Стенд для определения газопроницаемости пористых изделий и материалов

Союз . СоветскикСоциапнстнческнкРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и 8983 ОО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. О 01 М 15/08 Ъоударстаеииый комитет СССР ао делам изобретеиий и открытий(7 ) Заявитель ециальное проектно-конструкторское и г бюро химического и нефтяного машино 4) СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ И МАТЕРИАЛОВующие недос- что давление от сте м атки. Вс оздается ается оч дствие т апором с ь незнач го,олба оды, допусльныи диап ерепада00 мм во пределедостатспеч еновой ме ления верхн ст.), что явно тании, например х изделий порош К собственным и при и ых порис аллургии решност сти его емых вазон изкой харакаметров, чтслучаевесколькождйй из коой проверолуча е стоаст ьтатов. случаях о насыт н оторыж Изобретение относится к испытательной технике, а именно к определению газопроницаемости гидравлического сопротивления пористых изделий,изготовленных, например, методом порошковой металлургии.Известно устройство для определения водопроницаемости текстильных материалов,которое содержит корпус,штуцер с центральным отверстием, крыку для прижима материала и индикаторы продольного и поперечного натяжений материала 1 1 1,Наиболее близким по техническойсущности и решаемым задачам к изобретению является стенд для определениягазопроницаемости пористых изделий сприменением выпускаемых промышленностью газовых счетчиков и ротаметров. Стенд содержит измерительную инапорные емкости и установленный меж у ними с целью создания постоянноавления поплавковый регулятор уроя напорного столба жидкости 1 2 ,стенда прибавляются погреш основных приборов, использ качестве расходомеров. Диа мерения зависит от техниче теристики счетчиков и розаставляет в большинствеустанавливать на стенде приборов одновременно, торых требует периодиче ки; стенд в этом случае громоздким и ненадежным верности получаемых рез пускаемый воздух во все имеет контакт с жидкост щен водяными парами, чт898300 10 15 40 50 случаях недопустимо по условиям испытания. Нежелательно много последовательных ручных закрытий и открытийзапорной арматуры в процессе испытания, Фиксация времени производитсяиспытателем, что требует весьма значительного внимания; оценка результата зависит в этом случае от субъективности испытателя.Цель изобретения - повышение точности измерений, расширение функциональных возможностей, уменьшение погрешностей, связанных с возможнымиколебаниями температуры газа,Указанная цель достигается тем,что в устройстве, содержащем аппара-.туру подготовки газообразной среды,стол и механизм крепления пористыхизделий или образцов пористого материала, напорная и измерительные емкости совмещены и выполнены в виде полого цилиндра с подвижной перегородкой, могущей перемещаться в сторонуизмерительной емкости и фиксироваться в любом промежуточном положении от перемещения в обратном направлении и разделяющей цилиндр на две полости, одна из которых напорная, другая измерительная, имеющие общий подвод среды через питающий трубопровод с комплектом аппаратуры и распределитель с функцией ИЛИ-ИЛИ. Измерительная емкость посредством автономного выпускного трубопровода с комплектом аппаратуры соединена с пористым изделием или образцом пористого мате- . риала; Подвижная перегородка, используемая в качестве разделителя полостей, имеет в этом случае следующие решающие преимущества перед типовым поршнем пневматических цилиндров: при;движении перегородки, возникающем при вытеснении среды из одной полости, ,путем перепуска той же среды в по.лость по другую сторону перегородки, соблюдается равенство величин давлений по обе стороны перегородки (при движении поршня при тех же условиях всегда имеется неравенство величин давлений по обе стороны поршня, возникающее за счет неравенства полезной площади в полости поршня и полости штока) Равенство давлений по обе стороны Перегородки исключает опасность проникновения среды по другую сторонуперегородки сквозь уплотнение в подвижном соединении, т. е. гарантирует точность замера запасенного количества газа. В случае же применения поршня для предотвращения самоперепускасреды необходимо выполнить абсолютнонадежное уплотнение с гарантией, аэто в конкретном случае может бытьнецелесообразным. Равенство величин давления по обе стороны перегородки в процессе истечения весьма наглядно при пользовании стендом и исключает возможные неправильные толкования; в случае надобности может быть сведена практически к нулю необходимая минимальная разность в настройке регуляторов давления на питающем трубопроводе и на трубопроводе, идущем к изделию. Применение перегородки вместо поршня позволяет упростить конструкцию, устранив конструктивные трудности,накладываемые условиями дви жения; перемещение по мере истечения среды, фиксация в обратном направлении, легкое перемещение в обоих направлениях, например, вручную, при помощи маховичка, при настройке по шкале. В комй" лекте аппаратуры выпускного трубопро вода, идущего к изделию, установлен прибор, например репе давления, срабатывающий при изменении величины давления, например при резком падении давления в момент опорожнения полости, и дающий выходной сигнал,.например электрический, на прибор времени, на" пример на электрический секундомер. Фиксатор подвижной перегородки вы полнен в виде входящей внутрь цилинд ра упорной скалки, перемещающейся ьдоль оси цилиндра в обе стороны посредством винтовой самотормозящейся пары, например, вручную при помощи маховичка. На наружном конце скалки закреплена стрелка-указатель, перемещающаяся .совместно со скалкой. На неподвижном основании против стрелки укреплена шкала с делениями, градуирования, например, в единицах объема. В комплектах аппаратуры питающего и выпускного трубопроводов установле- ны термоустройства, например электро-, нагреватели, управляемые приборами контроля температуры, например электроконтактными термометрами, установленными на тех же трубопроводах в потоке проходящего газа.898300 Такое устройство стенда позволяет знать количество газа, предназначенного для пропуска через изделие или образец, и поддерживать в процессе истечения постоянное давление перед З изделием, тем самым гарантировать определение результатов при постоянстве перепада давления вплоть до полного опорожнения полости цилиндра, Отсутствие необходимости в визуальном 10 наблюдении и контроле за приборами, регулирующими давление и температуру, а также отсутствие необходимости наб" людения за приборами времени уменьшает вероятность погрешностей при . 15 определении результатов, увеличивает производительность труда и делает стенд пригодным для использования как в лабораториях, так и в цеховых условиях. 20 в изделие или образец. Так,по направлению потока (от полости Б к изделию 1 О) имеются регулятор давления16, термоустройство, например электронагреватель 17, прибор с выходными сигналами для контроля температуры, например электроконтактный термометр 18. В конце трубопровода 9 установлено реле давления 19 с выходным сигналом, например электрическим, обизменении давления. Для контроля давления в полости Б предусмотрен указатель давления 20; контроль давленияна входе газа в изделие - по укаэателю давления, например манометру 21,Реле давления 21,имеет выходной сиг-нал и связь, например электрическую,с прибором времени, например электрическим секундомером 22. На чертеже не изображена общепринятая аппаратура, необходимость кото-, На чертеже схематически показан стенд для измерения газепроницаемости,В составе стенда имеется полый ци. - . линдр 1, разделенный подвижной пере- у городкой 2 на две полости - полость А и полость БУпорная скалка 3 с самотормозящимся винтом 4 служат упором-Фиксатором для подвижной перегородки 2, На конце упорной скалки 3 З 0 закреплена стрелка-указатель 5. Против стрелки на неподвижной основе закреплена шкала 6 с делениями. Трубопровод 7 присоединен к распределителю 8 с функцией ИЛИ-ИЛИ. Выходы распределителя 8 соединены трубопроводами с полостями А и Б цилиндра 1. Трубопроводом 9 полость Б соединяется с испытуемым изделием или образцом 10Между распределите 40 пем 8 и трубопроводом 9 установлен обратный клапан 11, допускающий на 1 травление потока газа только от распределителя 8 и запирающий проход в обратном направлении, На трубопрово 45 :де 7 установлен комплект аппаратуры, обеспечивающий постоянство параметров газа,(давление, температура ), поступающего в полости цилиндра 1. Это ре. гулятор давления 12,термоустройство, например электронагреватель 13,и приббр контроля температуры с выходными сигналами, например электроконтактный термометр 14. На трубопроводе 9 установ лен запорный орган, например вентиль 15 с электромагнитным приводом, а также свой комплект аппаратуры для Поддержания постоянства параметров газа, поступающего непосредственно рой на большинстве магистралей с газообразной средой широко известна специалистам: фильтры, маслораспылители, осушители, предохранительные клапаны и т.д.Устройство работает следующим образом.Вращением винта 4 скалка 3 с помощью стрелки-указателя 5 и шкалы 6, градуированной в единицах измерения объема, устанавливается в нужное по"ложение, определяемое желаемым объемом полости Б. В трубопровод 7 из магистрали или баллона подается рабочая среда, например сжатый воздух. Регулятор давления 12 настраивают иа необходимое давление в полости Б. Контроль величины давления - по указателю 20, Нужное давление определяется необходимым количеством газа, запасаемым в полости Б. Пересчет количества газа, находящегося под .давлением, в газ, находящийся в иных условиях, например в условиях по ГОСТ 2939-63 или в условиях барометри. ческого давления, в момент испытания производится по общеизвестным формулам (например, при давлении до 1 МПа в температурном интервале С - 50 Совполне достаточную точность дают формулы, вытекающие из закона Клайперона - Менделеева; в другом конкретном случае может быть вполне достаточно формулы закона Бойля - Мариотта). Переключением распределителя, например пневмораспределителя 8 с электро магнитным управлением, газ подается в полость А, подвод от полости Б краспределителю 8 автоматически перекрывается, например, обратным клапа/ном 11. Открытием вентиля 15 создается возможность поступления газа кизделию или образцу. Запасенный в по- Блости Б газ поступает по трубопроводу9 к изделию или образцу 10 под постоянным давлением, определяемым настройкой регулятора давления 16. Стабильность работы регулятора 16 обеспечи Овается стабильностью давления передрегулятором 16, обеспечиваемым равенством давлений в полостях А и Б в течение всего процесса истечения вплотьдо полного опорожнения полости Б.Одновременно с открытием вентиля 15 включается прибор времени, например электрический секундомер 22. В процессеистечения газа через изделие (образец) перегородка 2 под давлением поступающего в полость А газа отходитот скалки 3 и движется вправо (см.чертеж) со скоростью, зависящей отпропускной способности пористого изделия (образца), т.е. его газопроницаемости. В момент упора перегородки2 в стенку цилиндра 1 давление в тру -бопроводе 9 резко падает, реле давления 9 срабатывает и дает выходнойсигнал, например электрический, на ЗОприбор времени, например электричес -кий секундомер 22, Ход секундомераостанавливается, и тем самым Фиксируется время, в течение которого произошло истечение заданного количества газа через изделие (образец) призаданном давлении. Тем сажи определяется расход при конкретном перепаде давления, который выражается количеством газа, прошедшим через иэделие (образец) в единицу времени,Для поддержания; температуры в задан.ном интервале установлены термоустройства; на входе - термоустройство13 (например, электронагреватель) суправлением от прибора 14 контролятемпературы с выходными сигналами-(например, электроконтактный термометр) и на выходе - термоустройство17 с управлением от прибора контролятемпературы 18,Стенд может быть применен в лабораториях и на предприятиях, выпускающих металлокерамические пористые изделия, например изделия порошковойметаллургии и др. Формула изобретения1. Стенд для определения газопрони.цаемости пористых изделий и материалов, содержащий аппаратуру подготовки газообразной среды, стол и механизм крепления пористых иэделий илиобразцов материалов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений и расширенияФункциональных возможностей, напорнаяи измерительная емкости совмещены ивыполнены в виде полого цилиндра сподвижной перегородкой, могущей перемещаться в одну сторону и Фиксироваться в любом промежуточном положении от перемещения в обратном направлении и разделяющей цилиндр на двеполости, оцна из которых напорная,другая измерительная, имеющие общийподвод среды через питающий трубопровод с комплектом аппаратуры и распределитель с Функцией ИЛИ-ИЛИ и выпускной трубопровод с комплектом аппаратуры, соединяющий измерительную емкость с пористым изделием или образцом.2. Стенд по п. 1 о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью возможности наблюдения Фиксированного положения подвижной перегородки, Фиксаторперегородки выполнен в виде входящейвнутрь цилиндра упорной скалки, перемещающейся посредством винтовой пары совместно с закрепленной на наружном конце стрелкой-указателем вдольоси цилиндра, и неподвижно закрепленной шкалы с Делениями.,3. Стенд по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что., с целью уменьшения погрешностей, связанных с возможными колебаниями температуры газа,в комплектах аппаратуры питающего ивыпускного трубопроводов установлены термоустройства, управляемые приборами контроля температуры, установленными на тех же трубопроводах в потоке проходящего газа.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 311180, кл. О 01 й 15/08, 1968.2. Авторское свидетельство СССРР 237442, кл. С О 1 Н 7/О, 1967898300 Составитель В. АлексеевРедактор М, Циткина Техред Т.Маточка Корректор М. Коста аказ лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1938/59 Т ВНИИПИ Госуда по делам иэ 13035, Москва, Ж раж 882ственного комитетбретений и открыт5, Раушская наб.,ПодписноСССРйд. 4/5