ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ПОРОДЫ ГОРНЫЕ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ И ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ

ГОСТ 25495-82

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССЖРЪПО СТАНДАРТАМ

Москва

L

РАЗРАБОТАН

Министерством высшего и среднего специального образования СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Г. Я. Новик (руководитель темы), И. Ю. Буров, В. Н. Морозов, А. Г. Су-диловский, В. Д. Христотобов, Э. И. Пархоменко

ВНЕСЕН Министерством высшего и среднего специального образования СССР

Зам. министра Н. С. Егоров

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 4 ноября 1982 г, № 4150

УДК 552.1:621.317.335.3:006.354    Группа    Л09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПОРОДЫ ГОРНЫЕ Метод определения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь

Rocks. Method for the determination of permittivity and dielektric loss tangent

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 4 ноября 1982 г. № 4150 срок действия установлен

с 01.01.84 до 01.01.89

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на твердые горные породы, которые при внесении в электрическое поле измерительного конденсатора понижают добротность измерительного колебательного контура не ниже 10, и устанавливает метод определения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 100 до 10000 кГц для расчетов процессов разрушения скальных горных пород с применением электромагнитных полей, геофизических исследований и контроля качества минерального сырья.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1.    Метод разработан применительно к нормальным условиям: температура окружающей среды 15—25°С, относительная влажность 45—75 %.

1.2.    Общие требования, предъявляемые к образцам, и подготовка образцов — по ГОСТ 21153.0-75 со следующими дополнениями.

1.2.1.    Образцы должны иметь петрографическое описание.

1.2.2.    Образцы горных пород изготовляют в виде дисков диаметром 40—50 мм (в исключительных случаях — квадратов размером 50x50 или 40X40 мм), толщиной не более 5 мм.

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1983

Стр. 2 ГОСТ 25495-82

1.2.3.    В особых случаях, когда пробы пород получены из глубоких или сверхглубоких скважин, допускается изготовлять образцы диаметром 30 мм.

1.2.4.    Образцы шлифуют до снятия видимых рисок и тщательно промывают в проточной теплой воде. Рабочие поверхности не должны иметь дефектов (сколов, трещин и т. д.), внесенных резкой образцов. Непосредственно перед замером образцы обезжиривают.

1.2.5.    Толщину образца измеряют с погрешностью не более 0,1 % микрометром и определяют как среднее арифметическое результатов не менее пяти измерений в разных точках по поверхности образца.

1.2.6.    Диаметр или сторону квадрата измеряют штангенциркулем.

2. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ

2.1.    Отбор проб и изготовление образцов — по ГОСТ 21153.0—75 со следующими дополнениями:

диаметр керна—40—50 мм;

длина керна — не менее 60 мм;

суммарная длина керна в пробе — не менее 200 мм;

куски (штуфы) размером не менее 150X150X150 мм;

количество кусков в пробе —2—3 шт.;

количество образцов в пробе — 8—10 шт.

3. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

3.1.    Для проведения испытаний применяют:

измеритель добротности типа Е4—4, Е9—4 или другой, отвечающий требованиям ГОСТ 22261-76;

шкаф сушильный вакуумный, обеспечивающий постоянную температуру нагрева 105—110°С в течение 24 ч;

конденсатор измерительный с микрометрическим винтом (см. чертеж).

Диапазон рабочих частот /==50+15000 кГц, диаметр обкладок 60 мм, емкость рабочей камеры

⁰    14,4    •    h    ’

где D ₀ — диаметр образца, мм;

h — расстояние между электродами, равное высоте образца, мм;

микрометр с пределом измерения от 0 до 25 мм, с ценой деле^ ния 0,01 мм по ГОСТ 11195-74;

ГОСТ 25495-82 Стр. 3

./—нижнее основание; 2—фарфоровый Фторо-пластовый изолятор, 3—нижняя обкладка измерительного конденсатора, 4 -образец; 5—верхняя подвижная обкладка измерительного конденсатора; 6—подвижной шток микрометрического винта, 7—верхняя плата, 8, 9—микрометрический винт

весы аналитические с пределом взвешивания от 0 до 200 г с погрешностью измерения 0,001 г;

эксикатор типа Э по ГОСТ 6371-73;

кальций хлористый сухой по ГОСТ 4460-77;

штангенциркуль с ценой деления ОД мм по ГОСТ 166-73.

4. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

4.1.    Образцы, предназначенные для испытания, сушат до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре 105—110°С и охлаждают в эксикаторе с сухим хлористым кальцием.

4.2.    Образцы оставляют на 24 ч в нормальных условиях (температура 15—25°С, относительная влажность воздуха 45—75%).

4.3.    Измеритель добротности (в дальнейшем прибор) подключают к сети, прогревают в течение 10—15 мин, проверяют установку нулей и калибровку прибора.

5. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

5.1. Устанавливают на приборе требуемую частоту, подключают соответствующую катушку индуктивности и измеряют при

максимальном отклонении стрелки на шкале добротности (при зашкаливании стрелки переходят на более высокий диапазон измерения Q) добротность Q, и емкость Си Результат заносят в таблицу (см. обязательное приложение).

5.2.    Помещают в центр нижней пластины измерительного конденсатора исследуемый образец (не касаясь пальцами поверхностей образца и электродов), вращением винта опускают верхнюю пластину до появления треска в микрометре (следя за тем, чтобы образец не сдвинулся в сторону) и отмечают показания микрометра.

Для повышения надежности контакта между пластинами и образцом эту операцию повторяют два-три раза, следя за тем, чтобы образец не сдвинулся в сторону от центра измерительных пластин.

5.3.    Подключают к выводу С_х измерительный конденсатор с образцом и производят замер Q₂ и С₂, как указано в п. 5.1.

5.4.    Извлекают образец из измерительного конденсатора и устанавливают расстояние между пластинами микрометрическим винтом, равное толщине образца.

5.5.    Производят замер Q₃ и С₃, как указано в п. 5.1,

5.6.    Замеряют геометрические размеры образца — ширину Ь_у длину /, толщину s.

5.7.    Результаты замеров С_ь С₂, С₃, Qu С?2, Q3 и геометрических размеров образца заносят в таблицу, форма которой приведена в обязательном приложении.

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

6.1. По геометрическим размерам образца вычисляют его площадь S~b4 или 5 = яг² и рассчитывают емкость рабочего объема конденсатора С₀ по формуле

Со = -- - = 8,85 •    -    10->2[Ф]    ,

где г_ь — относительная диэлектрическая проницаемость воздуха, равная 1;

во — электрическая постоянная, равная 8,85-10~¹².

6.2. Рассчитывают е и tgfi по следующим формулам:

+1 ;

CJQt - Qt)

(С*— С₈ + C₀)Q_% Q₃

6.3.    Результаты вычислений заносят в таблицу (см. обязательное приложение).

6.4.    Если испытаниям подвергались влажные образцы, не прошедшие подготовку в соответствии с пп. 4.1 и 4.2, то дополни-

ГОСТ 25495-82 Стр. 5

тельно определяют влажность весовым методом и результаты за-носят также в таблицу.

6.5. Результаты измерений каждой группы образцов подвергают статистической обработке с целью выявления среднего значения параметров и оценки доверительного интервала.

6.5.1. Среднее арифметическое значение различных параметров, например е, вычисляют по формуле

П

п 6.5.2. Среднюю квадратическую ошибку вычисляют по формуле

6.5.3.    Коэффициент вариации получают по формуле

г» 4=--100% .

с

6.5.4.    Ошибку среднего арифметического получают по формуле

^{4 х} ~~ уп ■

6.5.5.    Доверительный интервал при доверительной вероятности а=0,95 равен Ae=tgⁿae_nx,

где tgⁿa— коэффициент Стьюдента.

Для каждого значения tg" а определяют по таблице.

п 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 tgna 12,7 4,3 3,2 2,8 2,6 2,4 2,4 2,3 2,3 2,1

6.5.6. Окончательная запись параметра:

s = s + As    при а =: 0,95 W = ...

tg8 = tgS ± AtgS    при а = 0,95 W = .. .

6.5.7. Параметры заносят в журнал (см. обязательное приложение), ставят подпись и число.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Обязательное

Форма записи определяемых величин и значений

Порода или номер образца

Частота f, кГц

Размеры образцов

S

Со пф

Ci

с2

С3

Qi

q2

<3.

8

tgfi

w

Ь

1

S

м

м

м

м2

пф

пф

пф

%

1 1 1 1

Редактор Н. Е. Шестакова Технический редактор А. Г. Каширин Корректор Л. Г. Старостин

Сдано в наб, 17.11.82 Подп. к печ. 12.01.82 0,5 п. л. 0,35 уч.-изд. л. Тир. 10000 Цена 3 коп.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123557, Москва, Новопресненскнй пер., 3, Калужская типография стандартов, ул. Московская, 256. Зак. 3049