Метод за измерване на диаметъра на порите и порьозността на филтрите
Номер на патент: 741036
Soyuz Soyetskik Социалистически iRklublik ots 741036 (51) M, Kl, 2 a 01 B 7/12 Държавен комитет на СССР за изобретения и открития (72) Автори I. Zvara, B.A. Гвоздев и Т, С Зварова Съвместен институт за ядрени изследвания (54) МЕТОД ЗА ИЗМЕРВАНЕ НА ПОРНИ ДИАМЕТРИ И ПОРОСИСТИФИЛТРИ Изобретението се отнася до областта на измервателната техника и по-специално може да се използва за определяне на характеристиките на финопорестите мембрани, а именно, филтри с прави цилиндрични канали, например ядрени филтри. Има известен метод за определяне на диаметъра на порите с помощта на оптичен микроскоп, но той ви позволява да измервате диаметъра до 0,4 μm. Електронен микроскоп 13 е необходим за директно измерване на диаметър на порите по-малък от 0,4 μm. Този метод е трудоемък и скъп, не е приложим за масови анализи. Най-близкото техническо решение на изобретението е метод за определяне на диаметъра на порите по скоростта на потока на газ или течност, изтласкани 20 през филтър 12), но за да се приложи този метод се изисква точно познаване на порьозността на филтъра или броя на порите на единица повърхност, което изисква допълнителни измервания. Целта на изобретението е да се увеличи производителност при измерване на диаметъра на порите на филтрите. Целта се постига от факта, че се извършват измервания при поне два ZO дебита на газ при налягания, съответстващи на преходния режим между вискозния и дифузния поток на този газ с постоянен спад на налягането през филтъра и стойността на диаметъра се определя от съотношението32 (8 KT 1 Fagde A е коефициентът на приноса на дифузния газов поток към общия дебит на газа; е вискозитетът на газа, poe; B е универсалната газова константа, 8, 31 0 erg/K mol; T е температура, VE; M е молекулното тегло на газа 1Pa: - - определено експериментално; B = M - определя се експериментално. Броят на порите на cm може да се определи чрез заместване на стойността на o, от съотношението: 81 ss Mbf 52428 в yd m, където c е дебелината на филтъра (дължината на порите), cm; R е площта на филтъра, cm9, b) е спадът на налягането във филтъра, dyn/cm. Предложеният метод е реализиран с помощта на стандартна инсталация, съдържаща устройство за създаване на газов поток и разходомер за газ. Уредът е снабден и с клапан за регулиране на диференциалното налягане във филтъра и манометър за диференциално налягане за измерването му. 1 показва монтажната схема; Фигура 2 показва зависимостта на скоростта на газовия поток (M) от налягането (p); на фиг. 3 същата зависимост с допълнително офорт, монтажната схема (фиг. 1) съдържа вакуумна помпа 1 или компресиран газов цилиндър, клапани 2 и 3 за прецизно регулиране на налягането, клапани 4 и 5, манометър b, държач на филтър 7 с филтър, разходомер 8, диференциален манометър 9. потокът се създава чрез вакуум с помощта на вакуумна помпа или налягане с помощта на компресиран газов цилиндър. Спадът на налягането във филтъра L се измерва чрез диференциален манометър и се настройва от неклапан 3. Налягането върху филтъра P се измерва с манометър b и се регулира от клапан 2. Средното налягане върху филтъра е определя се като p = p- .2 Параметрите на ядрените филтри се определят по следния начин.Изследваният филтър е фиксиран върху държача на филтъра 7. През филтъра се подава газов поток със строго фиксиран спад на налягането на литър, регулиран от клапан 3. При определена стойност от p, дебитът на газа се измерва при стандартни условия. Тогава се задава нова стойност) 1 от клапан 2, първоначалната стойност D се фиксира от клапан 3 и дебитът на газа се измерва отново . По този начин, два или повече дебита на газ се измерват при различни и строго фиксирани стойности на филтъра. Въз основа на тези данни се начертава зависимостта на скоростта на газовия поток (Hml/min cm) от налягането p (вж. Фиг. 2). По точките се изчертава права линия и нейното пресичане с оста на ординатите дава стойността b, а разликата между дебита на газа при 1 - 1 ata и b определя стойността a. Изчисляването на параметрите на филтъра се извършва съгласно формулите, дадени по-горе, Този метод ви позволява да определите диаметъра на порите на ядрените филтри в диапазона не от 0,05 μm (поради трудността на достатъчно точно измерване на малки промени в скоростта на газовия поток) до няколко единици μm (когато с 1 (1). Ако е необходимо, можете да измерите диаметъра на порите по-малък от 0,05 μm. За това дебитът на газа се измерва за една стойност (s (стойност b). След това, чрез допълнително ецване на същия филтър, диаметърът на порите се увеличава до измерима стойност от 1 според стойностите 1а и b, Тогава необходимият диаметър е 15D = Lb (фиг. 3) Проверката на резултатите от измерването на параметрите на ядрените филтри по този метод с помощта на електронен микроскоп показа че разликите в дефинициите не надвишават φ 5. Експресивността на метода (измерването на параметрона може да се произнесе за няколко минути) прави възможно използването му на полуавтоматичен 25 Метод за измерване на диаметъра на порите и порьозността на филтрите, който се състои в измерване на скоростта на потока на газа, преминаващ през филтъра, тъй като, за да се увеличи производителността на контрола, измерването се извършва при най-малко две стойности на газовия поток, при налягания, съответстващи на режима на преход35 между вискозния и дифузния поток на даден газ при постоянен спад на налягането във филтъра, а стойността на диаметъра се определя от съотношението d Br (q) P, където F е коефициентът на принос на дифузния газов поток в общото потребление на газ; H, е вискозитетът на газа, Poin; E е универсалният газ при 45-стагнация, 8.310 erg/K mol; T е температурата, K; М е молекулното тегло на газа; Gba = се определя експериментално; b = MG, - се определя експериментално. Източници на информация, взети предвид при изследването 1. Дитнерски Ю.И. Мембранни процеси за разделяне на течни смеси, М., Химия, 1975, стр., 53.2, Пак там, стр. 50 (прототип), e.2 Съставен A Tehred M. Kuzyk Elagin Corrector M. Pozho Circulation 801TSNIIPI State for Invention 13035, Moscow, Zh, Ra RFP Branch. Patent, Uzhgorod, st. Proektnaya, 4 Редактор N. Arist Заповед 3186/39 на Абонаментния комитет на СССР и Otkrytiyshskaya nab., 4/5