Изобретение относитс к контролю пористости материалов и может быть Ч применено дл контрол качества тканей , керамики и других материалов. Известен способ определени пористости , заключающийс в облучении контролируемого образца рентгеновским излучением и определении пористости тела по результатам измерени Г11. Недостатком известного способа определени пористости вл етс то, что при осуществлении его используетс дорога и сложна в эксплуатации установка. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ определени пористости, заключающийс в пропитке пористого тела жидкостью и определении привеса образца 2 . Недостатком указанного способа вл етс то, что его точность при взвешивании малых образцов с малою пористостью мала, что видно из формулы ки гд чит зец вае ник тиц нос за ПО определению относительной ошибПО1М1СТОСТИ {Р-РО). fui Т О е Р, Яи. вес образца до пропиткии после., г, плотность жидкости и объем образца, г/см и см. Если Р - Pft - мало, (Р-Рр) . Дополнительные ошибки могут полуьс и вследствие того, что обрапосле пропитки не сразу взвешитс (происходит испарение проающей жидкости или адсорбци часизвне ).ч Цель изобретени - повышение измерений пористости образца. Поставленна цель достигаетс счет того, что в известном способе , заключающемс в пропитке образца , очистке поверхности и взвешивании , в качестве пропитывающей жидкости используют магнитную жидкость а взвешивание производ т в посто нно )-) неоднородном магнитном поле, величина котооого обеспечивает магнитное насыщение жидкости. При заполнении образца магнитной жидкостью он приобретает способност к силовому взаимодействию с магнитн полем. После операции пропитки образца ферромагнитной жидкостью и удалени ее с поверхности, адсорбци извне (пыли и др.) практически не скажетс на измерени х при взвешивании образца в магнитном поле. Последне обусловлено тем, что в предлагаемо способе ферромагнитна жидкость при взвешивании в магнитном поле в сотни, тыс чи раз сильнее оказывает давление на весы, чем без магни ного пол , что обусловлено силовым взаимодействием жидкости с магнитным полем. Вышесказанное подтверждаетс следующими математическими выкладками. Объемна сила f , градиент напр женности v Н и намагниченность жидкости св заны отношением f Jp W Piu-H, (l)V где Яш плотность жидкости, F - полна сила F (H)vrHdV. {) Если жидкость намагничена до на сыщени , т.е. величина магнитного момента единицы объема f или намагниченности жидкости не измен ет с при дальнейшем увеличении магни ного пол (что наблюдаетс в поле 10 А/м), vH2.const по вертикали в измерительном объеме , и (3) перепишетс 1. PjFco Vt -Y,+ Pp4-J5..PH OO- WZ PUJ-V - 50 FcoMiL если vH, it - 10 20 р |Э F Яш «1 10 Относительна погрешность в определении пористости будет равна dSn tf(P-Po) c/vp PVo m P-PO Я VQ Выбором требуемой конфигурации пол первым членом справа можно пренебречь, если учесть, что F - 50 к А/м cuu г Последний член константа и не зависит от исследуемого объекта и может быть доведен . до 2%. Пример. Берутс образцы ИЗ керамики с уже известной пористостью {в.ес образцов 2 - k г), помещают между полюсами магнита с параболоидными наконечниками и взвешивают на весах в нес|днородном магнитном поле. Затем образцы пропитывают магнитной жидкостью намагниченностью 50 кА/м на основе керосина плотностью -1,142 х X 10 кг/м , очищают поверхность образца с помощью раствора хлористого кальци или другого раствора, который, вступа в реакцию с частицами магнетика, неудаленными во врем очистки с поверхности образца , окисл ет и делает их немагнит1ными - т.е. уменьшаетс погрешность метода. Дл моделировани процесса загр знени и его вли ни на точность измерений - образец окунают в трансформаторное масло и выдерживают в течение 1 ч на воздухе, а затем оп ть производ т взвешиваЙие образца в магнитном поле и без него.(Минимальна напр женность магнитного пол в рабочем объеме составл ла 32 -10 А/м , а градиент напр женности - i ) . Эксперименты проводились на нескольких образцах. Опытные данные приведены в таблице при v Н -10. Из таблицы видно, что точность измерени предлагаемым способом практически не зависит от внешних загр знений ,, в то же врем при использовании известного способа, погрешности в определении пористости могут составить 2Q-2S% и далее. Таким образом, точность измерени пористости образцов предлагаемым способом в 2-k раза выше, чем при проведении испытаний в услови х, когда исследуемые образцы сильно загр знены .The invention relates to the control of porosity of materials and can be used to control the quality of fabrics, ceramics and other materials. A known method for determining porosity involves irradiating a controlled sample with x-rays and determining the porosity of a body from the results of the G11 measurement. A disadvantage of the known method for determining porosity is that it is expensive and difficult to operate when used. The closest in technical essence to the present invention is a method for determining porosity, which consists in impregnating a porous body with a liquid and determining the weight gain of sample 2. The disadvantage of this method is that its accuracy in weighing small samples with low porosity is low, as can be seen from the formula in which the nose is used for determining the relative error of 1 = 1 (P – RO). fui t o e p, yai. the weight of the sample before impregnation after., g, the density of the liquid and the volume of the sample, g / cm and see. If P - Pft is small, (P – Pp). Additional errors may be due to the fact that the treatment after impregnation is not immediately weighed (evaporation of the passing liquid or adsorption occurs during hours). The aim of the invention is to increase the measurement of the porosity of the sample. This goal is achieved due to the fact that in a known method consisting in impregnating a sample, cleaning the surface and weighing, magnetic fluid is used as an impregnating fluid, and the weighing is performed continuously) -) non-uniform magnetic field, the magnitude of which provides magnetic saturation of the fluid. When a sample is filled with a magnetic fluid, it acquires the ability to interact with a magnetic field by force. After the sample is impregnated with a ferromagnetic fluid and removed from the surface, adsorption from outside (dust, etc.) has little effect on measurements when the sample is weighed in a magnetic field. The latter is due to the fact that in the proposed method, a ferromagnetic liquid weighs hundreds of times in a magnetic field, thousands of times exerts more pressure on the scales than without a magnetic field, which is caused by the force interaction of the liquid with the magnetic field. The above is confirmed by the following mathematical calculations. The bulk force f, the gradient of the intensity v H and the magnetization of the fluid are related by the relation f Jp W Piu-H, (l) V where Yash is the density of the fluid, F is the total force F (H) vrHdV. {) If the fluid is magnetized to saturation, i.e. the magnitude of the magnetic moment per unit volume f or the magnetization of the liquid does not change with a further increase in the magnetic field (which is observed in a field of 10 A / m), vH2.const vertically in the measuring volume, and (3) rewrite 1. PjFco Vt -Y , + Pp4-J5..PH OO-WZ PUJ-V - 50 FcoMiL if vH, it - 10 20 p | E F Yash "1 10 The relative error in the determination of porosity will be equal to dSn tf (P-Po) c / vp PVo m P-PO I VQ The choice of the required configuration of the floor the first term on the right can be neglected, if we consider that F - 50 to A / m cuu g The last term is constant and does not depend on the object under study and can t be brought. up to 2%. Example. Samples of IZ ceramics with already known porosity (specimens 2 - k g) are taken, placed between the poles of a magnet with paraboloid tips, and weighed on weights in a non-uniform magnetic field. Then the samples are impregnated with magnetic fluid magnetization 50 kA / m on the basis of kerosene with a density of -1,142 x X 10 kg / m, clean the surface of the sample using calcium chloride solution or another solution, which reacts with magnetic particles, not removed during cleaning from the surface sample oxidizes and makes them non-magnetic — i.e. method error is reduced. To simulate the contamination process and its effect on the measurement accuracy, the sample is dipped into transformer oil and held for 1 h in air, and then the specimen is weighed again in a magnetic field and without it (Minimum magnetic field strength in the working field). the volume was 32 -10 A / m, and the gradient of intensity - i). The experiments were carried out on several samples. Experimental data are given in the table at v H -10. The table shows that the accuracy of the measurement by the proposed method practically does not depend on external contaminants, while at the same time using the known method, the errors in determining the porosity can be 2Q-2S% and further. Thus, the accuracy of measurement of the porosity of the samples by the proposed method is 2 to k times higher than when tested in conditions where the test samples are heavily contaminated.
В качестве, базового объекта выбраны промышленные приборы по определению пористости - кваитиметы, которые с большой точностью дают информацию пористости только на шлифах. Возможности предлагаемого способа шире,As a basic object, industrial devices by definition of porosity are selected - quaitimets, which with great accuracy give information to porosity only on thin sections. The possibilities of the proposed method are wider,
поскольку можно определить объемную пористость, не разруша образец (не разрушающий контроль, так как :дл некоторых в зких материалов при 5 изготовлении шлифов пористость иожет измен тьс ).since it is possible to determine the volumetric porosity without destroying the sample (the non-destructive control, since: for some viscous materials, with 5 thin sections, the porosity can change).