ГОСТ 25283-93
ГОСТ 12350-78 (СТ РЕВ 961-78) Стали леговані та високолеговані. Методи визначення хрому (із змінами N 1, 2, 3)
ГОСТ 12350-78
(СТ РЕВ 961-78)
Група В39
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР
СТАЛИ ЛЕГОВАНІ І ВИСОКОЛЕГОВАН
ГОСТ 12354–81 Стали леговані та високолеговані. Методи визначення молібдену (зі зміною N 1)
ГОСТ 12354-81
Група В39
МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ
СТАЛИ ЛЕГОВАНІ І ВИСОКОЛЕГОВАНІ
Методи визначення молібд
ГОСТ 12353-78 (СТ РЕВ 1506-79) Стали леговані та високолеговані. Методи визначення кобальту (зі зміною N 1)
ГОСТ 12353-78
(СТ РЕВ 1506-79)
Група В39
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР
СТАЛИ ЛЕГОВАНІ І ВИСОКОЛЕГО
ГОСТ 12363–79 Стали леговані та високолеговані. Методи визначення селену (зі зміною N 1)
ГОСТ 12363-79
Група В39
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СОЮ3А РСР
СТАЛИ ЛЕГОВАНІ І ВИСОКОЛЕГОВАНІ
Методи визначення се
ГОСТ 12360–82 Стали леговані та високолеговані. Методи визначення бору (зі зміною N 1)
ГОСТ 12360-82
Група В39
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР ГОСТ 12364-84 ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР Методи визначення церію Steels alloyed ГОСТ 12355-78 ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР ГОСТ 12362-79 ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР ПОРОШОК ЗАЛІЗНИЙ Методи визначення вуглецю Iron powder. КРЕМНІЙ НАПІВПРОВ ГОСТ Р ГОСТ 22536.6-88 ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР Методи визначення миш ГОСТ 22536.5-87 ГОСТ 22536.3-88 ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР СТАЛЬ ВУГЛЕНИСТА І чавун НЕЛЕГОВАНИЙ ГОСТ 22536.1-88 ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР
СТАЛИ ЛЕГОВАНІ І ВИСОКОЛЕГОВАНІ
Методи визначення бору
ГОСТ 12349-83
ГОСТ 12349-83 (СТ РЕВ 1507-79) Стали леговані та високолеговані. Методи визначення вольфраму (зі зміною N 1)
ГОСТ 12349-83
(СТ РЕВ 1507-79)
Група В39
СТАЛИ ЛЕГОВАНІ І ВИГОСТ 12357–84 Стали леговані та високолеговані. Методи визначення алюмінію
ГОСТ 12357-84
Група В39
СТАЛИ ЛЕГОВАНІ І ВИСОКОЛЕГОВАНІ
Методи визначення алюмінію
<ГОСТ 12364–84 Стали леговані та високолеговані. Методи визначення церію
Група В39
СТАЛИ ЛЕГОВАНІ І ВИСОКОЛЕГОВАНІГОСТ 12355-78 (СТ РЕВ 1506-79) Стали леговані та високолеговані. Методи визначення міді (зі зміною N 1)
Група В39
СТАЛИ ЛЕГОВАНІ І ВИСОКОЛЕГОВАНІ
МетоГОСТ 12362–79 Стали леговані та високолеговані. Методи визначення мікродомішок сурми, свинцю, олова, цинку та кадмію (зі зміною N 1)
Група В39
СТАЛИ ЛЕГОВАНГОСТ 12352–81 Стали леговані та високолеговані. Методи визначення нікелю (зі зміною N 1)
ГОСТ 12352-81
Група В39
МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ
СТАЛИ ЛЕГОВАНІ І ВИСОКОЛЕГОВАНІ
Методи визначення нікГОСТ 16412.7-91 Порошок залізний. Методи визначення вуглецю
ГОСТ 16412.7-91
Група В59
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР
Методи для виГОСТ 26239.3−84 Кремній напівпровідниковий, вихідні продукти для його одержання та кварц. Методи визначення фосфору (зі зміною N 1)
ГОСТ 26239.3-84
Група В59
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСРГОСТ Р ИСО 16918-1-2013 Сталь та чавун. Мас-спектрометричний метод з індуктивно пов'язаною плазмою. Частина 1. Визначення вмісту олова, сурми, церію, свинцю та вісмуту
ГОСТ Р ІСО 16918-1-2013
НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСГОСТ Р ИСО 17641-2-2012 Випробування руйнівних зварних швів металевих матеріалів. Випробування на опірність утворенню гарячих тріщин у зварних з'єднаннях. Процеси дугового зварювання. Частина 2. Випробування із природною жорсткістю
ГОСТ 22536.6-88 Сталь вуглецевий і чавун нелегований. Методи визначення миш'яку
Група В09
СТАЛЬ ВУГЛЕНИСТА І чавун НЕЛЕГОВАНИЙГОСТ 22536.5-87 (СТ РЕВ 486-88, ІСО 629-82) Сталь вуглецевий і чавун нелегований. Методи визначення марганцю (зі змінами N 1, 2)
(СТ РЕВ 486-88,
ISO 629-82)*
_______________
* Змінена редакція, Змін. N1.ГОСТ 22536.3-88 (СТ РЕВ 485-75) Сталь вуглецевий і чавун нелегований. Метод визначення фосфору
(СТ РЕВ 485-75)
Група В09ГОСТ 22536.1-88 (СТ РЕВ 5284-85) Сталь вуглецевий та чавун нелегований. Методи визначення загального вуглецю та графіту
(СТ РЕВ 5284-85)
Група В09
СТАЛЬ ВУГЛЕН
ГОСТ 25283-93 (ІСО 4022-87) Матеріали спечені проникні. Визначення проникності рідин
ГОСТ 25283-93
(ІСО 4022-87)
Група В59
МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ
МАТЕРІАЛИ СПІЧНІ ПРОНИЦЮВАНІ
Визначення проникності рідин
Permeable sintered металеві матеріали. Determination of fluid permeability
ГКС 77.160
ОКСТУ 1790
Дата введення 1997-01-01
Передмова
1 РОЗРОБЛЕН Технічним комітетом зі стандартизації ТК 150 «Порошкова металургія"
ВНЕСЕН Держстандартом Росії
2 ПРИЙНЯТЬ Міждержавною Радою зі стандартизації, метрології та сертифікації (протокол N 3-93 від 17.02.93)
За ухвалення проголосували:
| Найменування держави | Найменування національного органу зі стандартизації |
| Азербайджанська республіка | Азгосстандарт |
| республіка Арменія | Армдержстандарт |
| Республіка Білорусь | Білстандарт |
| Республіка Казахстан | Казгосстандарт |
| Республіка Молдова | Молдовстандарт |
| російська Федерація | Держстандарт Росії |
| Туркменістан | Туркменглавдержінспекція |
| Республіка Узбекистан | Узгосстандарт |
| Україна | Держстандарт України |
3 Стандарт містить повний автентичний текст стандарту ISO 4022-87 «Спечені матеріали проникні. Визначення проникності рідин» з додатковими вимогами, що відображають потреби економіки країни
4 Постановою Комітету Російської Федерації зі стандартизації, метрології та сертифікації від 19 червня 1996 р. N 382 міждержавний стандарт
5 ВЗАМІН
1 ПРИЗНАЧЕННЯ І ОБЛАСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ
Цей стандарт встановлює метод визначення проникності рідин проникних спечених металевих матеріалів з відкритою або наскрізною пористістю. Випробування проводять за таких умов, щоб проникність рідин могла бути виражена коефіцієнтами в'язкісної та інерційної проникності (додаток А).
Допускається визначення методом проникності газів проникних спечених металевих матеріалів.
Цей стандарт не поширюється на довгі порожнисті циліндричні зразки малого діаметра, для яких неприпустимо нехтувати падінням тиску рідини при проходженні вздовж порожнини циліндра порівняно з падінням тиску рідини при проходженні через стінку (додаток А).
Додаткові вимоги, що відбивають потреби економіки нашої країни, набрані курсивом.
2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ
У цьому стандарті використані посилання на такі стандарти:
ГОСТ 166-89 Штангенциркулі. Технічні умови
ГОСТ 6507-90 Мікрометри. Технічні умови
ГОСТ 17216-71 Промислова чистота. Класи чистоти рідин
______________
* На території Російської Федерації діє
ГОСТ 18898-89 Вироби порошкові. Методи визначення щільності, вмісту олії та пористості
3. СУТНІСТЬ МЕТОДУ
Пропускання рідини для випробування з відомою в'язкістю та щільністю через випробуваний зразок, вимірювання падіння тиску та об'ємної швидкості течії.
Визначення коефіцієнтів в'язкісної та інерційної проникності, які є параметрами формули, що описує співвідношення між падінням тиску, об'ємною швидкістю течії, в'язкістю та щільністю рідини для випробування та розмірами пористого металевого випробуваного зразка, просоченого цією рідиною.
Коефіцієнт в'язкісної проникності матеріалів визначають в умовах ламінарного перебігу рідини або газу, а коефіцієнт інерційної проникності - при їх турбулентному перебігу.
4 ПОЗНАЧЕННЯ ТА ВИЗНАЧЕННЯ
Терміни, що застосовуються у стандарті, наведені у таблиці 1.
Таблиця 1 - Терміни та визначення
| Термін | Обоз- наче- ня | Одиниця змі- ренія | Визначення |
| 1 Проникність | - | - | Здатність пористого металу пропускати рідину під впливом градієнта тиску |
| 2 Площа випробування | м |
Площа пористого металу, перпендикулярна до напряму потоку рідини. (Активна поверхня, що розглядається як частина поверхні зразка, що бере участь у випробуванні) | |
| 3 Товщина | м | Розмір випробуваного зразка у напрямку потоку рідини: а) для плоских зразків дорівнює їх товщині; б) для порожнистих циліндрів наведено у рівнянні (7.1.2) | |
| 4 Довжина | м | Довжина циліндра (рисунок 2) | |
| 5 Коефіцієнт інерційної проникності | м | Об'ємна швидкість потоку, з якою рідина в одиницю в'язкості пропускається через одиницю площі пористого металу під впливом одиниці градієнта тиску, при цьому опір перебігу рідини виникає внаслідок втрат на в'язкість. Він не залежить від кількості пористого металу, що розглядається. | |
| 6 Коефіцієнт інерційної проникності | м | Об'ємна швидкість потоку, з якою рідина в одиницю щільності пропускається через одиницю площі пористого металу під впливом одиниці градієнта тиску, при цьому опір перебігу рідини виникає внаслідок втрат на подолання інерційності. Він не залежить від кількості пористого металу, що розглядається. | |
| 7 Об'ємна швидкість течії | м | Швидкість перебігу маси рідини, поділена на її щільність | |
| 8 Тиск потоку на вході | Тиск потоку перед зразком | ||
| 9 Тиск потоку на виході | Н/м | Тиск потоку за зразком | |
| 10 Середній тиск | Половина суми тисків на вході та на виході | ||
| 11 Перепад тисків | Н/м | Різниця тисків на вхідній та вихідній поверхнях зразка | |
| 12 Градієнт | Н/м | Перепад тиску, поділений на товщину зразка | |
| 13 Швидкість | м/с | Відношення об'ємної швидкості течії до площі випробування | |
| 14 Щільність | кг/м | Щільність рідини для випробування при середніх значеннях температури та тиску | |
| 15 Динамічна в'язкість | Н·с/м | Коефіцієнт абсолютної динамічної в'язкості, який визначається за законом Ньютона | |
| 16 Поправка на прилад (віднімається від перепаду тисків, що спостерігається) | - | Н/м | Різниця вхідного та вихідного тисків на відводах тиску, коли зразок відсутній у приладі для випробування. (Поправка змінюється зі зміною швидкості течії через прилад і збільшується залежно від ефектів трубки Вентурі на відводах тиску та інших випадках) |
| 17 Середня абсолютна температура | До | Половина суми температур рідини на вході в зразок та виході з нього |
5 ВІДБІР ЗРАЗКІВ
Перед випробуванням необхідно за допомогою газу видалити з пір випробуваного зразка всю рідину. Олія та мастило повинні бути видалені за допомогою відповідного розчинника методом екстракції. Зразок має бути висушений перед випробуванням.
5.1 Відбір зразків проводять за нормативно-технічною документацією на порошкові вироби.
5.2 Випробування проводять на зразках у вигляді диска діаметром від 25 до 100 мм і товщиною від 0,25 до 10 мм або паралелепіпеда, кільця або порожнистого циліндра (трубки) з активною поверхнею від 5 до 100 см при співвідношенні висоти до зовнішнього діаметра лише 2:1. Переважно використовувати як зразок для випробування готові вироби (аркуші, стрічки та ін.), якщо вони задовольняють зазначеним умовам.
5.3 Якщо вироби не задовольняють вимогам 5.2, випробування проводять на зразках, отриманих за технологією виготовлення контрольованої партії виробів та близьких до них за формою.
5.4 Найменший розмір активної поверхні зразка для випробування повинен бути більше 100-кратного, а товщина зразка більша за 10-кратний середній діаметр частинок порошку, з якого виготовлений матеріал зразка.
5.5 Допускається механічна обробка поверхонь зразка, якими здійснюється герметизація системи, крім поверхні, якою проникає газ чи рідина.
5.6 Зразки, що підлягають випробуванню, повинні бути повністю просочені цією рідиною безпосередньо перед випробуванням.
6 АПАРАТУРА
6.1 Обладнання
Вибір обладнання залежить, в основному, від розміру, форми та фізичних характеристик випробуваного зразка.
Цей стандарт передбачає використання двох типів приладів для визначення проникності рідин пористих випробуваних зразків.
6.1.1 Головка з кільцями ущільнювачів для випробування плоских зразків.
Цей тип випробувального пристрою рекомендується до виконання неруйнівного контролю окремих ділянок плоских пористих листів.
Металевий лист проникний затискають між двома парами рухомих прокладок. Внутрішня пара, що відповідає площі випробування, має середній діаметр . Зовнішня пара, середній діаметр якої
, утворює кільце ущільнювача, що оточує випробувану площу, його герметичність допомагає уникнути бічного витоку з площі випробування (рисунок 1). Ширина отвору, утвореного кільцями ущільнювачів головки, повинна бути не менше товщини листа,
.
- Середній діаметр внутрішніх ущільнювачів;
- Діаметр головки;
- Об'ємна швидкість потоку при тиску
;
- атмосферний тиск;
- тиск на виході зі зразка після просочування між кільцями ущільнювачів, його встановлюють рівним
;
- Перепад тиску на витратомірі;
- Перепад тиску на пористому металі
Малюнок 1
Бічний витік зводиться до мінімуму кільцями ущільнювачів головки через однаковий тиск у внутрішній і зовнішній камерах. Це досягається з боку верхньої поверхні зразка якомога більшим збільшенням проходу між верхніми камерами (рисунок 1). З боку нижньої поверхні зразка після просочування внутрішня камера з'єднується з витратоміром і знаходиться, як правило, під невеликим протитиском, а зовнішня камера з'єднується з атмосферою через вентиль, що вирівнює тиск. Цей вентиль призначений для вирівнювання тиску у внутрішній та зовнішній камерах. Дозволяється встановлювати обмежувач між зразком та витратоміром, щоб збільшити протитиск і таким чином стабілізувати керування вентилем вирівнювання тиску.
В ідеальному випадку тиск на нижній поверхні зразка повинен бути якомога ближчим до атмосферного тиску, при цьому обмежувач не застосовують, крім випадку, коли необхідно відрегулювати перепад тисків на витратомірі.
Для внутрішніх ущільнень рекомендуються тороїдальні кільця ущільнювачів (О - кільця).
Ущільнювачі повинні бути досить гнучкими, щоб охопити всі нерівності поверхні та порушення площинності пористих металів. У деяких випадках може виникнути потреба окремо навантажувати внутрішні та зовнішні ущільнювачі для забезпечення ущільнення, що виключає вільне просочування.
Обов'язкові два верхні і два нижні ущільнювачі. Вони мають бути розташовані на одній лінії по відношенню один до одного.
6.1.2 Затискач для випробуваних зразків форми порожнистих циліндрів
Проникність порожнистих циліндричних зразків зручно вимірювати, закріпивши циліндр симетрично між двома плоскими поверхнями, щоб рідина проникла назовні через стінки циліндра. Приклад показаний малюнку 2. Витратомір розміщують перед зразком. При закріпленні пористого металевого циліндра повинні застосовуватися досить гнучкі ущільнювачі, щоб охопити всі нерівності поверхні та запобігти вільному просочуванню.
Примітка — Щоб мінімізувати виправлення на прилад, відстань має бути якнайменшим, а діаметр
повинен бути приблизно дорівнює діаметру
.
Малюнок 2
6.1.3 Тримачі для кріплення зразків (виробів) малих розмірів.
Необхідність застосування власників, схеми яких наведені на рисунках 3 та 4, має бути зазначена у нормативно-технічній документації на конкретні вироби.
1 - зразок; 2 - кришка; 3 - гумова прокладка; 4 - ущільнення бічної поверхні зразка сумішшю, що складається з 60% парафіну та 40% каніфолі, синтетичної смолі або іншим ущільнювачем; 5 - основа; 6 - канали діаметром від 1,5 до 2,0 мм для відведення в манометр газу або рідини; 7 — канали для підведення та відведення рідини чи газу
Малюнок 3
1 - зразок; 2 - кришка; 3 - гумова втулка; 4 - основа; 5 - канали діаметром від 1,5 до 2 мм для відведення в манометр газу або рідини; 6 — канали для підведення та відведення газу чи рідини
Малюнок 4
6.2 Рідини для випробування
Найчастіше гази зручніші для випробування, ніж рідини (додаток Б).
Гази для випробування мають бути чистими та сухими.
За угодою між заінтересованими сторонами проникність можна визначити, за потреби, за допомогою конкретної рідини. Рідина має бути чистою та не містити розчинених газів.
Клас чистоти рідини для випробування ( ГОСТ 17216 ) повинен бути зазначений у нормативно-технічній документації на матеріал (виріб).
6.3 Установка для визначення коефіцієнта в'язкісної проникності рідин та газів, схема якої наведена на кресленні 5. Установку застосовують тільки в умовах ламінарного перебігу рідин та газів.
1 - балон зі стисненим газом; 2 - редукційний вентиль; 3 - фільтр для очищення газу; 4 - осушувач; 5 - моностат для врівноваження тиску; 6 - кран точного регулювання підведення газу; 7, 9, 11, 13, 14, 15, 20, 21, 24, 26, 28, 29, 30 - крани підведення газу та рідини; 10 і 12 - водяні манометри з верхньою межею вимірювання 3 кПа та похибкою не більше 10 Па; 22, 27 - ртутні манометри з верхньою межею вимірювання 40 кПа (замість водяних та ртутних можна використовувати зразкові манометри); 16, 17, 18, 31, 32, 33 - ротаметри або інші витратоміри з похибкою вимірювання не більше 1%; 8, 25 - тримачі для кріплення зразків; 19, 34 - термометри для вимірювання температури рідини або газу з похибкою не більше 0,5 ° С; 23 - бак з рідиною для випробування вільної від абсорбційних газових бульбашок та від забруднень сторонніми частинками або іншими рідинами
Малюнок 5
6.4 Штангенциркуль з похибкою вимірювання не більше 0,05 мм за
6.5 Мікрометр за
6.6 Манометр визначення атмосферного тиску з похибкою вимірювання трохи більше 1%.
6.7 Термометр визначення температури навколишнього середовища з похибкою вимірювання трохи більше 0,5 °С.
7 ПОРЯДОК ВИПРОБУВАНЬ
7.1 Вимірювання товщини та площі випробуваного зразка
7.1.1 Плоскі зразки для випробування
Розмір губок мікрометра повинен бути не більше розміру поверхневих нерівностей і не менше розміру пір.
Площу випробування визначають у напрямку, перпендикулярному потоку рідини, при цьому градієнт тиску має бути постійним.
7.1.2 Зразки для випробування порожнистої циліндричної форми
Товщину та площа випробування
для порожнистих циліндрів (рисунок 2) обчислюють за формулами:
,
,
,
де .
Якщо товщина стінок мала в порівнянні з
наприклад менше 0,1
, то товщину
та площа випробування
визначають за формулами:
;
.
7.2 Вимірювання перепаду тисків
Установка (апаратура), що використовується під час випробування, повинна бути перевірена на герметичність.
Установки (рис. 5) перевіряють на герметичність під тиском від 7 до 8 кПа.
Перепад тиску можна визначити, вимірюючи тиск на вході та виході із зразка окремо або за допомогою диференціального манометра.
Поправку на прилад одержують, коли зразок відсутній у приладі, спостерігаючи перепад тиску за межами необхідного діапазону швидкостей потоку. Поправка на прилад не повинна перевищувати перепаду тиску більш ніж на 10% (таблиця 1).
7.3 Вимірювання швидкості потоку
Швидкість потоку рідини переважно вимірювати первинним зразком. Швидкість потоку має бути скоригована до середнього тиску та температури зразка. Найбільш зручний у роботі стандартний витратомір (попередньо калібрований за первинним зразком).
7.4 Вимірювання тисків та температур
Необхідно виміряти тиск і температуру на витратомірі та випробуваному зразку, щоб скоригувати показання витратоміра, обчислити середню швидкість потоку через випробуваний зразок, визначити щільність і в'язкість рідини для випробування.
Випробування проводять за температури навколишнього середовища (22±5) °С. Апаратура має бути ізольована від джерел тепла.
7.5 Послідовність операцій щодо проникності газів за умов ламінарного течії.
Закривають крани 2, 6, 7, 13, 14, 15, 20. Відкривають крани 2, 7, 13 і, регулюючи краном 6, підводять газ до власника 8 зі зразком, поступово підвищуючи перепад тиску , контрольованого манометром 10. Встановивши певний перепад тисків по манометру в інтервалі часу від 2 до 3 хв, проводять відліки даних витрати газу (
) по ротаметру 16. Одночасно фіксують тиск і температуру газу, що проходить через ротаметр за манометром 12 і термометром 19 відповідно. Коли межа вимірювання витрати газу по ротаметру 16 досягнуто, відкривають кран 14 і закривають кран 13. Вимірювання проводять по ротаметру 17. При переході на ротаметр 18 відкривають 15 кран і закривають кран 14.
Ротаметри (витратоміри) повинні бути калібровані за тиском та температурою.
Виймають зразок з тримача 8 і вимірюють перепад тиску на тримачі без зразка манометром 10 для значень витрати газу (
), отриманих під час випробувань зразка, оперуючи кранами, а також при випробуванні зразка. Записують витрати газу за показаннями ротаметрів (
), перепаду тиску газу на тримачі із зразком
* і перепаду тиску на тримачі без зразка
. Різниця між
і
має відповідати вимогам 7.2.
________________
* Відповідає оригіналу. - Примітка виробника бази даних.
Перепад тиску на вхідній та вихідній поверхнях зразка ( ), Н/м
, обчислюють для кожного значення
за формулою
,
де - перепад тиску газу на тримачі із зразком;
- Перепад тиску газу на тримачі без зразка,
- тиску потоку газу, виміряні замість тиску
і
за відсутності у приладі (тримачі) випробуваного зразка.
7.6 Послідовність операцій щодо проникності рідин в умовах ламінарного перебігу
Як і газів, випробування проводять на установці (креслення 5). Закривають крани 2, 6, 7, 20, 24, 28, 29, 30 і встановлюють зразок у тримач 25. Потім відкривають крани 28, 24, 20, 2. Змінюючи довільно тиск у системі краном 6, починаючи від 1000 Па і закінчуючи максимальним значенням, що допускається манометром 22, змінюють перепади тисків на утримувачі із зразком, контрольованих манометром 27. Витрата рідини, що проходить через утримувач із зразком (
) при встановленому перепаді тисків
реєструють по ротаметру 31. Коли межу вимірювання витрати рідини по ротаметру 31 досягнуть, відкривають кран 29 і закривають кран 28. Далі вимірювання проводять по ротаметру 32. При переході на ротаметр 33 відкривають кран 30 і закривають кран 29. на вхідний і вихідний поверхні визначають, як зазначено в 7.5.
7.7 Проведення випробування при визначенні проникності газів та рідин в умовах, що відрізняються від ламінарної течії, має бути конкретизовано у нормативно-технічній документації на конкретний виріб.
8 ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ
8.1 Середня швидкість течії
Показання витратоміра коригують, якщо він використовувався некаліброваним, за значеннями тиску та температури, використовуючи коефіцієнт поправки на витратомір
, встановлений виробником. Відкориговане показання витратоміра
знаходять із рівняння
.
Для приведення відкоригованого показання витратоміра до середньої швидкості течії
у пористому випробуваному зразку застосовують поправку
. Поправку обчислюють із рівняння закону газу
.
Тоді середня швидкість течії буде
.
Для занесення даних до таблиці застосовують узагальнений коефіцієнт поправки
для отримання середньої швидкості течії .
При використанні газів для випробування середню швидкість течії у м
/з пористому випробуваному зразку обчислюють за формулою
,
де - Відкориговані показання витратоміра, м
/с;
- Тиск на вихідний (рисунок 1,
) або вхідний (див. малюнки 2-4,
) поверхнях зразка, Н/м
;
- половина суми температур газу на виході зі зразка та на його виході (рисунки 1-4,
), К;
- половина суми тисків на вході та на виході або на вхідній та вихідній поверхнях випробуваного зразка
(малюнки 1 та 7.5, ;
малюнки 2-4, ), Н/м
;
- Температура газу на виході зі зразка (креслення 1) або на його вході (малюнки 2-4), До.
Для отримання середньої швидкості перебігу рідини у випробуваному зразку значення
, їй відповідні, коригують на температуру, рівну половині суми температур рідини на вході у випробуваний зразок та на виході.
Середні значення швидкості течії повинні бути знайдені для всіх перепадів тиску
, обчислених у
7.5 та 7.6.
8.2 Середня щільність та в'язкість
Середній тиск і середня абсолютна температура в випробуваному зразку дозволяють отримати середні густини та в'язкості на основі опублікованих даних.
Значення в'язкості та щільності газів та рідин приймають за даними таблиць фізичних констант.
8.3 Обчислення результатів
Коефіцієнти в'язкісної та інерційної проникності визначають за одночасними вимірюваннями швидкості течії та перепаду тиску. Кількість вимірювань швидкості течії має бути не меншою за п'ять. Вони повинні бути рівномірно розподілені на всьому інтервалі значень швидкості течії, при цьому найбільший вимір має бути не менше ніж у десять разів більшим за найменший.
Результати аналізують за рівнянням
(Додаток А, рівняння А.2).
Це рівняння можна переписати у вигляді ,
де ;
.
Значення і
обчислюють для кожного рівня перепаду тиску та швидкості течії. Відповідні значення
і
наносять на міліметровий папір і проводять пряму лінію, що оптимально з'єднує ці точки.
По перетині цієї лінії з віссю визначають зворотну в'язкову проникність
.
Тангенс кута нахилу цієї лінії дає величину, обернену до інерційної проникності. .
У разі складнощів пряма лінія повинна бути визначена методом найменших квадратів.
Примітка — При вимірі течії у ламінарному режимі визначають лише коефіцієнт в'язкісної проникності (див. додаток А).
8.4 Подання результату
Коефіцієнт в'язкісної проникності записують 10 м
(1 мкм)
), а коефіцієнт інерційної проникності 10
м (1 мкм) з точністю ±5% по відношенню до їхньої величини.
Порядок округлення результатів обчислення коефіцієнтів проникності має бути зазначений у нормативно-технічній документації на конкретний виріб.
Примітка - Одиниця виміру коефіцієнта в'язкісної проникності (мкм ) іноді називають дарсі.
9 ПРОТОКОЛ ВИПРОБУВАНЬ
Протокол випробувань повинен включати таку інформацію:
а) посилання на цей стандарт;
б) усі деталі, необхідні для ідентифікації випробуваного зразка;
в) тип устаткування, що використовується;
г) рідина, яка використовується для випробування;
д) одержаний результат;
е) всі операції, які не обумовлені цим стандартом або розглядаються як необов'язкові;
ж) випадкові чинники, які б вплинути результат.
ДОДАТОК, А (обов'язковий). ТЕЧІ РІДИНИ ЧЕРЕЗ ПОРИСТІ МАТЕРІАЛИ
ДОДАТОК А
(обов'язкове)
А.1 В'язкий перебіг
Емпірична формула течії рідин через пористі матеріали була виведена Дарсі вперше на основі експериментальних даних з водою. Вона встановлює пропорційну залежність падіння тиску на одиницю товщини від швидкості течії на одиницю площі та в'язкістю. Її можна записати у вигляді
, (А.1)
при цьому втрати відбуваються в результаті зсуву в'язкості.
А.2 В'язкий та інерційний перебіг
Насправді перебіг рідини та газу через пористі матеріали включає кілька механізмів, багато з яких можуть проходити одночасно. Досвід показує, що у більшості випадків при перебігу рідин та газів через пористі матеріали діють, як правило, лише три механізми. Це в'язкий, інерційний і ковзний перебіг. Інерційний перебіг супроводжується втратою енергії внаслідок змін напряму перебігу рідини при проходженні по звивистих порах та виникнення місцевих явищ турбулентності у порах. За відсутності ковзної течії інерційні втрати були об'єднані Форшхаймером з втратами при в'язкій течії Дарсі і представлені рівнянням
, (А.2)
яке використано у цьому стандарті (8.3). Однак при малих швидкостях течії в'язких рідин інерційність у рівнянні (А.2) незначна порівняно з в'язкістю і нею можна знехтувати, щоб отримати спрощене рівняння (А.1).
А.3 Слизька течія
Рівняння (А.1) передбачає, що розмір часу більше середнього вільного пробігу молекул газу для випробування. Воно не застосовується для дуже малого розміру і для газів при зниженому тиску або високій температурі. Змінна течія має місце, якщо середній вільний пробіг молекул і розміри пор металу є значеннями одного порядку. За наявності ковзної течії пористий метал має більшу проникність, ніж за його відсутності. Оскільки за наявності ковзної течії зазвичай відсутні інерційні втрати, рівняння (А.2) можна записати як
, (А.3)
де - Коефіцієнт проникності за наявності ковзної течії.
Знаходять поправку для ковзної течії
, (А.4)
де - В'язкісна проникність, що спостерігається, за наявності ковзної течії;
- Коефіцієнт справжньої в'язкісної проникності;
- множник Клінкенберга, який є постійним для даного газу та пористого матеріалу та має розмірність тиску.
Зв'язок між і
можна уявити у вигляді
. (А.5)
Звідси, вимірявши у всьому діапазоні різних тисків (тобто.
і
), будують залежність
від
і одержують пряму лінію.
Тангенс кута нахилу цієї лінії дорівнює . Точка перетину цієї лінії з віссю
дає в'язкову проникність
.
Множитель Клінкенберга збільшується зі зменшенням розміру пір, зменшенням відносної молекулярної маси та збільшенням температури та в'язкості газу.
А.4 Ефекти стінки та крайові
Рівняння (А.2) для перебігу рідин застосовно, якщо пористість однорідна і рівномірна, насправді ж на поверхні випробуваного зразка є неоднорідність. Розглядають два випадки:
ефект стінки для випробуваних зразків, краї яких ущільнені у контейнері;
ефект крайової на вихідний та вхідний поверхнях всіх випробуваних зразків.
Для матеріалу з гранул ефект стінки, як правило, не враховують, якщо діаметр випробуваного зразка не менше ніж у 100 разів перевищує діаметр пористих частинок металу. Якщо діаметр випробуваного зразка близько 40 діаметрів частинок, похибка менше 5%.
Крайовими ефектами можна знехтувати при товщині зразка не менше 10 діаметрів частинок, що складають пористий метал. Так само, як і у випадку ефекту стінки, крайовий ефект залежить від різниці між пористістю на поверхні та внутрішньою пористістю.
А.5 Довгі трубки з пористих металів
Рівняння (А.2), обчислення площі та товщини (7.1.2) та зміна падіння тиску (7.2) припускають, що тиск на вході по всьому зразку однаковий. Для довгих трубок із маленькими отворами можливі відхилення. Щоб встановити, що похибка, викликана падінням тиску рідини по всій довжині осі трубки, менше 5%, можна скористатися однією з наступних методик:
а) переміщають друге відведення тиску в найдальший від входу рідини кінець і порівнюють його показання з отриманим на відводі тиску, розташованому біля входу рідини;
б) перекривають із одного кінця трубку приблизно на половині площі. Вимірюють проникність перекритої трубки, при цьому неперекрита частина трубки знаходиться якомога ближче або якнайдалі від кінця входу рідини. Порівнюють обидва показники проникності.
ДОДАТОК Б (обов'язковий). РІДИНИ ДЛЯ ВИПРОБУВАННЯ
ДОДАТОК Б
(обов'язкове)
Найчастіше використовувати гази зручніше, ніж рідини. Труднощі, що виникають при застосуванні рідин, полягають у наступному:
складно видалити всі тверді частинки, які можуть потрапити в пори пористого металу і таким чином змінити проникність;
розчинені гази можуть виділятися в порах, викликаючи явище «блокування газом»,
гідростатичний тиск рідини може викликати додаткові труднощі при вимірюванні перепаду тиску;
рідини дорожчі та незручні в роботі;
деякі метали можуть вступати в реакцію адсорбції з деякими рідинами, внаслідок чого зменшується розмір пор;
через ефекти капілярності та поверхневої активності ступінь зволоження поверхні пористого матеріалу може вплинути на проникність, що спостерігається, особливо у разі пористих металів з малими розмірами пор.
В окремих випадках використовують рідини, якщо потрібно визначення проникності за допомогою конкретної рідини. Якщо вказана рідина є рідиною Ньютона, необхідно дотримуватися таких умов:
у рідині не повинно бути твердих частинок та розчинених газів;
весь пористий метал повинен бути просочений рідиною, не допускається утворення бульбашок газу на поверхнях та в порах випробуваного зразка з пористого металу.
Коли пори мають великий розмір, результати визначення проникності, отримані під час використання газів і рідин, зазвичай збігаються. Отже, гази використовувати краще, ніж рідини.
У разі використання газів зростає можливість інерційних втрат і тому рекомендується користуватися рівнянням (А.2) додатка А.