正航儀器空氣的壓力差

一、測定原理

在試樣兩側(cè)相反的方向上形成空氣的壓力差，測量在此條件下通過試樣的空氣量(體積)透氣性的指標就是在試樣兩側(cè)相反方向上的壓力差等于 l0 cm水柱高時，每小時通過1 cm2試樣的空氣體積(以ml計)。

l.儀器的標準狀況(見圖l一41)

設(shè)外界大氣壓為P大，量筒內(nèi)水柱上面空隙的壓力為P0，由液面到玻璃管口末端a的高度為H，水的密度為r，彎管口b到液面的距離為h1，由b到a的距離為h2。

當封閉筒上，打開玻璃管夾子“7”(同時關(guān)閉夾子“6”時) a點大氣壓與量筒內(nèi)壓力平衡此時有，

P大= P0 + H·r

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

打開夾子“6”和“7”時，在量筒內(nèi)b處壓力Pb為：

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

將（1）代入（2）得：

Pb=P大一H·r ＋ h1·r

因： H = h1  +  h2

則： Pb = P大一H·r ＋ H·r－h(huán)2·r

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

因試樣筒內(nèi)試樣下側(cè)與 b點相通，所以試樣下側(cè)的壓力也是Pb（管路損人忽略不計）

又設(shè)試樣上下兩側(cè)壓力差為P，因試樣上側(cè)暴露在空氣中：所以：

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

將(3)式代入(4)得：

P  =  P大一（P大一h2·r）

P  =  h2·r

在一定溫度下r是不變的。顯然P取決于h2，即試樣兩側(cè)的壓力差依從彎管口b到玻管口端a之間的距離而定。

規(guī)定指標是，試樣兩側(cè)壓力差為 l0 cm水柱，即P = l0·r，所以試驗前應(yīng)調(diào)好玻璃管長度使h2=10厘米，使儀器在標準狀況下工作，使之所測透氣度僅反映皮革本身的透氣性質(zhì)，而避免儀器誤差。

2.測定

在l0cm水柱的壓力下，空氣從一定面積的試樣上側(cè)流經(jīng)革的孔隙從排氣口進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時所需要的時間就相當于一定面積的試樣透過 l00 cm3空氣所需的時間。

四、操作

l.檢查儀器

試驗前必須檢查儀器是否安裝好，并將彎管口 b與玻璃尖端a之間距離調(diào)到h2=l0 cm，然后夾住量筒下端夾子“6”和“7”注入水，并將量筒用玻璃塞塞緊，打開夾子“7”，如果無水流出，則表明儀器不漏氣。符合試驗要求，重新夾緊夾子“7”，并將與試樣等面積的橡皮片放入試樣筒“2”、“3”之間，然后上緊螺帽，先打開夾子“7”，再打開夾子“6”，如果玻璃管口a無水流出，則表示各接頭不漏氣，可確定全部裝置符合要求。

2.空白試驗

在不放橡皮片及試樣的情況下，測定l00 ml空氣從試樣進入量筒的所需時間，即為空白試驗，為此先將20±3℃的蒸餾水裝滿量筒，塞緊玻璃塞，先打開夾子“7”，再打開夾子“6”，水從玻璃管口a處流出，當量筒內(nèi)水位下降到“0”位時，立即開動秒表，待水位降到刻度l00 ml時立即停止秒表記錄所需時間，以t0(s)表示，空白試驗不得少于兩次，平行試驗之差小于0.5 s。

t0應(yīng)在20±l s。若不在此范圍內(nèi)可改變玻璃管口“9”的直徑和橡皮管“l0”的長度，以增減管路阻力。

3.試樣試驗

按規(guī)定圖1一8所示10部位切取一圓形試樣并進行空氣凋節(jié)，夾緊在試樣夾“2”、“3”之間，再按空白試驗操作，通過試樣100 ml空氣所需時間t s，同時作試樣試驗兩次以上，平行試驗相差小于0.5 s。

五、計算

試樣的透氣度

       100×3600

 K =  ────—

       10(t－t0)

  =  3600 /（ t－t0）

式中：K ── 試樣透氣度(ml/cm2·h)

     t  ── 規(guī)定面積試樣透過100ml空氣所需時間(s)

     t0 ── 空白試驗所需時間(s)

     10── 透過空氣的試樣面積(cm2)

如果試樣透氣性很小，通過100 ml空氣的時間在15 min以上時，則應(yīng)把量筒內(nèi)水位調(diào)到“0”位后，記下5～10 min內(nèi)透過空氣的量(觀察記錄水位下降的體積)結(jié)果可按下式計算。

        3600

K  = ────────

        10×(t1/V－t0/100)

     36000V

 = ──────

     100t1－Vt0

式中： K ── 透氣度(ml/ cm2·h)

     t1  ── 規(guī)定面積(10 cm2)試樣透過V毫升空氣所需時間(s)

     t0  ──  空白試驗所需的時間(s)

     V ── 規(guī)定面積試樣透過的空氣量(毫升)