Устройство для исследования проницаемости пленочных материалов

 

Союз Советских

Социапистических

Республик (11) 10 00856

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (5! )М. Кл.

G 01 М 15/08 (22) Заявлено 30. 10. 81 (21) 3352647/18-25 с присоединением заявки №

Гееударстеевкый кемлтет (23) Приоритет

Опубликовано28.02.83. Бюллетень № 8 во делам изобретений и втхрытий (53) УДК 539.217, .1(088.8) Дата опубликования описания

I с и f"

I

И.С. Ройтберг, А.M.Äàíèëoâ, Ю. П Рыбаттченко, )I(. П;-Стрельцов и В. В. Галкин

-чаа. ащи т е (72) Авторы изобретения

Все союзный нау чно-и сследо ват ел металлов от коррозии и Дзержинское опытноконструкторское бюро автоматики (7l ) Заявителй (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ

ПЛЕНОЧН61Х МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для испытания на старение и долговечность образцов пленок и листов из материалов на основе высокомолекулярных соединений при воздействии деформирующих средств и проникающих сред.

Известна ячейка для испытания на старение и долговечность образцов полимерных материалов в жидкой или газообразной рабочей среде, содержащая камеру, устройство для крепления образца в камере, устройство для ограничения деформации испытывае- мого образца, отверстие в камере для ввода рабочей среды t1 7.

Недостатком этой ячейки является невозможность создания равномерной деформации образца, го

Известна ячейка для испытания на старение образцов пленок и листов на основе высокомолекулярных соединений в жидкой или газообразной рабочей среде, содержащая разъемный корпус с двумя камерами, образованными стенками корпуса и и спыты ваемым образцом, закрепленным по месту разъема корпуса, устройство для крепления образца по месту разъема корпуса, отверстия в одной из камер для ввода рабочей среды, в другой - для вывода среды, прони кшей через образец, каждая камера выполнена в виде канала, имеющего форму спирали Архимеда, каналы расположены зеркально друг относительно друга в плоскости кремния образца (27, Недостаток этой ячейки - зеркальное расположение каналов камер друг относительно друга, что не позволяет производить деформирование образца в областях, контактирующих с рабочей средой. Это снижает достоверность получаемых результатов испытаний образцов, 10008

6 4 разъемный корпус 1 с двумя камерами

2 и 3, образованными стенками корпу- са 1 и испытываемым образцом 4, закрепленным по месту разъема корпуса

1, устройство 5 для крепления образца 4 по месту разъема корпуса 1, устройство 6 для деформации испытываемого образца 4, отверстие 7 в камере

2 для ввода рабочей среды, отверстие

8 в камере 3 для вывода среды, проникшей через образец 4, отверстие 9, соединяющее камеру 2 с устройством для перемещения рабочей среды, отверстие 10 в камере 3 для ввода носителя, перемещающе го среду, прони кшую через образец 4, к детектирующему устрой ст ву, Камеры 2 и 3 выполнены в виде каналов 11 и 12, имеющих форму спирали

Архимеда, каналы 11 и 12 смещены друг относительно друга в плоскости А-А крепления образца 4 на половину шага в спирали, величина которого одинакова для камер 2 и 3. Плоскость В-B камеры 3, соприкасающаюся с образцом

4, состоит из плоскости A-A крепления образца.

Устройство работает следующим образом.

Испытываемый образец 4 крепят по месту разъема корпуса 1 с помощью устройства 5 для крепления образца 4, например накидной гайки, одновременно деформируя образец 4 с помощью устройства 6, у которого стенки корпуса 1 камер 2 и 3 входят при креплении образца 4 устройством 5 в каналы 11 и 12 камер 2 и 3, В отверстие 7 вводят рабочую среду, перемещая ее к отверстию 9 с помощью у строй ст ва для перемещения р абочей среды, например насоса. В отверстие 10 вводят носитель, например инертный гаэ, который переносит среду, проникшую через образец 4, и может поступать к детектирующему устройству для качественного и количественного анализа, например к хроматографу.

Величину деформирования образца 4 задают расстоянием между плоскостью

В-В, проходящей через точки соприкосновения образца 4 со стенкой корпуса 1 камеры 3, и плоскостью крепления образца 4.

Устройство может иметь следующие размеры.

Шаг Ъ спирали Архимеда камер 2 и

3 составляет 1-20 мм. Радиус кривиэ3 5

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо" му результату является устройство для

Исследования проницаемости пленочных материалов, содержащее разъемный корпус, образованный двумя камерам, снабженными патрубками, и средство деформации образца t 3).

Укаэанная: камера позволяет производить испытания материалов на основе 16 вы со комоле куля рных соединен и и в условиях их деформации при одновременном воздействии с одной или обеих сторон образца рабочей среды.

Однако это устройство не позволяет создать равномерное деформирование образца. Это приводит к тому, что относитель о наиболее деформированные участки образца старятся быстрее по сравнению с другими участками, снижая о достоверност ь резул ьт атов испытаний.

Кроме того, форма обеих камер (цилиндI рическая ) приводит к образованию застойных зон с повышенной или пониженной концентрацией вещества в них, изменению состава среды, контактирующей с образом, нарушая процесс массообмена. Это снова приводит к снижению достоверности результатов испытаний, Цель изобретения — повышение достоверности результатов испытаний путем обеспечения возможности ее равномерного деформирования образца и устранения застойных зон в камерах.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для исследования проницаемости пленочных материалов, содержащем разъемный корпус, образованный двумя камерами, снабженными патрубками, и средство деформации об40 разца, полости камер выполнены в виде каналов, имеющих форму спирали

Архи меда, каналы смещены дру г относительно друга на половину шага спирали, образуют зазор для размещения образца и служат средством его деформации.

Кроме того, каждая из камер снабжена дополнительным патрубком

На фиг. 1 изображена ячейка, общий вид, на фиг, 2 - схема расположения спиралей обеих камер ячейки, Устройство для испытания на старение и долговечность образцов пленок и листов из материалов на основе высокомолекулярных соединений при деформации и проницаемости жидкой и газообразной рабочих сред содержит

5 10008 ны сводов каналов 11 и 12 камер 2 и

3, выполненных .в виде сферы или эллипга, составляет 0,5-10 мм. Радиус кривизны стенок корпуса 1 камер 2 и 3, соприкасающихся с образцом 4, соста вляет 0,25-3 мм, Плос кост ь В- В, проходящая через точки соприкосновения образца 4 со стенкой корпуса 1 камеры 3, отстоит от плоскости А-А крепления образца 4. на величину lj,01-1в

9 мм.

Отверстия 7 и 9 и отверстия 8 и

10 взаимозаменяемы, т,е. камеру 2 можно использовать для сбора среды, проникшей через образец 4, а камеру 3для рабочей среды., Кроме того, камеру 3 можно заполнять той же или иной рабочей средой, что и камеру 2. В этом случае ячейка служит для испытания образца на старение в деформироквнном состоянии при двухстороннем воздействии рабочей среды.

В предлагаемом устройстве образец старится в деформированном состоянии при одно- или двухстороннем воздейст- 2 вии рабочей среды.

Процесс старения и долговечность образца могут быть определены по изменению состава среды в камере 3, характеризующего параметры массопере- ЗО носа образца, а также по изменению физико-механических и физико-химических характеристик образца.

Предлагаемое устройство позволяет создавать равномерное деформирование испытываемого образца, поскольку отношение длины линии контакта образца

4 со стенками корпуса 1 камер 2 и 3 к площади образца 4, являющееся критерием равномерности деформируемости ео образца, существенно больше, чем у прототипа. Одинаковый шаг витка спирали Архимеда обеспечивает практически одинаковое деформирование на каждом вит ке спирали, Выполнение камер в виде канала, имеющего форму спирали Архимеда, со

56 4 сферическим или эллиптическим сводом позволяет устранить застойные зоны и тем самым повысить равномерность состава среды, контактирующей с образцом, Это способствует стабилизации процесса массопереноса.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность результатов испытаний путем более равномерного деформирования образца и устранения застойных зон в камерах. формула изобретения

Устройство для исследования проницаемости пленочных материалов, содержащее разъемный корпус, образованный двумя камерами, снабженными патрубками, и средство деформации образца, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов исследования, полости камер выполнены в виде .каналов, имеющих форму спирали Архимеда, каналы смещены друг относительно друга на половину шага спирали,1образуют зазор для размещения образца и служат средством его деформации.

Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждая из камер снабжена дополнительным патрубком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кретова Л.И. и др . Метод исследования проницаемости диффузии газов через напряженно-деформированные полимерные пленки. M., "Пластические массы", 1968, Н 1, с. 68.

2, Авторское свидетельство СССР

М 209825, кл. G 01 М 15/08, 1968.

3. Ианин В.Н. и Громов А.Н. Физико- хи ми че с кая стой ко ст ь поли мерных материалов в условиях эксплуатации.

"Химия", 1980, с, 209 (прототип), 1000856

4-4

/О фиг. Г

Составитель О.Алексеева

Редактор А.Мотыль Техред Ж.Кастелевич Корректор ", Коста

Заказ 1368/44 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва„ 3-35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул . Проектная, 4