测量多孔介质中水分扩散速率的装置及方法

摘要

本发明公开了一种测量多孔介质中水分扩散速率的装置及方法。本发明包括气瓶、调节阀、流量计、管式炉、欧姆表；气瓶的出口通过调节阀与流量计的一端相连接，流量计的另一端与管式炉的进口相连接，多孔介质放置在管式炉的出口；多个欧姆表与多孔介质相连接，且每个欧姆表连接在多孔介质的不同位置；具体步骤如下：先通过对调节阀的粗略调节；再通过流量计进行细调，管式炉对干燥气体进行加热；加热的干燥气体干燥放置在管式炉出口的多孔介质，欧姆表电阻的变化和多孔介质中水分扩散速率一一对应；通过欧姆表电阻的变化得出多孔介质中水分扩散速率。本发明能够对不同多孔介质颗粒进行测量，得出不同干燥条件下多孔介质的扩散速率场。

主权项

测量多孔介质中水分扩散速率的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1.通过对调节阀的粗略调节，调节气流速度；步骤2.对流量计进行细调，并将干燥气体送入管式炉，管式炉对干燥气体进行加热；步骤3.管式炉将加热的干燥气体用于干燥放置在管式炉出口的多孔介质，欧姆表电阻的变化和多孔介质中水分扩散速率一一对应；通过欧姆表电阻的变化得出多孔介质中水分扩散速率；电阻随时间变化的斜率k表示为：$k=\frac{R_{t_2}-R_{t_1}}{t_2-t_1}---\left(1\right)$其中，为t₂时刻的电阻值；为t₁时刻的电阻值；且有$R=\frac{\mathrm{\rho L}}{S}---\left(2\right)$其中，ρ为物质的电阻率；L为长度；S为横截面积；且有ρ＝ρ(w)        (3)其中，w为多孔介质中的水分含量；结合(1)(2)(3)式，便有：$k~\frac{\rho \left(w_2\right)-\rho \left(w_1\right)}{t_2-t_1}~v---\left(4\right)$其中，ν为水分扩散速率；所述的测量多孔介质中水分扩散速率的方法所使用的装置，包括气瓶、调节阀、流量计、管式炉、欧姆表；气瓶的出口通过调节阀与流量计的一端相连接，流量计的另一端与管式炉的进口相连接，多孔介质放置在管式炉的出口；多个欧姆表与多孔介质相连接，且每个欧姆表连接在多孔介质的不同位置。