Способ определения пористости

Союз СоветсиииСоцивпнстнчесмииРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 972336(23) Приоритет оо делам изобретений и открытийОпубликовано 07,11.82. Бюллетень"1 Дата опубликования описания 17,11.82(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРИСТОСТИ 10 1Изобретение относится к контрольно-иэмерительной технике и может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности при определении пористости исходного сырья, полу 5 фабрикатов, прессовых сукон и прочих пористых сред, применяемых при изготовлении бумаги и картона, может быть использовано в других областях техники. По основному авт, св. М 900170 известен способ определения пористости, заключающийся в фильтрации рабочей среды через образец с постоянной объемной скоростью, введение в нее на входе индикатора и регистрация момента его появления на выходе, при этом на входе образца поддерживают постоянную концентоацию индикатора, затем изменяют ее значение на входе. Регистрируют изменение концентрации на выходе, определяют среднее время пребывания частиц индикатора в образце и рассчи"тывают пористость по формулессоО Ф(СО)сЫеотттэ=l где О - линейная скорость рабочейсреды, отнесенная к полному сечению образца, м/сЬ - толщина образца, м,С - текущая концентрация инди"катора на выходе из образца, г/л,начальная концентрация наовходе и выходе образца, г/лС - момент времени единичногоОвозмущающего воздействияконцентрации индикатора, с,т - среднее время пребываниячастиц индикатора в образце, с,При реализации способа сквозьслой целлюлоэосодержащего материалапропускается с постоянным расходом2336 4для получения четкого графика изменения концентрации индикатора в потоке, выходящем из пористого слоя,приходится давать возмущающее воз действие значительной величины, чтосоответственно требует относительнобольшого промежутка времени. В результате неидеального возмущающеговоздействия искажается график изме нения концентрации индикатора в потоке, выходящем иэ пористого слоя,а рассчитываемое по нему среднеевремя пребывания имеет погрешность,величина которой зависит от степе ни неидеальности возмущающего воздействия, что уменьшает точность измерения.Цель изобретения - повышение точности определения. .20 Поставленная цель достигаетсятем, что в способе определения пористости, заключающемуся в фильтрации рабочей среды через образец спостоянной объемной скоростью, вве дение в нее на входе индикатора и регистрация момента его появления навыходе, на входе образца поддерживают постоянную концентрацию индикатора, затем изменяют ее значение на З 0 входе, регистрируют изменение концентрации на выходе, и дополнительно регистрируют изменение концентрации на входе образца, а среднее время пребывания частиц индикатора вобразце рассчитывают по формуле е+ ьых вх С ср ср где с - среднее время пребываниябык.ср40 частиц индикатора в образце,рассчитанное по графику изменения концентрации индикатора в потоке выходящем иэпористого слоя,й - среднее время пребывания чаСгстиц индикатора в образце,рассчитанное по графику изменения индикатора в потоке,входящем в пористый слой,после чего определяют пористость изсоотношения 45 При определении эффективной пористости по данному способу возникают значительные трудности при внесении возмущающего воздействия.Обычно не удается выдержать иде альную форму возмущающего воздействия, т.е. получить четко выражен" ное ступенчатое или импульсное возмущение Поскольку, с одной стороны, для получения идеальной формы возмущающего воздействия его необходимо произвести за оцень короткий промежуток времени, а с другой стороны где О 3 97 поток рабочей среды (жидкости или. газа), например сквозь слой щепы в варочном котле - поток щелока или сквозь слой бумажной массы на сетке бумагоделательной машины фильтруется вода. На входе потока в слой непрерывно подается индикатор (красящее вещество, вещество, меняющее электропроводность жидкости и др,), который смешивается с жидкостью так, что его концентрация в ней поддерживается постоянной (Ск). На выходе потока из слоя непрерывно измеряется концентрация индикатором в выходящей жидкости (например по оптическим свойствам жидкости, либо по ее электропроводности), 8 некоторый момент времени (йр) производят единичное изменение концентрации индикатора на входе слоя ( возмущение) например концентрация Со скачком меняется до С 4 (форма возмчшения Со 1- С) либо производят импульсное изменение концентрации от С до С 1 и снова до С (форма возмущения С -Г "Ср ), Начиная с этого момента, по данным измерения концентрации индикатора на выходе пористого слоя регистрируют графики .зависимости от времени величины С/Ск в случае ступенчатого возмущения и С - в случае импульсного возмущения. На графике определяют среднее время пребывания частиц в жидко" сти в пористой среде (асср ) . При этом .регистрация указанного графика и опре деление среднего времени пребывания производится до тех пор, пока величины /Со либо С не будут равны соответственно С /0 либо снова 0или не будут отлйчаться от этих значений на величину заранее заданную, т.е. до тех пор, пока не будут выполнены условия точности проведения измерений 1.- линейная скорость рабочей среды, отнесенная к полному сецению образца, м/с,972 5Ь - толщина образца, м,С - текущая концентрация индикатора на выходе из образца, г/л,начальная концентрация инодикатора на входе и выходеобразца, г/л,- момент введения единичногоовозмущающего воздействияпо концентрации индикатора, с,гсР - среднее время пребываниячастиц индикатора .в образце, с,.П р и м е р 1. Были получены графики изменения величины С/С при Фильтрации воды из слоя конденсаторнойцеллюлозы В качестве индикатора использовался раствор МаС концентрацией Со=100 г/л, Концентрация инди- Вкатора в потоке, выходящем из слоя/измерялась мостом переменного тока/регистрирующем значения электропроводности, которые затем пересчитывались в концентрацию йаС 1 через каж- фдые 0,3 с, Толщина слоя равняласьЬ=0,03 м, линейная скорость потокаотнесенная к полному сечению слоя0=7,0 10 м/с и среднее время пребывания йфРХ=201 с, 8 Ы"=1201 с, соответ-звственно йсР=1000 с. При этом величина эффективной пористости составила т =0,393. Для сравнения по основному способу с Р =1201 с, а И 7 =0,4250,П р и м е р 2. Для расчета эффек- зютивной пористости слоя щепы в варочном котле периодического действияв процессе варки был использован график изменения величины Ст/Со. Данный график зарегистрирован при выходе 40щелока из заборного коллектора, расположенного в верхней части котлапосле единичного изменения концентрации индикаторного типа С Г " Спри входе щелока в распределитель, в арасположенный в его нижней части. Ди 3аметр варочного котла 6=6,3 м, высота 6=15 м, объем 246 м. Температура варки, при которой определялась336 4эффективная пористость,125 С, Линей"ная скорость потока отнесенная к.полному сечению котла 0=0,06 м/с,среднее время пребывания с =50 с,й -300 с, соответственно й Р=250 .с,еыаПрй этом величина эффективной пористости составила М =0,252 (для сравнения по основному способу=300 с,а л 7 =0,3050)Предлагаемый способ определенияпористости позволяет не только повысить точность измерения, но .и использовать любую форму возмущаоцего воздействия,Формула изобретенияСпособ определения пористости по авт. св, й 900170, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повывения точности определения, дополнительно регистрируют изменение концентрации индикатора на входе образца, а среднее время пребывания частиц индикатора в образце рассчитывают по Формулеьыиср ср срЯЫХгде Фс - среднее время пребываниячастиц индикатора в образце,рассчитанное по графику из" .менения концентрации индикатора в потоке, выходящем8 Хиз пористого слоя,- среднее время пребыванияРчастиц индикатора в образце,рассчитанное по графику изменения индикатора в потоке,входящем в пористый слой,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 900170, кл. 6 01 й 15/08, 1978(прототип), Составитель О.АлексееваРедактор Ю.Середа Техред А.Бабинец Корректор М,Демчик Заказ о 505/32 Тираж 7 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раущская наб., д, 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,