Способ определения капиллярного давления в капиллярно пористых материалах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 177419 19) ъЫ А 1 1 Е. 7/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ВТОРСКОУУ ДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Тверской политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРЬВ 587346, кл. 6 01 Е,27/00, 1978.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАПИЛЛЯРНОГО ДАВЛЕНИЯ В КАПИЛЛЯРНО-ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛАХ(57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения давления в капиллярно-пористых материалах. Цель изобретения - повышение точности измерения, Цель достигается за счет того, что исследуемый материал последовательно облучают инфракрасным излучением через жидкий фильтр и без него,Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения давления в капиллярно-пористых материалах.Целью изобретения является повышение точности измерения отрицательного капиллярного давления, измеряемого на поверхности исследуемого ь,атериала,На фиг. 1 показано устройство для определения капиллярного давления в торфах; на фиг. 2 - схема гидропресса, используемая в устройстве для определения кадиллярного давления; на фиг. 3 - графики функциональной связи между капиллярным давлением и отношением интенсивностей отраженного излучения без фильтра и с фильтром,При этом сохраняют постоянное расстояние между источником излучения и материалом. Интенсивность суммарного отраженого инфракрасного излучения (с фильтром и без фильтра) фиксируют стандартными детекторами и с помощью стандартных преобразователей, получают относительную величину сигнала 0 = О/Оф. Отрицательное капиллярное давление рассчитывают по формуле Р = Ро ехр(-Кр 0), где Ро - исходная величина давления в материале, определяется экспериментально, О - относительная величина сигнала; Кр - коэффициент, характеризующий особенности взаимодействия ИК-излучения с влажными капиллярно-пористыми материалами, определяется экспериментально. 3 ил. Устроиство содержит оптическии фильтр 1 (красное стекло), отсекающий видимое излучение от инфракрасного, два стандартных детектора инфракрасного излучения 2, смонтированных на устройстве 3, связанном стенками 4 с гидропрессом 5. На вращающемся обтюраторе 6, составляющем единый измерительный блок с источником излучения, установлены жидкий (водяной) фильтр 7 и прозрачный для инфракрасного излучения фильтр 8, Гидропресс 5 состоит из основания 9, на поверхности которого выполнены радиальные канавки 10 и концентрические канавки 11, Над этими канавками расположена керамическая пористая мембрана 12, связанная с исследуемым материалом 13. С помощью соединительной трубки 14 гидропресс соединен с ртутным О-образным манометром 15 и через вакуумный кран 16 с форвакуумным насосом.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы закладывают исследуемый образец торфа 13 на керамическую пористую мембрану 12 гидропресса 5. В радиальных канавках 10 и концентрических канавках 11, а также в соединительной трубке 14 находится жидкость (вода), которая при работе вытягивается в О-образный манометр 15. После закладки образца 13 с помощью гидропресса 5 форвакуумного насоса и манометра 15 устанавливают первую, самую маленькую по абсолютному значению величину давления, После достижения равновесия давлений в образце 13 и манометре 15 и соединительной трубке 14 (в этом случае высота жидкости Л 1 в трубке 14 сохраняется постоянной) снимают сигнал с датчиков 2, полученный в результате облучения материала 13 последовательно инфракрасным излучением, прошедшим через жидкий фильтр 7 и без фильтра 8,В результате опытов получают с датчиков 2 значения О = О/Оф. Далее получают эти значения и для других, уже больших по величине, давлений одного образца торфа. ЗатеМ строят графики в полулогарифмическом масштабе: капиллярное давление - сигнал с прибора (Р = 1(О), фиг, 3. Каждая кривая получена для одного образца, По этим графикам определяют значения углового коэффициента Кр и величину начального давления Р при О = О. Получив этиданные, рассчитывают отрицательное ка 5 пиллярное давление в торфе по формуле(1):Р = Ро ехр(-Кр й)С помощью экстраполяции графиков цР== т(О) на ось ординат или формулы (1) дляконкретных значений О и Р определяют10 исходное давление Ро из формулы Ро = Ркх ехр, (-Кр О).Формула изобретенияСпособ определения капиллярного давления в капиллярно-пористых материалах,15 включающий изготовление образца из исследуемого капиллярно-пористого материала, насыщение его водой до достижениятермодинамического равновесия, о тл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точно 20 сти, образец капиллярно-пористого материала облучают инфракрасным излучениемчерез водяной жидкий фильтр, регистрируют интенсивность отраженного излучения,затем облучают его инфракрасным излуче 25 нием той же интенсивности без жидкогофильтра и регистрируют интенсивность отраженного излучения, а капиллярное давление Р определяют по соотношениюР = Р ехр(-КО /Оф),30 где О и Оф - интенсивности отраженногоизлучения без фильтра и с фильтром;Ро и Кр - величины, определяемые путемпредварительной градуировки.р Ю 77 Составитель С. КулаковаТехред М,Моргентал КоРРектоР( Е,Папп акта Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 аказ 3921 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5