Спосіб вимірювання діаметра пор та пористості фільтрів
Номер патенту:741036
Союз СоаєскікСоціалістично іРкублик оц 741036(51)М, Кл,2 а 01 В 7/12 Державний комітет СРСР у справах винаходів та відкриттів(72) Автори винаходу І. Звара, Б.А. Гвоздєв і Т,С Зварова Об'єднаний інститут ядерних досліджень(54) СПОСІБ ВИМІРЮВАННЯ ДІАМЕТРА ПІР І ПОРИСТОСТИФІЛЬТРІВ Винахід відноситься до галузі вимірювальної техніки і може бути використане, зокрема, для визначення характеристик дрібнопористих мембран, а саме фільтрів, що мають прямі циліндричні канали ядерних фільтрів .Відомий спосіб визначення діаметра пор за допомогою оптичного мікроскопа, однак, він дозволяє вимірювати діаметр до 0,4 мкм. Для прямого вимірювання діаметра пор менше 0,4 мкм потрібен електронний мікроскоп 13. Такий метод є трудомістким і дорогим, не застосовним для масових аналізів. 12), Однак, для реалізації цього способу необхідне точне знання пористості фільтра або числа пор на одиницю поверхні, що вимагає додаткових вимірювань. Метою винаходу є підвищення продуктивності вимірювання діаметра пор фільтрів. газу при тисках, відповідних перехідному режиму між в'язким і дифузним перебігом даного газу прн постійному перепаде тиску на фільтрі, а величину діаметра визначають з співвідношення 32 (8 КТ 1 Фаде А - коефіцієнт вкладу дифузного течії газу в сумарний витрата газу; - в'язкість газу, пуаэВ - ; постійна,8, 310 ерг/К моль;Т - температура, вЕ;М - молекулярна вага газу 1Ра:- - визначїї тс я експериментально; Ь=М - визначається, експериментально. Число пір на см може бути визначене, підставляючи значення про , із співвідношення:81 вс МЬф 52428 в яьд т тде з - товщина Фільтру (довжина пори), см;Я - площа фільтра, см9,Ь) - перепад тиску на фільтрі, дин /см Запропонований спосіб реалізується за допомогою стандартної установки, що містить пристрій для створення газового потоку та витратомір газу. Установка забезпечена також вентилем для регулювання перепаду тиску на Фільтрі та диференціальним манометром для його вимірювання. На фіг. 1 показана схема установ-ки; на фіг, 2 - залежність витрати.газу (М) від тиску (р); на фіг. 3така ж залежність при додатковомутравленні,Схема установки (фіг. 1) міститьвакуумний насос 1 або балон зі стисненим газом, вентилі 2 і 3 точного регулювання тиску, вентилі 4 і 5, мановакууметр б, фільтротримач 7 зфільтром, витратомір 8, дифференц. потік створюється розрідженням за допомогою вакуумного насоса або тиском за допомогою балона зі стислим газом. Перепад тиску на фільтрі Л вимірюється диференціальним манометром і встановлюється ненти-лем 3. Тиск на фільтрі Р вимірюється мановакууметром б і регулюється вентилем 2. Середній тиск на Фільтлрре визначається як р = р-.2 Визначення параметрів ядерних фільтрів проводиться наступним чином. фільтр пропускається потік газу зі строго фіксованим перепадом тиску на ньому л, регульованим вентилем 3. При певному значенні р заміряється витрата газу за стандартних умов. Потім встановлюється нове значення) 1 вентилем 2, фіксується первісне значення Д вентилем 3 і знову вимірюється значення витрати газу. Таким чином, вимірюються два або більше значень витрати газу при різних строгофіксованому лрна фільтрі. За цими даними будується залежність витрати газу (Чмл / хв см) від тиску р (див. Фіг. 2). По точках проводиться пряма і перетин її з віссю ординат дає величину Ь,а різниця між витратою газу при 1-1 ата і Ь визначає величину а. не від 0,05 мкм (через труднощі досить точного вимірювання малих змін витрати газу) до декількох одиниць мкм (коли з 1 ( 1 ). одного значення (з (величина Ь). Потім додатковим травленням того ж фільтра збільшується діаметр пір до вимірюваного значення з 1 по значенням 1а і Ь, тоді шуканий діаметр 15Й=ЙЬ (Фіг, 3) Перевірка результатів вимірювання параметрів ядерних фільтрів даним способом за допомогою електронного мікроскопа показала, що відмінності в визначеннях не перевищують ф 5. Експресність методу (вимір параметрон може бути вимовлено за кілька хвилин) дозволяє використовувати його на напівавтоматичних лініях виробництва ядерних фільтрів. , що проходить через фільтр, о т л і ч а юЗО щ і й з тим, що, з метою підвищення продуктивності контролю, вимірювання виробляють при не менше двозначення витрати газу, при тисках, відповідних перехідному режиму35 між в'язким і дифузним перебігом даного газу при постійному перепаді тиску на фільтрі, а величину діаметра визначають по співвідношеннюд Бр(ц)Р .де Ф - коефіцієнт вкладу дифузного перебігу газу в сумарний витрата газу; Ч, - в'язкість газу, пуан; Е - універсальна газова45стоянная,8,310 эрг/К моль;Т - температура, К;М - молекулярний вага газу;Гьа= - визначається експерименРтально;Ь=МГ, - визначається експериментально. Дитнерський Ю.І. Мембранні процеси поділу рідких сумішей, М., Хімія, 1975, с, 53.2, Там же, с. 50 (прототип),е.2 Укладач А Техред М.Кузик ЕлагінКорретор М. Пожо Тираж 801ЦНДІПД Державного у справах винаходу13035, Москва, Ж, Ра Філія ППП .Патент, м. Ужгород, вул. Проектна, 4 Редактор Н. АристЗамовлення 3186/39 Передплатне комітету СРСР та відкритійська наб., д. 4/5
ОБ'ЄДНАНИЙ ІНСТИТУТ ЯДЕРНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
ЗВАРА ІВО, ГВОЗДІВ БОРИС ОЛЕКСАНДРОВИЧ, ЗВАРОВА ТАМАРА НАСІННЯ