Способ определения плотности пористых материалов

.04.92. Бюл, М 15ападно-Сибирский научно-исследоваий и проектно-конструкторский инстехнологии глубокого разведочного В, Шевеле 2;14(088.8) вторское св 3083, кл. 0 вторское св 2754, кл. 6 В. Д, Шантари етельство СССРй 9/02, 07.04.86.етельство СССРй 9/00, 07.07.86,Изобретение относится к технике измерения плотности твердых пористых материалов, в частности горных пород и грунтов, и сыпучих материалов, может применяться в. строительстве, геологии, нефтяной и газовой промышленности для определения плотности кернов горных пород.Известен способ определения плотности частиц порошковых материалов, в котором из порошка приготовляют суспензию на инертной по отношению к порошковому материалу жидкости, определяют плотность и массу декантированной части суспензии и массу содержащегося в ней порошка, а плотность частиц порошка определяют по формуле,Известен способ измерения плотности . сыпучего материала путем измерения диэлектрической проницаемости.Недостаток известного способа состоит в том, что в нем не учитывается влияние ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 47 (22) 05 (46) 23 (71) 3 тельс титут бурен (72) В (53) 53 (56) А М 122А М,124(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Использование: строительство, геология, нефтяная и газовая промышленность. Сущность изобретения: измеряют диэлектрическую проницаемость на образцах - таблетках с одинаковой влажностью. Два эталонных и исследуемый образцы помещают в ячейку в виде плоского конденсатора. Находят значение частоты электрического поля, на который наблюдается максимум диэлектрической проницаемости, и логарифм этого значения. По известным значениям плотностей и логарифмам частот находят искомые значения плотности. 2 табл. частоты электрического поля и адсорбиро- а ванной материалом влаги, что отрицательно сказывается на чувствительности способа и достоверности определения.Цель изобретения - повышение чувст вительности способа и достоверности опре- Ы деления. СОПоставленная цель достигается тем, что измерение диэлектрической проницаемо- с ) сти проводят на образцах с одинаковой влажностью, измеряют значения частоты, на которой наблюдается максимум диалект. рической проницаемости; для двух эталонных и исследуемого образцов, а искомую- фвеличину определяют по формуле любой влажности, или для конкретной комнатной влажности образцов, равной 4,4 мас по формулеРх = 0,59 19 Рх - 2,32, 1728721где рх - определяемая плотность исследуемого образца;р р - известная плотность эталонных образцов, первого и второго соответственно;их - частота, на которой наблюдается максимальное значение диэлектрической проницаемости исследуемого образца, плотность которого оп ределяют;м д - частота, на которой наблюдается максимальное значение диэлектрической проницаемости эталонных образцов с известной плотностью, первого и второго соответственно.Способ осуществляют следующим образом.Порошок йа - монтмориллонита выдерживают в эксикаторе в течение 10 сут при атмосферном давлении и комнатной влажности, проверяют влажность. порошка, Из этого порошка изготовляют образцы в виде таблеток диаметром 40 мм и высотой 2 - 4 мм (лучше 3 мм) прессованием при давлении. Определяют плотность р. После чего образец помещают в ячейку в виде плоского конденсатора и на добротометре Тесла ВМ снимают спектр диэлектрических потерь в диапазоне частот электрического поля 50 кГц - 35 МГц, По известным методикам рассчитывают значения диэлектрической проницаемости,гв зависимости от частоты электрического поля, в которое помещается данный образец 06 = 4,4 мас.0 ), приведены в табл, 1.Исследуя спектр частот, находят частоту Р 1, при которой наблюдается максимум диэлектрической проницаемости е, и логарифм этой частоты 9 м 1, Результаты зависимости логаРифма частоты(9 Рвах) пРиходЯщейсЯ на максимум диэлектрической проницаемости, от плотности Йа- монтмориллонита при влажности образцов 4,4 мас,0 приведены в табл. 2.Берут тот же порошок и прессуют его при другом давлении Р 2, Определяют плотность р 2 и, исследуя спектр частот, находят ,г и 19 Р 2 . Снова прессуют глинопорошок, но уже не определяют плотность, а исследуют образец по частотной зависимости диэлектрической проницаемости и находят Ух и 19 тх. Подставляют полученные данные в аналитические выражения для определения р и находят искомую плотность исследуемого образца, В случае изменения относительной влажности в атмосфере с 60 до 98 влажность образцов йа - монтмориллонита меняется от 4 до 10 мас., что приводит к изменению частоты максимума диэлектрической проницаемости в 20 - 30раз, Поэтому для удобства измерения плот"ности предлагается производить измеренияпри комнатной влажности 65 - 757 ь, темпе 5 ратуре 20 С и атмосферном давлении (1атм),П р и м е р 1. Влажность порошка 4,4мас.р 1 = 0,95 г/см; р 2= 1,66 г/см 19 Р 1 "5,5; 19 Ф 2= 6,75:1 их= 6,25; рх= 1,37 г/см,10 или р= 1,36 г/см . Для контроля определяют рх путем замера размеров образца и. взвешивания его, рх= 1,38 г/см.П р и м е р 2. Влажность порошка 6,815мас.0 ,.р 1 = 1 г/см: р 2= 1,4 г/см 19 юг= 13.5;19= 16,5; 19 Ух= 15,75 рх = 1,3 г/см . Поконтролю рх= 1,31 г/см .П р и м е р 3. Влажность порошка 4,4мас,ф. Давление прессования для исследуемого образца увеличивают в два раза. р 1=0,95 г/см; рг,66 г/см; 19 ю 1= 5.5; 19 Р =6,75: 19 дх= 7,00; р= 1,81 г/см или рх = 1,81зг/см, Для контроля определяют р, путемзамера размеров образца и взвешивания25 его р;-1.8 г/смФормула изобретенияСпособ определения плотности пористых материалов путем измерения диэлектрической проницаемости, о т л и ч а ю щ и й-с я тем, что, с целью повышения чувствительности способа и достоверности определения, измерение диэлектрическойи роницаемости проводят на образцах с одинаковой влажностью, измеряют значениечастоты, на которой наблюдается максимумдиэлектрической проницаемости, для двухэталонных и исследуемых образцов, а искомую величину определяют по формулелюбой влажности, или для конкретной комнатной влажности образцов, равной 4,4мас.0 , по формулеРх =0,5919 фх - 2,32,45 где Рх - опРеделЯемаЯ плотность исследУемого образца;р 1, р 2 - известная плотность эталонныхобразцов, первого и второго соответственно;50 Рх - частота, на которой наблюдаетсямаксимальное значение диэлектрическойпроницаемости исследуемого образца.плотность которого определяют;1, Рг - частота, на которой наблюдает 55 ся максимальное значение диэлектрическойпроницаемости эталонных образцов с известной плотностью, первого и второго соответственно..41 тность об азц мз Логарифм частоты,на которой.наблюдается максимум диэлектрической проницаемостиУвех 5 6оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 Заказ 1402 ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5