниям датчика 10 исследуют кинетику паропроницаемости через образец 6 в динамическом режиме.Формула изобретения Устройство для исследования паропроницаемости пленочных материалов, содержащее измерительную и рабочую камеры с затворами, разделенные средством для крепления образца, рабочая камера снабжена входным патрубком, соединенным с источником газоносителя, и выходным - с расходомером, и датчиком влажности, а иэ мерительная выполнена с полостью для раствора, соединена с блоком подготовки раствора и снабжена датчиками температуры и влажности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определе ния проницаемости путем устранения термодиффуэионных потоков, один из затворов выполнен в виде подвижного поршня с размещенным в нем регулируемым нагревателем и снабжен датчиками влажности и 15 температуры, а другой - в виде жестко закрепленного поршня, в основании измерительной ячейки выполнено приспособление для крепления капиллярно-пористого эталонного образца, а в самой ячейке дополни тельно установлен датчик влажности итемпературы,