Porosimeter selbstgebaut

[chris2004]

Im Handbuch lese ich "Volumenstrom 0,05 – 4 l/(m²h)"
Die Anzeige auf dem Display interpretiere ich als Angabe der Sekunden, wobei die Notation l/s/qm in der technischen Berechnung und auf Displays von modernen Geräten gängig sein dürfte.

Die Einheiten l/s/qm und l(m²h) lassen sich direkt ineinander umrechnen. Da eine Stunde 3600 Sekunden hat (60 min * 60 s), gilt:

1 l/s/qm = 3600 l/(h·qm)


Den gemessenen Wert für 250ml nähme man bei SVM her um bei der 38,5qcm Fläche 3896 zu teilen
3896,1 / 37 ≈ 105,3 l/(m²·min)


Die gemessenen Werte vergleiche ich mal hier:

• 1,747 l/s/qm (Liter pro Sekunde pro Quadratmeter)
• Messfläche: 38,5 cm²
• 1 qm = 10.000 cm²
  38,5 cm² = 38,5 / 10.000 = 0,00385 qm
• 1,747 l/s/qm * 0,00385 qm ≈ 0,00673 l/s

• 250 ml in 37 s
• Umrechnung in Liter/Sekunde: 250 ml / 37 s = 0,250 l / 37 s ≈ 0,00676 l/s

Und das Ganze in l(h*qm) (gerundete Zahlen), es gibt also ein kleine Abweichung

1,747 (l/s/qm) * 3600 (s/h) = 6289,2 l/(h·qm)

1. IST (l/s/qm) = (0,250 l / 37 s) / 0,00385 qm ≈ 1,755 l/s/qm
2. 1,755 l/s/qm * 3600 s/h ≈ 6318 l/(h·qm)

Gegenrechnung:
Nach obiger Teilung von 3896: 105,3 l/(m²·min) * 60 min/h = 6318 l/(m²·h)

[chris2004]

Das hier habe ich über eine suchmaschine gefunden:
Permeabilitätsmessungen

Die Permeabilität ist ein Maß für die Durchlässigkeit eines Festkörpers für Flüssigkeiten oder Gase und insbesondere bei Membran-Anwendungen von Bedeutung.

Messprinzip

Zur Bestimmung der Permeabilität wird die in Abbildung 3 dargestellte Versuchsanordnung nach DIN 30 911-6 eingesetzt. Der Probekörper wird in eine Drucknutsche eingespannt, die Testflüssigkeit eingefüllt und eine Druckdifferenz eingestellt. Der resultierende Massenstrom wird über eine Präzisionswaage aufgenommen.

Bei der Permeabilität handelt es sich um eine Materialkonstante, die unabhängig vom durchströmenden Medium ist. Die Permeabilität wird durch die Porosität des durchströmten Körpers bestimmt. Porenform, -struktur und -größenverteilung spielen ebenfalls eine Rolle. Die aus dem Darcy-Gesetz abgeleitete Permeabilität gilt für laminare Strömungen reiner Fluide. Bei der Permeabilitätsmessung wird die Durchlässigkeit eines Körpers für ein Fluid gemessen. Bei Membranen ist es der Fluss durch die offenen Poren. Die Permeabilität K ist durch die folgende Gleichung gegeben:



Dabei ist V der Volumenstrom, l die durchquerte Länge, A die Fläche normal zur Strömungsrichtung, n die dynamische Viskosität des durchströmenden Fluids und Δp die anliegende Druckdifferenz.

[Idefix]

Das Darcy-Gesetz besagt, dass die ... menge Q (Durchflussrate in m³/s), die die ... Querschnittsfläche A ... durchströmt, direkt proportional ist zum ... Gradienten deltaP:
Q/A = v_f = −k_f * deltaP
...
tatsächlich handelt es sich um einen flächenbezogenen Durchfluss ..., der eben die Einheit einer Geschwindigkeit aufweist: m³/s / m² = m/s.
Quelle: de.wikipedia.org/wiki/Darcy-Gesetz.

D.h. auch die Druckdifferenz muss bekannt sein.


Quelle: de.wikipedia.org/wiki/Permeabilit%C3%A4t_(Geowissenschaften).


Packt man Schichtdicke und Viskosität zur Konstante, wird daraus:

k' = Q/(A * deltaP)


Durchflussrate ist Volumen pro Zeit:
Q = V / T
Volumen eines Zylinders ist Grundfläche mal Höhe:
V = A * h
Somit:
Q = A * h / T
Und weiter:

k' = h / T / deltaP


Beispielzahlen:
T = 37s
deltaP = 10mbar
h = 250ccm / 38.5qcm = 6.5cm

k' = 65mm/37s / 10mbar = 1.7mm/s/10mbar

[chris2004]

* Advance
* Air Design
* BGD
* Davinci
* Delcotex
* Dudek
* Edelrid
* Gin
* Phi
* Ozone
* Skywalk
* SOL
* Supair
* Swing
* Woody Valley
sind Mitglied der PMA. Im offiziellen Dokument wird der Check wie folgt beschrieben:

It is recommended to rate the result using the table below.

More than 540 l/m²/min	Fail
Between 540 l/m²/min and 360 l/m²/min	Acceptable
Less than 360 l/m²/min	Good

Measurement Rating

Note
• Use the manual of your device to convert measurements to l/m²/min under 20 mbar.
• For reference, the JDC MK1/MK2 manual gives this formula to convert from a result in seconds at 10 mbar to a result in l/m²/min under 20 mbar:
o porosity = 5400 / time_in_seconds
o Therefore, 10 seconds correspond to 540 l/m²/min and 15 seconds correspond to 360 l/m²/min.

[chris2004]

https://p-m-a.info/pma-documents/

Zum Nachlesen

[Idefix]

Die PMA-Empfehlung achtet natürlich darauf, weder Checkbetrieben noch Herstellern an den Karren zu fahren.

More than 540 l/m²/min	Fail
Between 540 l/m²/min and 360 l/m²/min	Acceptable
Less than 360 l/m²/min	Good

Nehmen wir die Zahlen aus dem Svmtec-Video.
1.747 l/m2/s/10mbar = 209.6 l/m2/min/20mbar
also "Good".
anders gerechnet
5400/37.0 l/m2/min/20mbar = 145.9 l/m2/min/20mbar
ebenfalls "Good", q.e.d.