正航仪器空气的压力差

正航仪器空气的压力差

一、测定原理

在试样两侧相反的方向上形成空气的压力差，测量在此条件下通过试样的空气量(体积)透气性的指标就是在试样两侧相反方向上的压力差等于 l0 cm水柱高时，每小时通过1 cm2试样的空气体积(以ml计)。

l.仪器的标准状况(见图l一41)

设外界大气压为P大，量筒内水柱上面空隙的压力为P0，由液面到玻璃管口末端a的高度为H，水的密度为r，弯管口b到液面的距离为h1，由b到a的距离为h2。

当封闭筒上，打开玻璃管夹子“7”(同时关闭夹子“6”时) a点大气压与量筒内压力平衡此时有，

P大= P0 + H·r

则：P0  = P大一H·r      ······················（1）

打开夹子“6”和“7”时，在量筒内b处压力Pb为：

Pb=P0＋h1·r        ·························（2）

将（1）代入（2）得：

Pb=P大一H·r ＋ h1·r

因： H = h1  +  h2

则： Pb = P大一H·r ＋ H·r－h2·r

     Pb = P大一h2·r              ················(3)

因试样筒内试样下侧与 b点相通，所以试样下侧的压力也是Pb（管路损人忽略不计）

又设试样上下两侧压力差为P，因试样上侧暴露在空气中：所以：

P = P大一P0            ·······················（4）

将(3)式代入(4)得：

P  =  P大一（P大一h2·r）

P  =  h2·r

在一定温度下r是不变的。显然P取决于h2，即试样两侧的压力差依从弯管口b到玻管口端a之间的距离而定。

规定指标是，试样两侧压力差为 l0 cm水柱，即P = l0·r，所以试验前应调好玻璃管长度使h2=10厘米，使仪器在标准状况下工作，使之所测透气度仅反映皮革本身的透气性质，而避免仪器误差。

2.测定

在l0cm水柱的压力下，空气从一定面积的试样上侧流经革的孔隙从排气口进入玻璃量筒至使量筒中的水位下降，水被排出。水位由 0 ml下降到100 ml时所需要的时间就相当于一定面积的试样透过 l00 cm3空气所需的时间。

四、操作

l.检查仪器

试验前必须检查仪器是否安装好，并将弯管口 b与玻璃尖端a之间距离调到h2=l0 cm，然后夹住量筒下端夹子“6”和“7”注入水，并将量筒用玻璃塞塞紧，打开夹子“7”，如果无水流出，则表明仪器不漏气。符合试验要求，重新夹紧夹子“7”，并将与试样等面积的橡皮片放入试样筒“2”、“3”之间，然后上紧螺帽，先打开夹子“7”，再打开夹子“6”，如果玻璃管口a无水流出，则表示各接头不漏气，可确定全部装置符合要求。

2.空白试验

在不放橡皮片及试样的情况下，测定l00 ml空气从试样进入量筒的所需时间，即为空白试验，为此先将20±3℃的蒸馏水装满量筒，塞紧玻璃塞，先打开夹子“7”，再打开夹子“6”，水从玻璃管口a处流出，当量筒内水位下降到“0”位时，立即开动秒表，待水位降到刻度l00 ml时立即停止秒表记录所需时间，以t0(s)表示，空白试验不得少于两次，平行试验之差小于0.5 s。

t0应在20±l s。若不在此范围内可改变玻璃管口“9”的直径和橡皮管“l0”的长度，以增减管路阻力。

3.试样试验

按规定图1一8所示10部位切取一圆形试样并进行空气凋节，夹紧在试样夹“2”、“3”之间，再按空白试验操作，通过试样100 ml空气所需时间t s，同时作试样试验两次以上，平行试验相差小于0.5 s。

五、计算

试样的透气度

       100×3600

 K =  ────—

       10(t－t0)

  =  3600 /（ t－t0）

式中：K ── 试样透气度(ml/cm2·h)

     t  ── 规定面积试样透过100ml空气所需时间(s)

     t0 ── 空白试验所需时间(s)

     10── 透过空气的试样面积(cm2)

如果试样透气性很小，通过100 ml空气的时间在15 min以上时，则应把量筒内水位调到“0”位后，记下5～10 min内透过空气的量(观察记录水位下降的体积)结果可按下式计算。

        3600

K  = ────────

        10×(t1/V－t0/100)

     36000V

 = ──────

     100t1－Vt0

式中： K ── 透气度(ml/ cm2·h)

     t1  ── 规定面积(10 cm2)试样透过V毫升空气所需时间(s)

     t0  ──  空白试验所需的时间(s)

     V ── 规定面积试样透过的空气量(毫升)