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ES2406360A1 - Method of measuring the permeability of a material to a gas (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

Method of measuring the permeability of a material to a gas (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) Download PDF

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ES2406360A1
ES2406360A1 ES201300198A ES201300198A ES2406360A1 ES 2406360 A1 ES2406360 A1 ES 2406360A1 ES 201300198 A ES201300198 A ES 201300198A ES 201300198 A ES201300198 A ES 201300198A ES 2406360 A1 ES2406360 A1 ES 2406360A1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
gas
flow
permeability
specimen
test tube
Prior art date
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Granted
Application number
ES201300198A
Other languages
Spanish (es)
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ES2406360B1 (en
Inventor
Juan Antonio Polanco Madrazo
Carlos THOMAS GARCÍA
Jesús SETIÉN MARQUÍNEZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universidad de Cantabria
Original Assignee
Universidad de Cantabria
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/08Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N15/082Investigating permeability by forcing a fluid through a sample
    • G01N15/0826Investigating permeability by forcing a fluid through a sample and measuring fluid flow rate, i.e. permeation rate or pressure change

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Abstract

Method of measuring the permeability of a material to a gas, comprising the steps of: - preparing a test piece (12) of a material whose permeability to a gas is to be measured; - placing said specimen (12) in a device (17) configured to keep its side faces sealed; - connecting at least one gas storage medium (11) to the end of the specimen (12) through which the gas enters; - connecting a flowmeter (15, 25, 35) to the end of the specimen (12) through which the gas exits; - connecting the output of a mass flow detector (22) included in the flow meter (15, 25, 35) to data conversion means (23) connected to a computer; - selecting at least three values of inlet pressure in a manometer-regulator (14); - for each inlet pressure, perform with the flow meter (15, 25, 35) at least one measure of the flow through the test piece (12), and obtain the permeability coefficient k, substituting the average flow value in the equation of darcy; - obtain the coefficient of permeability of the specimen (12) from the average value of the permeability coefficients k. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

MÉTODO DE MEDIDA DE LA PERMEABILIDAD DE UN MATERIAL A UN GAS METHOD OF MEASUREMENT OF THE PERMEABILITY OF A MATERIAL TO A GAS   

5 5
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención pertenece al campo de la construcción y, más concretamente, a métodos de control de la permeabilidad de un material. FIELD OF THE INVENTION The present invention belongs to the field of construction and, more specifically, to methods of controlling the permeability of a material.

10 15 10 15
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Existen normas que regulan la medición de permeabilidad de ciertos materiales frente a gases. Por ejemplo, la normativa española regula el método de ensayo de permeabilidad al oxígeno mediante las normas UNE 83966:2008: Durabilidad del hormigón. Métodos de ensayo. Acondicionamiento de probetas de hormigón para los ensayos de permeabilidad a gases y capilaridad y UNE 83981:2008: Durabilidad del hormigón. Métodos de ensayo. Determinación de la permeabilidad al oxígeno del hormigón endurecido. BACKGROUND OF THE INVENTION There are standards that regulate the measurement of permeability of certain materials against gases. For example, Spanish regulations regulate the oxygen permeability test method through the UNE 83966: 2008 standards: Concrete durability. Test methods. Conditioning of concrete specimens for gas permeability and capillarity tests and UNE 83981: 2008: Concrete durability. Test methods. Determination of the oxygen permeability of hardened concrete.      

20 ~5 20 ~ 5
El fundamento del ensayo consiste en aplicar una presión constante de gas, sobre una de las caras de una probeta (o muestra) de hormigón y, después de un tiempo suficiente en el que el gas ha atravesado toda la probeta y alcanzado su cara opuesta, registrar el caudal de gas a la salida, es decir, el volumen de gas que atraviesa la probeta por unidad de tiempo. Para ello, es necesario que las caras laterales de la probeta se encuentren perfectamente selladas, con el objetivo de que no se escape gas a través de ellas y de esta forma, todo el gas que se aplica en una de las caras, sea recogido en la cara opuesta. The basis of the test is to apply a constant pressure of gas, on one of the faces of a concrete specimen (or sample) and, after a sufficient time in which the gas has passed through the entire specimen and reached its opposite face, Record the gas flow at the outlet, that is, the volume of gas that passes through the specimen per unit of time. For this, it is necessary that the lateral faces of the specimen are perfectly sealed, in order that no gas escapes through them and in this way, all the gas that is applied on one of the faces, is collected in the opposite face

30 30
La entrada de flujo de gas se controla con un manómetro-regulador, y el caudal a la salida se mide, según la norma referenciada, mediante el desplazamiento de una burbuja de jabón desplazada por el gas saliente, en el interior de una de las N pipetas The gas flow inlet is controlled with a pressure gauge-regulator, and the flow rate at the outlet is measured, according to the referenced standard, by moving a soap bubble displaced by the outgoing gas, inside one of the N pipettes

5 5
graduadas que fonnan el ensayo. Para ello, en la parte inferior de cada pipeta del conjunto de N pipetas se sitúa una perilla de goma. Apretando la perilla de la pipeta seleccionada mediante una llave, se genera una burbuja de jabón que, empujada por el oxígeno, recorre la pipeta. Es importante cerrar las llaves de las pipetas que no estén siendo utilizadas. graduates who fund the essay. To this end, a rubber knob is placed at the bottom of each pipette of the N pipette assembly. Pressing the knob of the selected pipette by means of a wrench, a soap bubble is generated which, pushed by oxygen, runs through the pipette. It is important to close the keys of the pipettes that are not being used.

10 10
El caudal que atraviesa la probeta de honnigón es el resultado de dividir el volumen que recorre la burbuja de jabón medido como la diferencia de valores final e inicial en la escala graduada de la pipeta, entre el tiempo que la burbuja tarda en recorrer dicho espacIo. The flow through the honnigon specimen is the result of dividing the volume that runs through the soap bubble measured as the final and initial difference in values on the graduated scale of the pipette, between the time it takes for the bubble to travel through that space.

1"5 ;?:O 1 "5;?: O
Cada una de las N pipetas del ensayo presenta un diámetro diferente. Cuanto mayor es la penneabilidad de la probeta de hormigón, mayor es el flujo que atraviesa dicha probeta de honnigón, y mayor es la velocidad de ascenso de la burbuja dentro de la pipeta, por 10 que se requiere un diámetro de pipeta mayor. Por 10 tanto, en función de la presión y de la penneabi1idad del material de hormigón se selecciona una pipeta del conjunto de N pipetas, de tal fonna que durante el tiempo que dure la medición la burbuja se desplace en sentido ascendente dentro de dicha pipeta y siempre sin salirse por su extremo superior. Si la burbuja no se mueve, se aumenta la presión de oxígeno aplicada. Each of the N test pipettes has a different diameter. The greater the penneability of the concrete specimen, the greater the flow through said honnigon specimen, and the higher the rate of rise of the bubble inside the pipette, for which a larger pipette diameter is required. Therefore, depending on the pressure and penneabi1ity of the concrete material, a pipette is selected from the set of N pipettes, in such a way that during the duration of the measurement the bubble moves upwards within said pipette and always without going out at its upper end. If the bubble does not move, the applied oxygen pressure is increased.

Con un dispositivo de medida del tiempo se mide el tiempo que la burbuja de jabón tarda en atravesar el volumen graduado en la superficie de la pipeta. Si el tiempo medido del paso de la burbuja es inferior a 30 segundos, se debe cambiar la pipeta utilizada por otra con mayor capacidad, teniendo cuidado de cerrar las llaves de las pipetas que no estén siendo utilizadas. With a time measuring device, the time it takes for the soap bubble to pass through the graduated volume on the surface of the pipette is measured. If the measured time of the passage of the bubble is less than 30 seconds, the pipette used must be replaced with another one with greater capacity, being careful to close the keys of the pipettes that are not being used.

30 30
Al comienzo de cada medida, y para evitar una sobrepresión en el sistema, se mantiene abierta la llave situada entre la probeta y el conjunto de pipetas. Para realizar el ensayo se seleccionan cinco valores de presiones de oxígeno usando el regulador de presión en el nanómetro. Se consideran como buenas las presiones comprendidas entre 0,5 bar y At the beginning of each measurement, and to avoid an overpressure in the system, the key between the test tube and the pipette assembly is kept open. To perform the test, five oxygen pressure values are selected using the nanometer pressure regulator. The pressures between 0.5 bar and

3,5 bar. Se puede empezar con 0,1 bar, en el caso de que el hormigón sea muy permeable, y llegar a un máximo de 5 bar, en el caso de que el hormigón sea poco permeable. 3.5 bar You can start with 0.1 bar, in the case that the concrete is very permeable, and reach a maximum of 5 bar, in the case that the concrete is not very permeable.

5 Para asegurar un régimen estable del caudal de oxígeno se hacen lecturas previas del flujo de este caudal en intervalos de 5 minutos hasta que la diferencia entre lecturas sucesivas sea menor del 3%. Este procedimiento de estabilización debe ser repetido para cada presión aplicada, y generalmente se alcanza en el tiempo comprendido entre 5 minutos y 30 minutos, según la permeabilidad del hormigón ensayado. Al alcanzar la 5 To ensure a stable rate of oxygen flow, prior readings of the flow of this flow are made in 5 minute intervals until the difference between successive readings is less than 3%. This stabilization procedure must be repeated for each pressure applied, and is generally achieved in the time between 5 minutes and 30 minutes, depending on the permeability of the concrete tested. Upon reaching the

10 estabilidad del caudal se apunta el valor del flujo que atraviesa la probeta para cada presión aplicada. Se considera en el ensayo el valor promedio de los flujos obtenidos en cada una de las presiones para una misma probeta. 10 flow stability the value of the flow through the specimen for each pressure applied is recorded. The average value of the flows obtained in each of the pressures for the same test tube is considered in the test.

Los caudales de gas a medir en el ensayo de permeabilidad al oxígeno sobre probetas de hormigón, son notablemente pequeños, del orden de 0,1 a 0,5 cm3/s; debido a ello, no es posible utilizar caudalímetros convencionales y se recurre usualmente al método de la pompa de jabón. Sin embargo, este método presenta una serie de limitaciones y carencIas, como son: The gas flow rates to be measured in the oxygen permeability test on concrete specimens are remarkably small, of the order of 0.1 to 0.5 cm3 / s; due to this, it is not possible to use conventional flowmeters and the soap bubble method is usually used. However, this method has a series of limitations and shortcomings, such as:

--
La medición de la permeabilidad con el dispositivo que aplica el método de la burbuja de jabón es un procedimiento lento y laborioso debido a que para cada medida de presión, es necesario encontrar la pipeta adecuada al caudal correspondiente, siendo necesario para ello, realizar un importante número de medidas con distintas pipetas hasta encontrar la pipeta apropiada. Además, una vez localizada dicha pipeta, la The measurement of the permeability with the device that applies the soap bubble method is a slow and laborious procedure because for each pressure measurement, it is necessary to find the appropriate pipette at the corresponding flow rate, being necessary for this, to perform an important number of measurements with different pipettes until the appropriate pipette is found. In addition, once said pipette is located, the

25 completa estabilización de flujo se alcanza tras un tiempo de 5 a 30 minutos, entendiéndose que ésta se consigue cuando las medidas realizadas en intervalos de 5 minutos no difieren en más del 3% del valor del caudal medido. Es decir, en un ensayo en el que el tiempo de estabilización sea de 30 minutos, tras localizar la pipeta más adecuada, habrá que realizar 6 mediciones del caudal cada 5 minutos para confirmar la 30 estabilización a la presión correspondiente. Complete flow stabilization is achieved after a time of 5 to 30 minutes, it being understood that this is achieved when measurements made at 5 minute intervals do not differ by more than 3% of the measured flow value. That is, in a test in which the stabilization time is 30 minutes, after locating the most suitable pipette, 6 flow measurements must be made every 5 minutes to confirm the stabilization at the corresponding pressure.

-No existe la posibilidad de registrar electrónicamente los valores de permeabilidad de forma continua. Sólo es posible realizar mediciones discretas tanto en el proceso de estabilización como en las mediciones una vez estabilizado. -There is no possibility of electronically recording permeability values continuously. It is only possible to make discrete measurements both in the stabilization process and in the measurements once stabilized.

5 10 5 10
-El dispositivo que aplica el método de la burbuja de jabón exige aumentar la presión de entrada cuando la burbuja no se mueve como consecuencia de un bajo caudal y poca permeabilidad del hormigón. La utilización de presiones altas puede suponer modificaciones en la viscosidad de oxígeno, alterando con ello los valores obtenidos de permeabilidad. Además, el uso de presiones altas puede suponer la ruptura de la estructura de la pasta de cemento de hormigones jóvenes, creando nuevos capilares y huecos por los que transitaría el oxígeno. Con ello se altera también el valor obtenido de permeabilidad. -The device that applies the soap bubble method requires increasing the inlet pressure when the bubble does not move as a result of low flow and low concrete permeability. The use of high pressures may involve changes in the viscosity of oxygen, thereby altering the values obtained from permeability. In addition, the use of high pressures can lead to the breakdown of the structure of young concrete cement paste, creating new capillaries and voids through which oxygen would pass. This also alters the value obtained from permeability.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN SUMMARY OF THE INVENTION

TS TS

La presente invención trata de resolver los inconvenientes mencionados anteriormente mediante un método de medida de la permeabilidad de un material a un gas que permite medir caudales del orden de las centésimas de cm3/s, preferentemente a partir de 0.02 cm3/s, y obtener en tiempo real gráficas de evolución del caudal con el tiempo. The present invention tries to solve the aforementioned drawbacks by means of a method of measuring the permeability of a material to a gas that allows to measure flow rates of the order of hundredths of cm3 / s, preferably from 0.02 cm3 / s, and obtain Real time flow evolution graphs with time.

~5 ~ 5
Concretamente, en un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método de medición de la permeabilidad de un material a un gas, que comprende las etapas de: -preparación de una probeta de un material cuya permeabilidad a un gas se va a medir; Specifically, in a first aspect of the present invention, a method of measuring the permeability of a material to a gas is provided, comprising the steps of: -preparation of a specimen of a material whose gas permeability is to be measured ;

30 30
-situar dicha probeta en un dispositivo configurado para mantener selladas las caras laterales de la probeta asegurando su estanqueidad y permitiendo la entrada de gas por uno de los extremos de dicha probeta y la salida por el extremo opuesto; - placing said specimen in a device configured to keep the side faces of the specimen sealed, ensuring its tightness and allowing gas to enter through one end of said specimen and exit through the opposite end;

--
conectar al menos un medio de almacenamiento de gas encargado de almacenar el gas en su interior, al extremo de la probeta por el cual entra el gas, donde entre dicho al menos un medio de almacenamiento y la probeta se sitúa un manómetro-regulador configurado para medir y regular la presión del gas que circula desde el al menos un connect at least one gas storage medium in charge of storing the gas inside it, to the end of the test tube through which the gas enters, where between said at least one storage medium and the test piece is located a pressure gauge-regulator configured to measure and regulate the pressure of the gas flowing from the at least one

5 medio de almacenamiento de gas hasta el extremo de la probeta por el cual entra el gas; 5 gas storage means to the end of the test tube through which the gas enters;

--
conectar un caudalímetro al extremo de la probeta por el cual sale el gas, donde dicho caudalímetro comprende un detector de flujo másico configurado para convertir la connecting a flow meter to the end of the test tube through which the gas flows, where said flow meter comprises a mass flow detector configured to convert the

10 cantidad de flujo de gas que atraviesa la probeta en un determinado parámetro; 10 amount of gas flow through the specimen in a given parameter;

--
conectar la salida del detector de flujo másico a unos medios de conversión de datos configurados para medir el parámetro que sale de dicho detector de flujo másico y convertirlo en un valor de caudal expresado en cm3/s; connect the output of the mass flow detector to data conversion means configured to measure the parameter that comes out of said mass flow detector and convert it into a flow value expressed in cm3 / s;

---
'1.5 '1.5

--
conectar los medios de conversión de datos a un ordenador, donde dicho ordenador permite obtener en tiempo real gráficas de evolución del caudal con el tiempo; connect the data conversion means to a computer, where said computer allows real-time graphs of evolution of the flow over time to be obtained;

--
seleccionar al menos tres valores de presión de entrada en el manómetro-regulador; select at least three inlet pressure values on the pressure gauge-regulator;

--
para cada presión de entrada seleccionada, realizar con el caudalímetro al menos una medida del caudal que atraviesa la probeta, expresado en cm3/s; for each selected inlet pressure, perform with the flowmeter at least one measurement of the flow through the specimen, expressed in cm3 / s;

--
en el caso de que en el paso anterior el número de medidas del caudal sea mayor que ~5 dos, obtener para cada presión de entrada seleccionada un valor promedio de caudal. in the case that in the previous step the number of flow measurements is greater than ~ 5 two, obtain for each selected inlet pressure an average flow value.

--
para cada presión de entrada seleccionada, obtener el coeficiente de permeabilidad K, sustituyendo el valor de caudal o el valor promedio de caudal que atraviesa la probeta en la ecuación de Darcy; for each selected inlet pressure, obtain the permeability coefficient K, substituting the flow value or the average flow value that passes through the specimen in the Darcy equation;

--
obtener el coeficiente de permeabilidad de la probeta a partir del valor promedio de los coeficientes de permeabilidad obtenidos con la ecuación de Darcy, correspondientes a cada valor de presión de entrada seleccionado. obtain the permeability coefficient of the specimen from the average value of the permeability coefficients obtained with the Darcy equation, corresponding to each selected input pressure value.

5 En una posible realización, el parámetro obtenido con el detector de flujo másico es una tensión eléctrica continua. Alternativamente, dicho parámetro es una corriente eléctrica. 5 In a possible embodiment, the parameter obtained with the mass flow detector is a continuous electrical voltage. Alternatively, said parameter is an electric current.

En una posible realización, el número de valores de presión de entrada seleccionados en el manómetro-regulador es cinco. In a possible embodiment, the number of inlet pressure values selected in the pressure gauge-regulator is five.

10 En una posible realización, el número de medidas de caudal realizadas con el cuadalímetro para cada presión de entrada seleccionada es tres. 10 In a possible embodiment, the number of flow measurements performed with the quadalmeter for each selected inlet pressure is three.

En una posible realización, el manómetro-regulador se implementa mediante dos dispositivos diferenciados: un manómetro y un regulador, estando el manómetro configurado para medir la presión de gas que circula desde el al menos un medio de almacenamiento de gas hasta uno de los extremos de la probeta, y estando el regulador configurado para regular dicha presión de gas. In a possible embodiment, the manometer-regulator is implemented by two differentiated devices: a manometer and a regulator, the manometer being configured to measure the pressure of gas flowing from the at least one gas storage means to one of the ends of the test tube, and the regulator being configured to regulate said gas pressure.

En una posible realización, el material del que se va a medir su permeabilidad es hormigón. In a possible embodiment, the material from which its permeability is to be measured is concrete.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, y para complementar esta descripción, se acompaña corno parte integrante de la misma, un juego de dibujos, cuyo carácter es ilustrativo y no limitativo. En estos dibujos: In order to help a better understanding of the features of the invention, in accordance with a preferred example of practical realization thereof, and to complement this description, a set of drawings is attached as an integral part thereof, whose character is Illustrative and not limiting. In these drawings:

30 La figura 1 muestra un esquema de un sistema sobre el que se implementa el método de 30 Figure 1 shows a scheme of a system on which the method of implementation is implemented

la invención. the invention.

5 5
La figura 2 muestra un esquema del interior de un caudalímetro comprendido en el sistema sobre el que se implementa el método de la invención. La Figura 3 muestra un esquema de la vista frontal del caudalímetro comprendido en el sistema sobre el que se implementa el método de la invención. Figure 2 shows a diagram of the inside of a flowmeter comprised in the system on which the method of the invention is implemented. Figure 3 shows a diagram of the front view of the flowmeter comprised in the system on which the method of the invention is implemented.

10 10
La figura 4 muestra una gráfica de la evolución del caudal que sale de la probeta en función del tiempo, y que es medido por el caudalímetro, para cinco presiones de entrada diferentes. Figure 4 shows a graph of the evolution of the flow that leaves the specimen as a function of time, and that is measured by the flow meter, for five different inlet pressures.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

En este texto, el término "comprende" y sus variantes no deben entenderse en un sentido excluyente, es decir, estos términos no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. In this text, the term "comprises" and its variants should not be understood in an exclusive sense, that is, these terms are not intended to exclude other technical characteristics, additives, components or steps.

,20 ,twenty
Además, los términos "aproximadamente", "sustancialmente", "alrededor de", "unos", etc. deben entenderse como indicando valores próximos a los que dichos términos acompañen, ya que por errores de cálculo o de medida, resulte imposible conseguir esos valores con total exactitud. In addition, the terms "approximately", "substantially", "around", "ones", etc. they should be understood as indicating values close to which these terms accompany, since due to calculation or measurement errors, it is impossible to achieve those values with total accuracy.

25 25
Además se entiende por probeta una muestra de un material sobre el que medir su permeabilidad. In addition, a sample is understood as a sample of a material on which to measure its permeability.

30 30
Las características del método de la invención, así como las ventajas derivadas de las mismas, podrán comprenderse mejor con la siguiente descripción, hecha con referencia a los dibujos antes enumerados. The characteristics of the method of the invention, as well as the advantages derived therefrom, may be better understood with the following description, made with reference to the drawings listed above.

Las siguientes realizaciones preferidas se proporcionan a modo de ilustración, y no se The following preferred embodiments are provided by way of illustration, and are not

5 5
pretende que sean limitativos de la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. It is intended to be limiting of the present invention. In addition, the present invention covers all possible combinations of particular and preferred embodiments indicated herein. For those skilled in the art, other objects, advantages and features of the invention will be derived partly from the description and partly from the practice of the invention.

10 10
A continuación se describe una configuración mínima de un sistema sobre el que se implementa el método de la invención para la medición de la permeabilidad a un gas de un material, de acuerdo con el esquema del mismo de la Figura 1. El material bajo medición debe ser permeable. Ejemplos no limitativos de materiales cuya permeabilidad se puede medir mediante el sistema que se describe son: hormigones, cerámicos o pétreos naturales. The following describes a minimum configuration of a system on which the method of the invention for measuring the permeability to a gas of a material is implemented, in accordance with the scheme thereof of Figure 1. The material under measurement must be permeable Non-limiting examples of materials whose permeability can be measured by the system described are: concrete, ceramic or natural stone.

1'5 1.5
El sistema de la figura 1 comprende al menos un medio de almacenamiento de gas 11, encargado de almacenar el gas en su interior. Dicho al menos un medio de almacenamiento de gas 11 debe contener el gas a una presión mayor que la presión necesaria para realizar la medida. En una realización particular, este medio de almacenamiento 11 es una botella de gas. The system of Figure 1 comprises at least one gas storage means 11, responsible for storing the gas inside. Said at least one gas storage means 11 must contain the gas at a pressure greater than the pressure necessary to perform the measurement. In a particular embodiment, this storage means 11 is a gas bottle.

2:5 2: 5
El medio de almacenamiento de gas 11 se encuentra unido a uno de los extremos de una probeta 12 cuya permeabilidad a un gas se va a medir, mediante un medio de transporte 13 configurado para que el gas circule por su interior desde el medio de almacenamiento 11 hasta el extremo correspondiente de la probeta 12. Preferentemente, la presión a la que circula el gas por el interior del medio de transporte 13, se regula y se controla gracias a un manómetro-regulador 14. Alternativamente, el dispositivo manómetro-regulador 14 se implementa mediante dos dispositivos diferenciados: un manómetro y un regulador. The gas storage means 11 is attached to one of the ends of a test tube 12 whose permeability to a gas is to be measured, by means of a transport means 13 configured so that the gas circulates inside it from the storage means 11 to the corresponding end of the specimen 12. Preferably, the pressure at which the gas circulates inside the transport means 13 is regulated and controlled by a pressure gauge-regulator 14. Alternatively, the pressure gauge-regulator device 14 is It implements by means of two differentiated devices: a manometer and a regulator.

30 30
El medio de transporte 13 puede ser de cualquier material capaz de soportar presiones de aproximadamente 10 bares, y con un diámetro no mayor de aproximadamente 20 mm. Ejemplos no limitativos de materiales son tubos de acero, de goma o de látex, The transport means 13 can be of any material capable of withstanding pressures of approximately 10 bars, and with a diameter not greater than approximately 20 mm. Non-limiting examples of materials are steel, rubber or latex tubes,

rígidos o flexibles. Preferentemente, y por motivos de seguridad, el medio de rigid or flexible Preferably, and for security reasons, the means of

transporte 13 conectado al medio de almacenamiento 11 es un tubo de acero rígido. Transport 13 connected to the storage medium 11 is a rigid steel tube.

5 5
En una posible realización, en el caso de que el manómetro-regulador 14 sea un único dispositivo, éste se sitúa entre el medio de almacenamiento 11 y la probeta 12. En este caso, el medio de transporte 13 puede estar formado por dos elementos diferentes, consecutivos, unidos por el manómetro-regulador 14. Alternativamente, el manómetroregulador 14 se sitúa en el propio medio de almacenamiento 11. In a possible embodiment, in the case that the pressure gauge-regulator 14 is a single device, it is located between the storage means 11 and the test tube 12. In this case, the transport means 13 can be formed by two different elements , consecutively, joined by the pressure gauge-regulator 14. Alternatively, the pressure gauge 14 is placed in the storage medium 11 itself.

10 tS 10 tS
En otra posible realización, en el caso de que manómetro y regulador sean dos dispositivos diferenciados, ambos se sitúan entre el medio de almacenamiento 11 y la probeta 12. En este caso, el medio de transporte 13 puede estar formado por tres elementos diferentes, consecutivos. Alternativamente, el manómetro y el regulador se sitúan en el propio medio de almacenamiento 11. Alternativamente, uno de los dispositivos (manómetro o regulador) se sitúa en el medio de almacenamiento 11, yel otro dispositivo (regulador o manómetro, respectivamente) se sitúa entre el medio de almacenamiento 11 y la probeta 12. En este caso, el medio de transporte 13 puede estar formado por dos elementos diferentes, consecutivos. In another possible embodiment, in the case that the pressure gauge and regulator are two differentiated devices, both are located between the storage means 11 and the test tube 12. In this case, the transport means 13 can be formed by three different, consecutive elements . Alternatively, the manometer and the regulator are located in the storage medium 11. Alternatively, one of the devices (manometer or regulator) is located in the storage medium 11, and the other device (regulator or manometer, respectively) is located between the storage means 11 and the test tube 12. In this case, the transport means 13 can be formed by two different, consecutive elements.

De forma previa a realizar el ensayo, la probeta 12 se acondiciona, de tal forma que tenga un contenido de humedad constante tal que permita hacer comparables los resultados. Prior to carrying out the test, the test tube 12 is conditioned, so that it has a constant moisture content such that it makes the results comparable.

A continuación, la probeta 12 se ubica en el interior de un dispositivo 17 configurado para mantener selladas las caras laterales de la probeta 12, asegurando su estanqueidad y permitiendo la entrada de gas por uno de los extremos de la probeta 12 y la salida por el extremo opuesto. Los materiales de los que está formado el dispositivo 17 son materiales sellantes, como por ejemplo caucho o látex. Next, the specimen 12 is located inside a device 17 configured to keep the side faces of the specimen 12 sealed, ensuring its tightness and allowing the entry of gas through one of the ends of the specimen 12 and the exit through the opposite end. The materials from which the device 17 is formed are sealing materials, such as rubber or latex.

30 30
Por tanto, durante el uso del sistema, el gas procedente del medio de almacenamiento 11 circula por el interior del medio de transporte 13 con una determinada presión, Therefore, during the use of the system, the gas from the storage medium 11 circulates inside the transport means 13 with a certain pressure,

seleccionada en el manómetro-regulador 14 (o en el regulador en el caso de que se utilicen dos dispositivos independientes). El gas entra por uno de los extremos de la probeta 12 y atraviesa la misma hasta alcanzar su extremo opuesto. selected in pressure gauge-regulator 14 (or in the regulator in the case where two independent devices are used). The gas enters one end of the test tube 12 and passes through it until it reaches its opposite end.

5 10 5 10
La salida del gas por el extremo opuesto de la probeta 12 se mide gracias a un caudalímetro 15 que se conecta a ese extremo de la probeta 12 mediante un medio de transporte 16. El medio de transporte 16 puede ser de cualquier material tal que garantice la presión interna y la seguridad. Ejemplos no limitativos de materiales son tubos de acero, de goma o de látex, rígidos o flexibles. El caudalímetro 25 comprende un detector de flujo másico 22 encargado de convertir la cantidad de flujo de gas que atraviesa la probeta, en tensión eléctrica continua (o corriente indistintamente). The gas outlet from the opposite end of the specimen 12 is measured by means of a flow meter 15 which is connected to that end of the specimen 12 by means of a transport means 16. The transport means 16 can be of any material such as to guarantee the internal pressure and security. Non-limiting examples of materials are steel, rubber or latex tubes, rigid or flexible. The flow meter 25 comprises a mass flow detector 22 responsible for converting the amount of gas flow through the specimen into continuous electrical voltage (or current interchangeably).

1"5 1 "5
El mecanismo por el cual el flujo másico se convierte en una tensión o corriente eléctrica depende del tipo de detector. Un detector de membrana cuantifica el flujo en base a la deformación de la misma. Un detector de láser es capaz de detectar un flujo másico a partir de la cantidad de partículas que se interponen entre un emisor láser y un detector. Un detector de temperatura posee una resistencia eléctrica que es refrigerada por el flujo. Preferentemente el detector de flujo másico 22 es un detector de flujo másico de membrana o de láser. The mechanism by which the mass flow is converted into an electrical voltage or current depends on the type of detector. A membrane detector quantifies the flow based on its deformation. A laser detector is capable of detecting a mass flow from the amount of particles that stand between a laser emitter and a detector. A temperature detector has an electrical resistance that is cooled by the flow. Preferably the mass flow detector 22 is a membrane or laser mass flow detector.

2:5 2: 5
El detector de flujo másico 22 debe ser lo suficientemente preciso como para detectar y convertir cantidades de flujo de gas comprendidas en el rango de aproximadamente 0.02 cm3/s y 5 cm3/s, en un voltaje de ±5 V. Ejemplos de detectores de flujo másico con estas características son: Honeywell AWM3000 Series, Ornron's manifold o Mass flow de SENSORTECHNICS. The mass flow detector 22 must be precise enough to detect and convert quantities of gas flow in the range of approximately 0.02 cm3 / s and 5 cm3 / s, at a voltage of ± 5 V. Examples of mass flow detectors with these characteristics are: Honeywell AWM3000 Series, Ornron's manifold or Mass flow of SENSORTECHNICS.

30 30
Unos medios de conversión de datos 23 miden la tensión eléctrica continua (o corriente indistintamente) que sale del detector de flujo másico 22 y la convierten en un valor de caudal expresado en cm3/s. Para ello, es necesario realizar una calibración previa de los Data conversion means 23 measure the continuous electrical voltage (or current interchangeably) that exits the mass flow detector 22 and converts it into a flow value expressed in cm3 / s. For this, it is necessary to perform a previous calibration of the

medios de conversión de datos 23, comparando al menos cinco valores de caudal data conversion means 23, comparing at least five flow rates

medidos mediante el método de la pompa de jabón con el voltaje medido por los measured by the soap bubble method with the voltage measured by the

medios de conversión de datos 23, obteniendo así una ecuación de calibración. Dicha data conversion means 23, thus obtaining a calibration equation. Bliss

ecuación es válida para la medida de la permeabilidad de cualquier material que equation is valid for measuring the permeability of any material that

5 5
requiera rangos de presión de entrada situados entre los valores mínimo y máximo de require inlet pressure ranges between the minimum and maximum values of

calibración. calibration.

Los medios de conversión de datos 23 se conectan a través de un interfaz de salida The data conversion means 23 is connected through an output interface

digital, a un ordenador. Gracias a esta conexión es posible obtener en tiempo real Digital to a computer. Thanks to this connection it is possible to obtain in real time

10 10
gráficas de evolución del caudal con el tiempo y observar cuando el sistema se graphs of evolution of the flow over time and observe when the system

estabiliza sin necesidad de ir realizando medidas para comprobarlo. Además, los it stabilizes without the need to take measurements to check it. In addition, the

medios de conversión de datos 23 pueden comprender una pantalla 21 que muestra el data conversion means 23 may comprise a screen 21 showing the

caudal de gas en cm3/s que atraviesa la probeta. gas flow in cm3 / s that passes through the specimen.

'1"5 '1 "5
En una posible realización, los medios de conversión de datos 23 son externos y no se In a possible embodiment, the data conversion means 23 is external and is not

encuentran comprendidos en el caudalímetro 25. Preferentemente, el caudalímetro 25 are included in the flow meter 25. Preferably, the flow meter 25

posee una interfaz de salida 24, preferentemente una salida analógica tipo BNC, que it has an output interface 24, preferably an analog BNC type output, which

permite conectar la salida del detector de flujo másico 22 del caudalímetro 25 a los allows the output of the mass flow detector 22 of the flowmeter 25 to be connected to the

medios de conversión de datos 23 externos. En otra posible realización, los medios de external data conversion means 23. In another possible embodiment, the means of

conversión de datos 23 están comprendidos en el caudalímetro 25. En otra posible data conversion 23 are included in the flow meter 25. In another possible

realización, los medios de conversión de datos 23 se implementan tanto en el interior embodiment, the data conversion means 23 are implemented both inside

del caudalímetro 25 como en el exterior del mismo. of the flowmeter 25 as outside it.

Un ejemplo del frontal del caudalímetro 35 se muestra en la figura 3, en la cual puede An example of the flowmeter front 35 is shown in Figure 3, in which you can

observarse el interruptor de encendido-apagado 31 conectado a la entrada principal de observe the on-off switch 31 connected to the main input of

tensión, la pantalla de los medios de conversión de datos 32 comprendidos en el voltage, the display of the data conversion means 32 included in the

caudalímetro 35, la entrada del caudalímetro 33 y el interfaz de salida 34 que flowmeter 35, flowmeter input 33 and output interface 34 which

proporciona una salida eléctrica analógica de ±5V correspondiente al caudal medido provides an analog electrical output of ± 5V corresponding to the measured flow

por el caudalímetro 35. by the flowmeter 35.

30 30

Para llevar a cabo la medida de la permeabilidad de una probeta 12 a un gas, se To carry out the measurement of the permeability of a test tube 12 to a gas,

seleccionan al menos tres valores de presión de entrada en el manómetro-regulador 14 (o en el regulador en el caso de que se utilicen dos dispositivos independientes). Preferentemente el número de valores de presión de entrada seleccionados es cinco. select at least three values of inlet pressure in pressure gauge-regulator 14 (or in the regulator in the case where two independent devices are used). Preferably the number of selected inlet pressure values is five.

5 10 5 10
Por cada uno de los valores de presión de entrada seleccionados, se realiza con el caudalímetro 15, 25, 35 al menos una medida del caudal que atraviesa la probeta 12, expresado en cm 3/s. Preferentemente el número de medidas de caudal que se realizan para cada presión de entrada seleccionada es tres. A continuación, y en el caso de que este número de medidas de caudal sea distinto de uno, se obtiene, para cada presión, un valor promedio de caudal. For each of the selected inlet pressure values, at least one measure of the flow through the specimen 12, expressed in cm 3 / s, is carried out with the flowmeter 15, 25, 35. Preferably the number of flow measurements that are made for each selected inlet pressure is three. Then, in the event that this number of flow measurements is different from one, an average flow value is obtained for each pressure.

~5 ~ 5
El valor de caudal medido para cada valor de entrada seleccionado (o el valor promedio en el caso de que el número de medidas de caudal sea distinto de uno) se sustituye en la ecuación de Darcy, obteniendo así el coeficiente de permeabilidad K: The measured flow value for each selected input value (or the average value in case the number of flow measurements is different from one) is replaced in the Darcy equation, thus obtaining the permeability coefficient K:

K = 2P¡ RLll A(P/ _p¡2) K = 2P¡RLll A (P / _p¡2)

Donde Where

20 twenty
K = Coeficiente de permeabilidad [m2 ] 1) = Viscosidad del gas utilizado [N*S/m2 ] L = Longitud de la probeta [m] R = Caudal de gas a la salida de la probeta [m3/s] A = Área de la sección transversal de la probeta [m2 ] PI = Presión absoluta a la salida de la probeta [N/m2 ] P2 = Presión absoluta a la entrada de la probeta [N/m2] K = Permeability coefficient [m2] 1) = Viscosity of the gas used [N * S / m2] L = Length of the test tube [m] R = Gas flow at the outlet of the test tube [m3 / s] A = Area of the cross section of the specimen [m2] PI = Absolute pressure at the outlet of the specimen [N / m2] P2 = Absolute pressure at the inlet of the specimen [N / m2]

30 30
Finalmente se obtiene el coeficiente de permeabilidad de la probeta 12 a partir del valor promedio de los coeficientes de permeabilidad obtenidos con la ecuación de Darcy, correspondientes a cada valor de presión de entrada seleccionado. Finally, the permeability coefficient of the specimen 12 is obtained from the average value of the permeability coefficients obtained with the Darcy equation, corresponding to each selected inlet pressure value.

El método de la invención soluciona los inconvenientes detectados en el estado actual de la técnica, ya que pennite la toma de medidas del caudal en tiempo real. De esta fonna, es posible obtener la curva de estabilización del sistema, precisando el momento en que puede realizarse el registro de datos sin necesidad de hacer mediciones The method of the invention solves the drawbacks detected in the current state of the art, since it takes the flow measurement in real time. In this way, it is possible to obtain the stabilization curve of the system, specifying the moment in which the data recording can be performed without the need to make measurements

5 espaciadas en el tiempo para confinnar la estabilización. Se reduce así el tiempo de ensayo y el número de mediciones necesarias para estabilizar el sistema, optimizando la duración del ensayo. Los valores de caudal se obtienen con mayor rapidez que con el método descrito en el estado de la técnica. 5 spaced in time to confine the stabilization. This reduces the test time and the number of measurements needed to stabilize the system, optimizing the duration of the test. Flow rates are obtained faster than with the method described in the prior art.

10 El método pennite medir la evolución de la penneabilidad de un material a un gas, a lo largo de intervalos amplios de tiempo, pennitiendo la toma continua de medidas de caudal en tiempo real. De esta fonna, es posible obtener la curva de estabilización del sistema, precisando el momento en que puede realizarse el registro de datos sin necesidad de hacer mediciones espaciadas en el tiempo para confinnar la estabilización. Se reduce así el tiempo de ensayo y el número de mediciones necesarias para estabilizar el sistema, optimizando la duración del ensayo. Los valores de caudal se obtienen con mayor rapidez que con los sistemas descritos en el estado de la técnica. 10 The pennite method measures the evolution of the penneability of a material to a gas, over wide intervals of time, allowing continuous flow measurement in real time. In this way, it is possible to obtain the stabilization curve of the system, specifying the time at which data can be recorded without the need to make measurements spaced in time to confine the stabilization. This reduces the test time and the number of measurements needed to stabilize the system, optimizing the duration of the test. Flow rates are obtained faster than with the systems described in the prior art.

Además, la mayor sensibilidad del caudalímetro 15,25,35 comprendido en el sistema sobre el que se implementa el método, pennite medir caudales del orden de las centésimas de cm3/s, preferentemente a partir de 0.02 cm3/s, evitando tener que utilizar presiones tan altas como las necesarias para obtener caudales medibles en el dispositivo que aplica el método de la pompa de jabón. In addition, the greater sensitivity of the 15.25.35 flowmeter included in the system on which the method is implemented, allows to measure flow rates of the order of hundredths of cm3 / s, preferably from 0.02 cm3 / s, avoiding having to use pressures as high as necessary to obtain measurable flow rates in the device that applies the soap bubble method.

Ejemplo Example

A continuación se muestra un ejemplo concreto de realización de la invención y los resultados obtenidos. A concrete example of embodiment of the invention and the results obtained are shown below.

30 El medio de almacenamiento de gas utilizado es una botella de gas, que contiene el gas a una presión mayor que la mínima necesaria en el transcurso de los ensayos, la cual se 30 The gas storage medium used is a gas bottle, which contains the gas at a pressure greater than the minimum necessary in the course of the tests, which is

5 5
regula y se controla gracias a un manómetro-regulador. Dicha botella de gas se encuentra conectada al extremo superior de una probeta cuya permeabilidad a un gas se va a medir, mediante un tubo rígido de acero que conecta la botella de gas con el manómetro-regulador y mediante un tubo flexible de goma de gas que conecta dicho manómetro-regulador con dicha parte superior de la probeta. regulates and controls thanks to a pressure gauge-regulator. Said gas bottle is connected to the upper end of a test tube whose permeability to a gas is to be measured, by means of a rigid steel tube that connects the gas bottle with the pressure gauge-regulator and by a flexible rubber gas tube that connects said manometer-regulator with said upper part of the test tube.

10 10
La probeta es cilíndrica de hormigón al 20% de reciclado, de dimensiones 96 mm de altura y 150 mm de diámetro, y se ubica en el interior de un dispositivo de recubrimiento lateral de caucho, configurado para mantener selladas las caras laterales de la probeta, de tal manera que la presión constante de gas que es aplicada en su extremo superior, atraviesa toda la probeta y alcanza su extremo opuesto. The specimen is cylindrical of 20% recycled concrete, dimensions 96 mm high and 150 mm in diameter, and is located inside a rubber side coating device, configured to keep the side faces of the specimen sealed, in such a way that the constant pressure of gas that is applied at its upper end, crosses the entire test tube and reaches its opposite end.

Por tanto, durante el uso del sistema, el gas procedente de la botella de gas circula por el interior del tubo rígido de acero a la presión de 5 bares. Una vez que dicho gas alcanza el manómetro-regulador, atraviesa el tubo flexible de goma de gas, a la presión seleccionada en el manómetro-regulador, hasta alcanzar el extremo superior de la probeta. El gas entra por dicho extremo superior y atraviesa toda la probeta hasta alcanzar su extremo inferior. Therefore, during the use of the system, the gas coming from the gas bottle circulates inside the rigid steel tube at the pressure of 5 bar. Once said gas reaches the pressure gauge-regulator, it passes through the rubber gas hose, at the pressure selected in the pressure gauge-regulator, until it reaches the upper end of the test tube. The gas enters through said upper end and crosses the entire test tube until it reaches its lower end.

eO eO
La salida del gas por el extremo opuesto de la probeta se mide graCiaS a caudalímetro conectado al extremo inferior de la probeta mediante un tubo de látex. un The gas outlet at the opposite end of the specimen is measured by a flowmeter connected to the lower end of the specimen by a latex tube. a

~5 30 ~ 5 30
El caudalímetro comprende un interruptor de encendido-apagado, el cual debe ir conectado a la entrada principal de tensión, un detector de flujo másico de membrana encargado de convertir la cantidad de flujo de gas que atraviesa la probeta, en tensión eléctrica continua (o corriente indistintamente) y una salida BNC que permite conectar la salida del detector de flujo másico del caudalímetro a unos medios de conversión de datos externos que miden la tensión o corriente eléctrica que sale del detector de flujo másico y la convierten en un valor de caudal expresado en cm3/s. Los medios de conversión se encuentran conectados a su vez a un ordenador, y gracias a esta conexión es posible obtener en tiempo real gráficas de evolución del caudal con el tiempo. The flow meter comprises an on-off switch, which must be connected to the main voltage input, a mass membrane flow detector responsible for converting the amount of gas flow through the test tube into continuous electrical voltage (or current interchangeably) and a BNC output that allows the output of the mass flow detector of the flowmeter to be connected to external data conversion means that measure the voltage or electric current that comes out of the mass flow detector and convert it into a flow value expressed in cm3 / s The conversion means are in turn connected to a computer, and thanks to this connection it is possible to obtain real-time graphs of flow evolution over time.

La figura 4 muestra una gráfica obtenida con el caudalímetro comprendido en el sistema sobre el que se implementa el método de la invención, en la que se representa la curva de estabilización de la probeta de hormigón descrita anteriormente para cinco valores de presión diferentes. El eje de ordenadas representa el caudal en cm3/s yel eje Figure 4 shows a graph obtained with the flowmeter comprised in the system on which the method of the invention is implemented, in which the stabilization curve of the concrete specimen described above for five different pressure values is represented. The ordinate axis represents the flow in cm3 / s and the axis

5 de abscisas representa el tiempo en segundos. 5 of abscissa represents the time in seconds.

Cada uno de los cinco picos que se observan en la figura, corresponden a los cinco valores de presión seleccionados en el manómetro-regulador, siendo estas presiones de entrada de 1 bar, 1.1 bares, 1.2 bares, 1.3 bares y 1.4 bares respectivamente. Each of the five peaks seen in the figure, correspond to the five pressure values selected in the pressure gauge-regulator, these pressures being 1 bar, 1.1 bar, 1.2 bar, 1.3 bar and 1.4 bar respectively.

10 El primer ascenso corresponde a la conexión del sistema (inicio del ensayo) con una presión de entrada de 1 bar. A continuación, la gráfica desciende suavemente hasta alcanzar la zona de estabilización. Como puede observarse, este proceso de estabilización dura aproximadamente 300 segundos (5 minutos). 10 The first ascent corresponds to the system connection (start of the test) with an inlet pressure of 1 bar. Then the graph descends smoothly until it reaches the stabilization zone. As can be seen, this stabilization process takes approximately 300 seconds (5 minutes).

A continuación, se puede observar un nuevo ascenso del caudal correspondiente a la desconexión y conexión del manómetro-reductor, con el objetivo de modificar la presión de entrada en el sistema. En este caso, la presión de entrada se aumenta al,1 bares, motivo por el cual este segundo pico es de mayor altura que el primero. La curva de estabilización es muy similar al del primer pico y su duración es, también, aproximadamente de 300 segundos. Como es de esperar, la asíntota de estabilización y, por tanto, el caudal a la salida, es mayor en el segundo de los casos. Next, a new ascent of the flow corresponding to the disconnection and connection of the pressure gauge-reducer can be observed, in order to modify the inlet pressure in the system. In this case, the inlet pressure is increased to 1 bar, which is why this second peak is higher than the first. The stabilization curve is very similar to that of the first peak and its duration is also approximately 300 seconds. As expected, the asymptote of stabilization and, therefore, the flow at the exit, is greater in the second case.

El tercer, cuarto y quinto ascenso corresponden a la desconexión y conexión del The third, fourth and fifth rise correspond to the disconnection and connection of the

2:5 manómetro-reductor, con el objetivo de aumentar la presión de entrada del sistema a 2: 5 pressure gauge-reducer, with the aim of increasing the system inlet pressure to

1.2 bares, 1.3 bares y 1.4 bares respectivamente, motivo por el cual cada pico es mayor que el anterior. La curva de estabilización es muy similar en todos los casos, siendo su duración de aproximadamente 300 segundos. Cada asíntota de estabilización, y por tanto el caudal a la salida, es mayor cuanto mayor es la potencia a la entrada. 1.2 bars, 1.3 bars and 1.4 bars respectively, which is why each peak is higher than the previous one. The stabilization curve is very similar in all cases, its duration being approximately 300 seconds. Each stabilization asymptote, and therefore the flow at the exit, is greater the greater the power at the input.

Para cada presión de entrada, se realizan tres mediciones del caudal una vez ha estabilizado y se realiza su media. Este valor medio de caudal en función de la presión se muestra en la Tabla 1. For each inlet pressure, three flow measurements are made once it has stabilized and its average is performed. This average flow value as a function of pressure is shown in Table 1.

Presión 02 Pressure 02
Caudal Flow

[kgjcm 2 ] [kgjcm 2]
[m3js] [m3js]

1.00 1.00
1.25E-06 1.25E-06

1.10 1.10
1.43E-06 1.43E-06

1.20 1.20
1.61E-06 1.61E-06

1.30 1.30
1.79E-06 1.79E-06

1.40 1.40
1.98E-06 1.98E-06

Tabla 1. Valor medio del caudal que atraviesa la probeta enfunción de la presión de entrada. Table 1. Average value of the flow through the specimen based on the inlet pressure.

El valor medio de caudal se sustituye en la ecuación de Darcy, obteniendo así el coeficiente de permeabilidad K mostrado en la Tabla 2: The average flow value is substituted in the Darcy equation, thus obtaining the permeability coefficient K shown in Table 2:

Presión 02 [kgfcm2 ] Pressure 02 [kgfcm2]
Caudal [m3js] Coef. Permeabildad [m2 ] Flow rate [m3js] Coef Permeability [m2]

1.00 1.00
1.25E-06 9.14E-16 1.25E-06 9.14E-16

1.10 1.10
1.43E-06 9.20E-16 1.43E-06 9.20E-16

1.20 1.20
1.61E-06 9.20E-16 1.61E-06 9.20E-16

1.30 1.30
1.79E-06 9.16E-16 1.79E-06 9.16E-16

1.40 1.40
1.98E-06 9.13E-16 1.98E-06 9.13E-16

Tabla 2. Valor medio del caudal que atraviesa la probeta y coeficiente de permeabilidad en función de la presión de entrada. Table 2. Average value of the flow through the specimen and coefficient of permeability depending on the inlet pressure.

Finalmente, el coeficiente de permeabilidad de la probeta, es el valor medio de los coeficientes de permeabilidad obtenidos con cada presión, siendo en este caso 9.l7E-16 Finally, the permeability coefficient of the specimen is the average value of the permeability coefficients obtained with each pressure, being in this case 9.l7E-16

m. m.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
5 5
1. Método de medición de la permeabilidad de un material a un gas, caracterizado por que comprende las etapas de: -preparación de una probeta (12) de un material cuya permeabilidad a un gas se va a medir; 1. Method of measuring the permeability of a material to a gas, characterized in that it comprises the steps of: -preparation of a specimen (12) of a material whose permeability to a gas is to be measured;
10 10
-situar dicha probeta (12) en un dispositivo (17) configurado para mantener selladas las caras laterales de la probeta (12) asegurando su estanqueidad y permitiendo la entrada de gas por uno de los extremos de dicha probeta (12) y la salida por el extremo opuesto; - placing said test tube (12) in a device (17) configured to keep the side faces of the test tube (12) sealed, ensuring its tightness and allowing gas to enter through one of the ends of said test tube (12) and exit through the opposite end;
:1=5 : 1 = 5
-conectar al menos un medio de almacenamiento de gas (11) encargado de almacenar el gas en su interior, al extremo de la probeta (12) por el cual entra el gas, donde entre dicho al menos un medio de almacenamiento (11) Y la probeta (12) se sitúa un manómetro-regulador (14) configurado para medir y regular la presión del gas que circula desde el al menos un medio de almacenamiento de gas (11) hasta el extremo de la probeta (12) por el cual entra el gas; - connect at least one gas storage medium (11) responsible for storing the gas inside it, to the end of the test tube (12) through which the gas enters, where said at least one storage medium (11) enters Y The test tube (12) is located a pressure gauge-regulator (14) configured to measure and regulate the pressure of the gas flowing from the at least one gas storage medium (11) to the end of the test tube (12) by which the gas enters;
:lo :the
-conectar un caudalímetro (15, 25, 35) al extremo de la probeta (12) por el cual sale el gas, donde dicho caudalímetro (15, 25, 35) comprende un detector de flujo másico (22) configurado para convertir la cantidad de flujo de gas que atraviesa la probeta (12) en un determinado parámetro; -connecting a flow meter (15, 25, 35) to the end of the test tube (12) through which the gas leaves, where said flow meter (15, 25, 35) comprises a mass flow detector (22) configured to convert the quantity of gas flow through the specimen (12) in a certain parameter;
-conectar la salida del detector de flujo másico (22) a unos medios de conversión de datos (23) configurados para medir el parámetro que sale de dicho detector de flujo másico (22) y convertirlo en un valor de caudal expresado en cm3/s; - connect the output of the mass flow detector (22) to data conversion means (23) configured to measure the parameter that comes out of said mass flow detector (22) and convert it into a flow value expressed in cm3 / s ;
30 30
-conectar los medios de conversión de datos (23) a un ordenador, donde dicho ordenador permite obtener en tiempo real gráficas de evolución del caudal con el tiempo; -connecting the data conversion means (23) to a computer, where said computer allows real-time graphs of flow evolution over time to be obtained;
--
seleccionar al menos tres valores de presión de entrada en el manómetro-regulador (14); select at least three values of inlet pressure in the pressure gauge-regulator (14);
--
para cada presión de entrada seleccionada, realizar con el caudalímetro (15, 25, 35) al 5 menos una medida del caudal que atraviesa la probeta (12), expresado en cm3/s; for each selected inlet pressure, perform with the flowmeter (15, 25, 35) at least 5 a measurement of the flow through the test tube (12), expressed in cm3 / s;
--
en el caso de que en el paso anterior el número de medidas del caudal sea mayor que dos, obtener para cada presión de entrada seleccionada un valor promedio de caudal. in the case that in the previous step the number of flow measurements is greater than two, obtain for each selected inlet pressure an average flow value.
10 -para cada presión de entrada seleccionada, obtener el coeficiente de permeabilidad K, sustituyendo el valor de caudal o el valor promedio de caudal que atraviesa la probeta 10 -for each selected inlet pressure, obtain the permeability coefficient K, substituting the flow value or the average flow value that passes through the specimen (12) en la ecuación de Darcy; (12) in the Darcy equation;
--
obtener el coeficiente de permeabilidad de la probeta (12) a partir del valor promedio de los coeficientes de permeabilidad obtenidos con la ecuación de Darcy, correspondientes a cada valor de presión de entrada seleccionado. obtain the permeability coefficient of the specimen (12) from the average value of the permeability coefficients obtained with the Darcy equation, corresponding to each selected inlet pressure value.
2. 2.
El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicho parámetro obtenido con el detector de flujo másico (22) es una tensión eléctrica continua. The method of any of the preceding claims, wherein said parameter obtained with the mass flow detector (22) is a continuous electrical voltage.
3. 3.
El método de la reivindicación 1, donde dicho parámetro obtenido con el detector de flujo másico (22) es una corriente eléctrica. The method of claim 1, wherein said parameter obtained with the mass flow detector (22) is an electric current.
4. Four.
El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el número de valores de presión de entrada seleccionados en el manómetro-regulador (14) es cinco. The method of any of the preceding claims, wherein the number of inlet pressure values selected in the pressure gauge-regulator (14) is five.
5. 5.
El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el número de medidas de caudal realizadas con el caudalímetro (15, 25, 35) para cada presión de entrada seleccionada es tres. The method of any of the preceding claims, wherein the number of flow measurements made with the flow meter (15, 25, 35) for each selected inlet pressure is three.
6. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el manómetro6. The method of any of the preceding claims, wherein the manometer regulador (14) se implementa mediante dos dispositivos diferenciados: un manómetro y un regulador, estando el manómetro configurado para medir la presión de gas que circula desde el al menos un medio de almacenamiento de gas (11) hasta uno de los extremos de la probeta (12), y estando el regulador configurado para regular dicha presión de gas. regulator (14) is implemented by two differentiated devices: a manometer and a regulator, the manometer being configured to measure the pressure of gas flowing from the at least one gas storage medium (11) to one end of the test tube (12), and the regulator being configured to regulate said gas pressure. 7. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el material del que se va a medir su permeabilidad es hormigón. 7. The method of any of the preceding claims, wherein the material of which its permeability is to be measured is concrete. 13 13 13 13 15 fifteen 11 16 11 16 Figura 1  Figure 1 Figura 2  Figure 2   3.5 3.5 ('1')('one') 2.52.5 E AND o 2 or 2 1.5 1.5 1 ! O one ! OR 3000 4000 5000 3000 4000 5000
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