Прибор для определения удельной поверхности дисперсных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19) (11) 151) 01 И 15/ КОМИТЕТ СССРНИЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУД АРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗОБ РУТЕНИЯ,ТВУ ИЗ(71) Всесоюзный научно-исследователь ский и проектно-конструкторский институт полимерных строительных материалов.(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 759918, кл. С 01 М 15/08, 1978.2. Авторское. свидетельство СССР Р 890163, кл. 6 01 М 15/08, 1980 (прототип). ОПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ СВ(54) (57) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯУДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ДИСПЕРСНЫХМАТЕРИАЛОВ, содержащий жидкостныйманометр, соединенный с испытательной кюветой, снабженной плунжером,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измеренийи расширения диапазона применимости,в него введен соединенный с плунжером динамометр, установленный с возможностью перемещения и подпружиненный в направлении действия нагрузки,причем жесткость пружины по крайнеймере на порядок меньше жесткости динамометра.Изобретение относится к техникдисперсионного анализа, а более конкретно к устройствам для определенияудельной поверхности порошков методом Фильтрации воздуха. через пробу,и может найти применение в различныхотраслях промышленности, напримерстроительных материалов, химической,пищевой, металлургической и др.Известен прибор для определенияудельной поверхности порошкообразныхматериалов, который содержит жидкостный манометр, соединенный с источником разрежения и испытательной кюветой, снабженной плунжером, внутрикоторого расположена пружина, связан.ная со штоком, снабженным регулируемым ограничителем хода 1,Недостатки данного прибора -большая трудоемкость регулированиянагрузки уплотнения при изменениивысоты пробы и необходимость регулирования нагрузки для каждого исследуемого порошка, Кроме того, прибольшой сжимаемости пробы наблюдается несоответствие истинной и установленной предварительно нагрузок,а непосредственное ручное нагружениеограничивает диапаэон испытуемыхматериалов, так как для некоторыхматериалов нагрузка и время ее приложения значительно больше, чем этоможно осуществить вручную.Наиболее близким к предлагаемомуявляется прибор для определенияудельной поверхности дисперсных материалов, содержащий жидкостный манометр, соединенный с испытательнойкюветой, снабженной плунжером.В этом приборе уплотнение пробы вкювете осуществляется нарезным штоком, взаимодействующим с зафиксированной по высоте относительно корпуса кюветы гайкой, снабженной маховиком, связанным с ней посредствомпредохранительной шариковой муфты,заранее настроенной на передачуопределенного крутящего мбмента 2 . Недостатками указанного паибоаа являются невысокая точность измерений и узость диапазона применимости.Эти недостатки обусловлены невозможностью испытания материалов, требующих различных уплотнительных нагрузок, так как настройка предохранительной муфты на передачу различных крутящих моментов и тарировка ее с помощью динамометра чрезвычайно трудоемки и практически трудно осуществимы, а простое регулирование усилия нажатия пружин не дает желаемых результатов, изменением уплотнительной нагрузки в ходе эксперимента вследствие релаксационных явлений в образце, а также невоэможнос. тью измерения удельной поверхности порошков, отличающихся высокой упругостью.Цель изобретения - повышение точности измерений, а также расширениедиапазона применимости путем создания постоянной нормированной нагрузки на образец и поддержания ее в течение всего времени проведения эксперимента.Поставленная цель достигаетсятем, что в прибор для определенияудельной поверхности дисперсныхматериалов, содержащий жидкостныйманометр, соединенный с испытательной кюветой, снабженной плунжером,15 введен соединенный с плунжером динамометр, установленный с воэможностьюперемещения и подпружиненный в направлении действия нагрузки, причемжесткость пружины по крайней мерена порядок меньше жесткости динамометра.На фиг.1 дана схема прибора, нафиг.2 - кювета для исследуемого материала, разрез.25 Прибор состоит иэ жидкостногоманометра 1 со шкалой 2, соединенного шлангами 3 с резиновой грушей 4 ичерез кран 5 с кюветой б, внутри которой расположен полый плунжер 7 сперфорированным дном, под которымнаходится испытуемый порошок 8,Кювета б установлена на подъемномстоле 9, расположенном на основании10, на котором также укреплены полые.стойки 11, внутри которых находятсяпружины 12, адин конец которых штифтами 13 связан со стойками 11, адругой штифтами 14, проходящимисквозь пазы 15 стоек, - с траверсой16 динамометра, состоящего из плос 4 О кой пружины 17 и индикатора 18 часового типа,Траверса 16 установлена на стойках 11 с возможностью перемещениявдоль них на длину паза 15 и .пружиной45 17 динамометра контактирует с плунжером 7 под воздействием пружин 12,;жесткость которых по крайней мерена порядок меньше жесткости динамометра.Прибор работает следующим образом.Подготовленную по известной методике пробу исследуемого порошка8 помещают в кювету б до соприкосно 55 вения плунжера 7 с пружиной 17 динамометра который удерживается в крайнем нижнем положении пружинами 12.При дальнейшем вращении маховичка 9 кювета б и динамометр перемеща 60 ются вверх, пружины 12 растягиваются и через динамометр передают напробу .усилие сжатия, которое регистрируется индикатором 18.По достижении эадайной нагрузки65 пробУ выдерживают некоторое времядо стабилизации ее высоты (нагрузкаи время оговариваются в техническихусловиях на материал), при необходимости корректируя нагрузку,Затем, оставив кювету под нагрузкой, при помощи груши 4 создаютв оистеме разрежение, измеряют время опускания столба жидкости в манометре и по общепринятой методике опре.деляют удельную поверхность испытуемого материала.10Для обеспечения компактного выполнения прибора стойки, связывающиединамометр с основанием прибора, выполнены полощи, а пружины расположены внутри стоек; 15Таким образом, в экспериментахпроба материала всегда находится встрого одинаковых условиях.Незначительные изменения нормированной нагрузки, возникающие в результате релаксационных явлений вобразце, легко компенсируются эластичными пружинами 12, а жесткий динамометр с индикатором 18 позволяетчетко фиксировать установленную нагрузку.Соотношение жесткостей компенсационных пружин 12 и пружины 17 динамометра обусловливается требуемойточностью поддержания нормированнойнагрузки в течение опыта.В нашем конкретном случае прогибпружины динамометра и возможное изменение высоты пробы в течение эксперимента - величины одного порядапах" 1 мм).Наличие компенсационных пружин,жесткость которых на порядок, (в 10раз) ниже жесткости динамометра, влюбом случае обеспечивает поддержа 40 ние нормированной нагрузки с погрешностью не более 10, что вполне достаточно для определения конечной величины с погрешностью не более 5.Дальнейшее уменьшение жесткости компенсационных пружин несколько повысит 1 точность измерений, но приведет к увеличению габаритов устройства и трудоемкости испытаний.Увеличение жесткости компенсацион. ных пружин ведет к резкому снижению точности измерений удельной поверхности материала.При использовании предлагаемого прибора разброс результатов по сравнению с базовым объектом, принятым за прототип, уменьшается с 30-47 до 2-9, т.ев 5-10 раз, Такое повышение точности измерений делает возможным определение удельной поверхности широкого класса отличающихся упругостью порошков, невозможное на базовом приборе вследствие его высокой погрешности. Таким образом, предлагаемый прибор для определения удельной поверхности дисперсных материалов по сравнению с базовым объектом обеспечивает выдержку образца под нормированной нагрузкой и поддержание ее втечение всего времени эксперимента,что является необходимым и достаточным условием обеспечения точностиизмерений и воспроизводимости результатов, а также дает возможностьисследовать на этом приборе такие материалы, для которых ранее метод воэ.духопроницаемости был неприменимиэ-за большого разброса результатовизмерений,1064188 ФО оставитель Е.Кармановехред Т.Маточка ктор М Шарош С. Пе Ре 3 акаэ е филиал ППП "Патент", г.Ужгород, Ул.Проектная ж 873 П дарственного комитета иэобретений и открытий а, Ж, Раушская наб. 14/45 Тира ВНИИПИ ГосУ по делам И 3035, Москв