RU2187795C1 - Устройство для определения коэффициента газопроницаемости порошков - Google Patents
Устройство для определения коэффициента газопроницаемости порошков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2187795C1 RU2187795C1 RU2001116782A RU2001116782A RU2187795C1 RU 2187795 C1 RU2187795 C1 RU 2187795C1 RU 2001116782 A RU2001116782 A RU 2001116782A RU 2001116782 A RU2001116782 A RU 2001116782A RU 2187795 C1 RU2187795 C1 RU 2187795C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas permeability
- powder
- scale
- coefficient
- powders
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для определения коэффициента газопроницаемости порошков и может быть использовано в производствах средств защиты растений, сажевом производстве, в химической, фармацевтической и других областях промышленности. Устройство имеет трубную разводку в виде двух параллельных ветвей трубок для подачи воздуха, одна из которых содержит стакан для порошка, имеющий возможность оперативной установки и выемки. На конце второй ветви установлена дроссельная диафрагма, а ветви соединены дифференциальным манометром, шкала которого разградуирована в коэффициентах газопроницаемости. Достигается оперативное определение коэффициента газопроницаемости, упрощение конструкции и повышение надежности определения. 6 ил.
Description
Изобретение предназначено для оперативного определения коэффициента газопроницаемости порошков и может быть использовано в производствах средств защиты растений, производстве тех. углерода, в химической, фармацевтической и других областях промышленности.
Известна установка для определения коэффициента газопроницаемости порошков. [Капранова А. Б. Разработка нового шнекового уплотнителя порошков. - Диссертация на соискание уч. ст. к.т.н. Ярославский государственный технический университет, 1995 г., с. 122-125]. В установке использовался метод определения коэффициента газопроницаемости К с переменным расходом воздуха.
Схема установки представлена на фиг.1.
Установка содержит цилиндр 1 с клапанами 2 и 3, стакан для порошка 4 с крышками 5 из газопроницаемого материала, манометры 6 и 7, термометр 8 и компрессор 9. Предварительно высушенный порошок помещается в стакан 4. При закрытом клапане 3 и открытом 2 воздух компрессором 9 закачивается в емкость 1 до заданного давления, определяемого по водному манометру 6. Температура воздуха в цилиндре 1 определяется термометром 8. При закрытом клапане 2 и открытом 3 воздух через порошок в стакане 2, из баллона 1 выходит в атмосферу. При помощи водного манометра 7 измеряется давление в цилиндре 1 и время истечения воздуха. Интервал между измерениями принимается 5 с.
Коэффициент газопроницаемости определяется по формуле
где α - пористость, определяемая экспериментально, безразм.;
μ - вязкость воздуха, Н с/м2;
h, S - высота и площадь цилиндра 1, заполненного порошком, м, м2;
V - объем емкости с воздухом, м3;
РА - атмосферное давление, Па.
где α - пористость, определяемая экспериментально, безразм.;
μ - вязкость воздуха, Н с/м2;
h, S - высота и площадь цилиндра 1, заполненного порошком, м, м2;
V - объем емкости с воздухом, м3;
РА - атмосферное давление, Па.
Недостатки данной установки в сложности ее конструкции. Определение коэффициента газопроницаемости необходимо проводить длительное время при постоянной температуре воздуха. Большая сложность расчетов из-за переменного давления воздуха, проходящего через стакан с порошком.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является прибор Товарова, принятый за прототип. [П.А. Коузов, Л.Я. Скрябина "Методы определения физико-химических свойств промышленных пылей". - Ленинград: Химия,1983, с.71-74].
Схема прибора представлена на фиг. 2.
Прибор для обеспечения постоянства расхода воздуха через испытуемый слой порошка содержит склянку Мариотта 1, из которой вода через наконечник 2 с краном 3 сливается в стаканчик 4. Перепад давления в слое измеряется при помощи одноколенного манометра 5 с резервуаром 6. При стационарном режиме течения воздуха через слой порошка уровень жидкости в трубке манометра должен оставаться постоянным. Склянка Мариотта соединена резиновым шлангом 8 со штуцером 9 нижней камеры 10 кюветы. Температура воздуха измеряется термометром 7. Кювета (стакан) представляет собой металлическую гильзу с поперечным сечением 5 см2, разделенную решеткой 11 на нижнюю 10 и верхнюю камеры. Над решеткой размещается слой испытуемого порошка 12, который уплотняется плунжером 13, имеющим в нижней части впрессованный диск 17, а в верхней - фланец 16. Высота слоя контролируется и измеряется по шкале 15 на поверхности гильзы при помощи нониуса 14, укрепленного на штоке.
Для определения коэффициента газопроницаемости К навеску порошка, сделанную с точностью до 0,01 г, помещают в стакан. Далее открывают кран 3, подставляют под сосуд мерный цилиндр и одновременно включают секундомер. Записывают разрежение под слоем пыли ΔP по показанию водяного манометра. Через 1-3 мин кран перекрывают и выключают секундомер. Записывают объем вытекшей воды Vb и время фильтрации воздуха τ.
Коэффициент газопроницаемости порошка вычисляется по формуле
где P1 - давление в середине слоя порошка, причем P1 = B-ΔP/2, где В - атмосферное давление, мм рт. ст.,
ΔP - перепад давления на манометре, мм рт. ст.;
Vb - объем вытекшей воды, см3;
L - высота слоя порошка в гильзе, см;
F - площадь поперечного сечения гильзы, см2;
τ - время, за которое вытекло замеренное количество воды, с.
где P1 - давление в середине слоя порошка, причем P1 = B-ΔP/2, где В - атмосферное давление, мм рт. ст.,
ΔP - перепад давления на манометре, мм рт. ст.;
Vb - объем вытекшей воды, см3;
L - высота слоя порошка в гильзе, см;
F - площадь поперечного сечения гильзы, см2;
τ - время, за которое вытекло замеренное количество воды, с.
Недостатки данного прибора в сложности его конструкции. Определение коэффициента газопроницаемости необходимо проводить длительное время при постоянной температуре воздуха. Но по сравнению с аналогом определение коэффициента газопроницаемости и расчеты здесь упрощаются из-за того, что прибор обеспечивает постоянство давления, при котором проводится эксперимент.
Цель изобретения - создание устройства для оперативного определения коэффициента газопроницаемости порошков, имеющего простую конструкцию, показания которого не зависят от давления и температуры (вязкости) пропускаемого воздуха и указываются непосредственно на шкале устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, стакан для порошка, прибор для измерения давления воздуха и трубную разводку, имеются две параллельные ветви трубок для подачи воздуха. Одна из ветвей содержит стакан для порошка, имеющий возможность оперативной установки и выемки. На конце второй ветви установлена дроссельная диафрагма. Ветви соединены дифференциальным манометром, шкала которого разградуирована в коэффициентах газопроницаемости.
Устройство имеет простую конструкцию при широком диапазоне измерений. После подачи воздуха в устройство стрелка на шкале дифференциального манометра показывает величину коэффициента газопроницаемости в Дарси. Показания дифференциального манометра, соединяющего обе параллельные ветви, не зависят от давления и температуры (вязкости), подаваемого в прибор воздуха.
На фиг. 3 изображено устройство, вид спереди, в масштабе 1: 1,2.
На фиг. 4 изображен разрез фиг. 3 по А-А.
На фиг. 5 изображено устройство, вид сверху.
На фиг. 6 изображена пневматическая схема устройства.
ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ УСТРОЙСТВА
Устройство для определения коэффициента газопроницаемости К состоит из корпуса 1, закрываемого привертной стенкой 2. Сверху корпус имеет откидную крышку 3, установленную на петле. На крышке закреплены ручка, крючок и прокладка резиновая 4. На боковой стенке корпуса закреплена защелка 5. Внутри корпуса 1 устанавливается стакан 6 для порошка, состоящий из корпуса 7, прокладки резиновой 8, трубки соединительной 9, стенки нижней 10 и съемной верхней сетки 11 с П-образной ручкой, имеющей с каждой стороны пазы для фиксации крышки при взаимодействии ее со штифтами, установленными на корпусе 7.
Устройство для определения коэффициента газопроницаемости К состоит из корпуса 1, закрываемого привертной стенкой 2. Сверху корпус имеет откидную крышку 3, установленную на петле. На крышке закреплены ручка, крючок и прокладка резиновая 4. На боковой стенке корпуса закреплена защелка 5. Внутри корпуса 1 устанавливается стакан 6 для порошка, состоящий из корпуса 7, прокладки резиновой 8, трубки соединительной 9, стенки нижней 10 и съемной верхней сетки 11 с П-образной ручкой, имеющей с каждой стороны пазы для фиксации крышки при взаимодействии ее со штифтами, установленными на корпусе 7.
При установке стакана полость под нижней сеткой соединяется с трубкой разводной 12 через штуцер 13, а полость над верхней сеткой - через трубку 9 и штуцер 14. На передней стенке корпуса 1 установлен дифференциальный манометр 15, шкала которого разградуирована в коэффициентах газопроницаемости. Манометр соединен с ветвями а и b трубной разводки. Подача воздуха в ветви производится через входной штуцер 16 вентилем 17. Воздух из ветви а выходит через дроссельную диафрагму 18, закрепленную накидной гайкой 19, а из ветви b - через стакан с порошком.
В устройстве после небольшой доработки шкалы можно применить, например, дифференциальный манометр показывающий, типа ДСП-160-Ml, выпускаемый Казанским производственным объединением "Теплоконтроль".
Принцип работы устройства основан на измерении возникающей разницы статических давлений проходящего воздуха в двух параллельных ветвях трубок с исходными одинаковыми статическими давлениями после помещения в одну из ветвей стакана с испытуемым порошком. Коэффициент газопроницаемости порошка при этом обратнопропорционален возникающей разнице статических давлений ДР в ветвях и не зависит от давления и температуры (вязкости) подаваемого в устройство воздуха.
Для градуировки шкалы манометра в устройство устанавливается стакан с порошком нужной максимальной пористости. По этому порошку подбирается диафрагма 18, при которой стрелка дифференциального манометра находится в исходном положении, т.е. в положении, когда статистические давления в ветвях а и b - одинаковы. Далее подбирается второй порошок с меньшей пористостью, при которой стрелка манометра на шкале 1 находится в пределах угла ее возможного перемещения. После этого на установке, описанной в аналоге, или на приборе Товарова определяются коэффициенты газопроницаемости данных порошков. По этим двум показаниям и градуируется шкала 1.
Для увеличения диапазона измерений в устройстве имеется еще одна или несколько шкал. Градуировка шкалы 2 производится аналогичным способом. В устройство закладывается порошок с пористостью, соответствующей минимальной пористости, измеряемой на шкале 1, или близкой к ней. По этому порошку подбирается диафрагма 18, при которой стрелка манометра находится в исходном положении. Далее в устройство закладывается второй порошок с еще меньшей пористостью, при которой стрелка манометра снова находится в пределах угла ее возможного перемещения. На установке, описанной в аналоге, или на приборе Товарова определяются коэффициенты газопроницаемости данных порошков, по которым и градуируется шкала 2, и т.д.
РАБОТА УСТРОЙСТВА
Стакан 6 заполняется до указанного на нем уровня предварительно высушенным порошком, прикрывается сеткой 11 и устанавливается в корпус, так чтобы штуцеры 13 и 14 вошли в соответствующие отверстия в днище стакана. Крышка 3 закрывается и запирается защелкой 5. Под накидную гайку 19 устанавливается дроссельная диафрагма 18. К штуцеру 16 присоединяется трубка для подачи воздуха. Включается подача воздуха краном 17. Величина коэффициента газопроницаемости считывается по шкале 1. Если стрелка манометра выходит за пределы шкалы 1, то дроссельная диафрагма 1 меняется на диафрагму 2 и величина коэффициента газопроницаемости считывается по шкале 2.
Стакан 6 заполняется до указанного на нем уровня предварительно высушенным порошком, прикрывается сеткой 11 и устанавливается в корпус, так чтобы штуцеры 13 и 14 вошли в соответствующие отверстия в днище стакана. Крышка 3 закрывается и запирается защелкой 5. Под накидную гайку 19 устанавливается дроссельная диафрагма 18. К штуцеру 16 присоединяется трубка для подачи воздуха. Включается подача воздуха краном 17. Величина коэффициента газопроницаемости считывается по шкале 1. Если стрелка манометра выходит за пределы шкалы 1, то дроссельная диафрагма 1 меняется на диафрагму 2 и величина коэффициента газопроницаемости считывается по шкале 2.
Claims (1)
- Устройство для определения коэффициента газопроницаемости порошков, содержащее корпус, стакан для порошка, прибор для измерения давления воздуха и трубную разводку, отличающееся тем, что трубная разводка выполнена в виде двух параллельных ветвей соединительных трубок, подсоединенных к штуцеру для подачи воздуха, стакан для порошка подсоединен к трубной разводке через одну из этих ветвей с возможностью его оперативной установки и выемки, на конце другой ветви установлена дроссельная диафрагма, прибор для измерения давления воздуха выполнен в виде дифференциального манометра, шкала которого разградуирована в коэффициентах газопроницаемости и который соединен с обеими параллельными ветвями соединительных трубок.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001116782A RU2187795C1 (ru) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | Устройство для определения коэффициента газопроницаемости порошков |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001116782A RU2187795C1 (ru) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | Устройство для определения коэффициента газопроницаемости порошков |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2187795C1 true RU2187795C1 (ru) | 2002-08-20 |
Family
ID=20250885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001116782A RU2187795C1 (ru) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | Устройство для определения коэффициента газопроницаемости порошков |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2187795C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106644823A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-10 | 山西大学 | 煤壁涂料的气密性测试装置及其气密性测试方法 |
-
2001
- 2001-06-15 RU RU2001116782A patent/RU2187795C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| КАПРАНОВА А.Б. Разработка нового шнекового уплотнителя порошков. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Ярославский государственный технический университет, 1995, с. 122-125. * |
| КОУЗОВ П.А., СКРЯБИНА Л.Я. Методы определения физико-химических свойств промышленных пылей. - Л.: Химия, 1983, с.71-74. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106644823A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-10 | 山西大学 | 煤壁涂料的气密性测试装置及其气密性测试方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106769638B (zh) | 一种基于气体消耗量测定分子筛吸附量的方法及装置 | |
| CN102221387B (zh) | 一种可直接测定土样体积变化的压力板仪 | |
| Dane et al. | 3.3. 2 Laboratory | |
| RU2187795C1 (ru) | Устройство для определения коэффициента газопроницаемости порошков | |
| US2537668A (en) | Porosimeter and method of using same | |
| US4154098A (en) | Volume measuring method and apparatus | |
| CN209961774U (zh) | 一种多功能岩心驱替实验装置 | |
| RU2807432C1 (ru) | Способ калибровки многофазного расходомера | |
| GB2233461A (en) | A capillary rheometer | |
| RU164946U1 (ru) | Устройство для измерения параметров маловязких и вязких текучих сред в трубопроводе | |
| KR100679992B1 (ko) | 분말시료의 밀도측정방법 및 장치 | |
| RU2632999C2 (ru) | Устройство для измерения параметров жидких сред в трубопроводе | |
| SU1083097A1 (ru) | Автоматический анализатор давлени насыщенных паров жидкости | |
| RU2776273C1 (ru) | Контрольная течь со шкалой | |
| SU1158901A1 (ru) | Устройство дл измерени коэффициента диффузии газа в жидкости | |
| RU1805340C (ru) | Способ определени удельной поверхности дисперсных материалов | |
| RU2457461C1 (ru) | Способ и устройство для измерения плотности жидкости | |
| SU961604A1 (ru) | Устройство дл одновременного определени потенциала воды,влажности и ненасыщенной гидравлической проводимости в почвах и дисперсных грунтах | |
| RU69243U1 (ru) | Система контроля разрежения в герметичной прозрачной емкости | |
| CN115791556B (zh) | 一种连续测量变温度下非饱和膨胀土气相渗透系数的测量装置及其测量方法 | |
| RU2263781C1 (ru) | Устройство для определения влажности продукции газовых скважин | |
| CN211043031U (zh) | 一种液体密度计 | |
| SU1390589A1 (ru) | Устройство дл определени погрешности датчиков влажности | |
| CN113654968A (zh) | 一种低渗介质气体渗透性测试装置及其安装、测试方法 | |
| CN210108558U (zh) | 一种大口径超声波热量表 |