Капилляриметр

(54 1 ИЛЛЯ технистро" еноса и елев в. 22-23.бдвижпно зда,СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЫТИИ ПИСАНИЕ(71) Всесоюзный научно-исследтельский институт гидрогеологинженерной геологии(56) Муромцев Н,А. Использоватензиметров в гидрофизике почЛ.: Гидрометеоиздат, 1979, с.Долгов С,И.Исследование иности почвенной влаги и ее доти для растений. - М. - Л.:тельство АН СССР, 1948, с. 12(57) Изобретение относится кческой физике, в частности к у иствам для определения влагопергорных пород. Цель изобретенияповышение точности измерений за счетисключения уноса пара, Капилляриметрсодержит камеру с пористой мембраной,подмембранная часть соединена с измерительной емкостью, снабженной датчиками давления, Камера расположенанаклонно. Подмембранная камера соединена, с системой заполнения водой.2 ил.Тонкопористая мембрана 7 изготовлена иэ керамической пластинки, атрубка 11, имеющая достаточно боль 5шой внутренний диаметр для свободного выхода из подмембранной камерыпузырьков диффундирующего и выделяющегося иэ воды газа, изготовлена иэпрозрачного материала.10 Для сокращения времени установления равновесия между потенциаломводы в подмембранной системе и потенциалом влаги исследуемого образцакапилляриметр может быть выполнен в15 модификации с дополнительной камерой18, аналогичной подмембранной, с дополнительной мембраной 19 и дополнительной соединительной трубкой 20,соединенной с соединительной трубкой20 11 основной подмембранной камеры 8.Дополнительная камера снабжена патрубком 21, оборудованным вентилем22 с питающей камеру водой емкостью.Капилляриметр работает следующим25 образом.Открывают вентиль 10 и вода, поступающая из питающей емкости черезпатрубок 9, заполняет подмембраннуюкамеру 8 и соединительную трубку 11.Зп После полного эамокания тонкопористой мембраны 7 определяют давлениебарботирования, ограничивающее передел допустимых измерений. При этомпостепенно понижают давление в ваЗ 5 куумной системе капилляриметра и фиксируют разряжений, при котором начинается Фильтр ация бар ботирующегогаза через тонкопористую мембрану,что устанавливают визуально по появлению движущихся пузырьков в трубке 11,Затем давление газа в системекапилляриметра восстанавливают дозначения, соответствующего первой45 ступени разрежения, В рабочую камеруустанавливают водонасыщенный образец так, чтобы обеспечить наиболееплотный контакт с тонкопористой мембраной, Разрежений, заданное в под 50 мембранной системе капилляриметра,поддерживают до полного прекращения .стекания воды в измерительную бюретку, После стабилизации уровня водыв измерительной бюретке измеряют ко 55 личество накопившейся в ней воды ипереходят к следующей ступени разрежения, Процедуру последовательногоступенчатого понижения давления газав подмембранной системе капилляри 1 13540 68Изобретение относится к технической Физике, в частности к устройствам для определения влагопереноса вненасыщенных горных породах и почвах.Цель изобретения - повышение точности определения равновесных значений влагосодержания за счет исключения погрешностей, вызываемых Фильтрацией газа через исследуемый образеци тонкопористую мембрану, а такжесокращение времени установления равенства между значением потенциала,заданного в подмембранной камере,и потенциалом влаги в исследуемомобразце.Поставленная цель достигается тем,что камера капилляриметра расположена наклонно, Трубка выведена из верхней точки подмембранной части камеры и подсоединена к измерительнойемкости выше вывода ее из подмембранной камеры. При этом подмембранная часть камеры соединена через вентиль с системой заполнения ее водой,Кроме того, камера снабжена дополнительной подмембранной частью, идентичной первой, расположенной над рабочей частью камеры и отделенной отнее пористой мембраной.На Фиг, 1 изображен предлагаемый капилляриметр, разрез; на фиг,2 -схема соединения подмембранной и до-полнительной камер в капилляриметре,Капилляриметр содержит рабочуюкамеру 1 с исследуемым образцом 2,сообщающуюся с атмосферой черезкапилляр 3 или щель 4 между корпусом и крышкой 5, предотвращающейиспарение влаги иэ камеры, установленную на подставке 6. Мембрана 7герметично соединена с подмембранной камерой 8, имеющей патрубок 9,: оборудованный вентилем 10, и соединительную трубку 11, подсоединенную к измерительной бюретке 12 вышевывода ее из подмембранной камеры.Измерительная бюретка, имеющаяводосливной вентиль 13, соединена сманометром 14, ресивером 15 и Форвакуумным насосом 16, отключаемымот вакуумной системы капилляриметрапри помощи вентиля 17,Наклон подмембранной камеры исоединительной трубки к горизонтальной оси должен обеспечивать беспре-.пятственное продвижение пузырьковгаза иэ подмембранной камеры в бюретку3 13540метра и определения объема воды, вытекающей из образца на каждой ступени разрежения, повторяют до значениядавленйя, соответствующего давлению.5барботирования, определяемому свойст-вами используемой тонкопористой мембраны. Значения влагосодержания (привеценные к единичному объему образца), соответствующие каждой ступенидавления, определяют путем обратногопересчета,Величину потенциала, задаваемую всистеме капилляриметра, вычисляютпо формуле 15У =Рмон+Гя Рат фгде у - величина потенциала влаги,выраженная эквивалентнойвысотой водного столба;Р, - давление, измеряемое мано Ометром;Р - атмосферное давление;цк " гидростатическое давлениев подмембранной камере наотметке геометрического центра тонкопористой мембраны. 68 4Формула и зобрет ения Капилляриметр, содержащий камеРу, разделенную пористой мембраной на рабочую и подмембранную части, при этом рабочая часть камеры соединена через капилляр с атмосферой, а подмембранная часть камеры соединена трубкой с измерительной емкостью и вакуумной системой, снабженной датчиком давления, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений эа счет предотвращения уноса пара в вакуумную систему и расширения диапазона измерений в область более высоких разрежений, камера расположена наклонно, трубка выведена иэ верхней точки подмембранной части камеры и подсоединена к измерительной емкости выше вывода ее иэ подмембранной камеры, причем подмембранная часть камеры соединена через вентиль с дополнительно введенной в капилляриметр системой заполнения ее водой.1354068 Фр емо оставител Корректор М. Шарохин едактор сно Горная Техред М. Ходанич 568537 Тираж 776 По ВНКИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113 О 35, Москва, Ж, Раушская наб