Состав для индикаторного покрытия (его варианты)

 

09) (Н) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК .

И90 C 09 0 9/00 С "09 а З/20;

0 09 0 3/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 с9

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ) - -":,:

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Силикагель

Трипафлавин

Этиловый спирт

3,0-4,5

0,03-0,06

1„0-2,5

0,05-2,5

Силикагель, окрашенный

P -àìèíîà Hòðàхиноном

3,5-5,0

0,8-1,5

0 05 -2,5

Крахмал

Дистиллированная вода

Ост аль ное

Сахар

1 (21) 3345527/23-05 (22) 09.10.81 (46) 07;01.84. Бюл. )) 1 (72) Г.Е. Первушин,,Л.Б. Невский и И.М, Ардашева (53) 667.621.26(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 343173, кл, 6 01 М 9/00, 1970.

2. Абрамович Б.Г. Цветовые индикаторы температуры. И., "Энергия",.

1976, с. 37-.38 (прототип). (54) -СОСТАВ ДЛЯ ИНДИКАТОРНОГО rlOKPbl-, ТИЯ (ЕГО ВАРИАНТЫ ) ° (57) 1. Состав для. индикаторного покгытия, включаюций связующее, индикатор и этиловый спирт, о т л и.-, ч а ю шийся, тем, что, с целью обеспечения возможности измерения распределения давления по поверхнос ти при комнатной температуре, он содержит в качестве связуюцего крахмал и сахар,, в качестве индикаторатрйпафлавин и донолнительно — силикагель и дистиллированную воду при

I следующем соотношении компонентов, мас.%:

Дистиллированная вода Остальное

2. Состав для индикаторного йокрытия, включаюций связующее, индикатор и растворитель, о т л ич а ю ц и и с я тем, что, с целью обеспечения воэможности измерения распределения давления по поверхности при комнатной температуре, он содержит в качестве связующего крахмал и сахар, в качестве индикатора-силикагель, окрашенный ф-ами- Я ноантрахиноном, а в.качестве растворителя — дистиллированную воду при ф/ следуюцем соотношении компонентов, . мас.Ъ: С:

Крахмал 0,8-1, 5

Сахар

ИЗОбреТюии 1 ОтиООНТОя м и 3ме Силииаг рению раопределения давлеиий О по мацьв индикаторных покрытий.

При исоледовании распределения давления по поаерхнооти различных объектов (модели летательных аппаратов, винтов, лопаток турбин) не-, Ьбходимо измерять давление в сотнях точек или получать непрерывную картину распределения давления.

Известно измерение распределения давления при помощи двух термоиндикаторных покрытий .с разной зависимостью критической температуры от времени.

Покрытия наносят на поверхность исследуемого объекта, вводят его .высокоэнтальпийный поток газа (при этом поверхность, исследуемого объек-.:

Крахмал та нагревается) и измеряки времена достижения изменения цвета обоих индикаторных покрытий. Так-как отношение этих времен зависит от давления, 9IQ градуировочным зависимостям определяют распределение давления по исследуемой поверхности. С11.

Однако известное решение может быть применено только в высокоэнтальпийных потоках, в которых поверхность исследуемого объекта нагревается. Кроме того, измерение давления по двум временам достижения температур сложно и обладает низкой точностью (ошибка измерения до 203).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является состав для индикаторного покрытия, включающий полимерное связующее, растворитель (этиловый спирт) и индикатор, например хлордиуротропин кобальта С23.

Однако покрытие на основе известного состава является термоиндикаторным. Изменение температуры перехода от давления происходит только при нагревании до 45 С. Поэтому известным составом измерить давление при комнатной температуре невозможно.

3,04,5

0,03-0,06

1,0-2,5

0,8-1,5

0,05-2,5

20 Сахар

Силикагель, окрашенный

Р-аминоантрахиноном

3 5-5,0

Дистиллированная вода

Остальное

Крахмал

Сахар

0,8-1,5

0,05-2 5

Цель изобретения — обеспечение возможности измерения распределения давления по поверхности при комнатной температуре.

Поставленная цель достигается тем, что состав для индикаторного покрытия, включающий связующее, индикатор и этиловый спирт, содержит . в качестве связующего крахмал и сахар, в качестве индикатора — трийафлавин и дополнительно — силика.гель и дистиллированную воду при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Трипафлазии

ЭтилОВый спирт.

Дистиллированная вода Остальное

Кроме того, согласно второму варианту состав для индикаторного покрытия, включающий связующее, 10 индикатор и растворитель, содержит в качестве связующего крахмал и сахар, в качестве индикатора силикагель, окрашенный р -амино- . антрахиноном, а в качестве раство15 рителя - дистиллированную воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Состав по первому варианту пред.почтителен для измерения давлений

30 в диапазоне (40-1,5) 105 Па.

Состав готовят следующим образом.

Навеску индикаторного веществатрипафлавина растворяют в 50%-ном водноспиртовом растворе, и этим раствором окрашивают смешанные сухие порошки силикагеля, крахмала и сахара, затем приливают отмеренное заранее оставшееся количество кипящей воды при интенсивном перемеши4О

0 ванин. После этого полученную суспензию охлаждают до комнатной температурыуры.

Состав по второму варианту предпочтителен для измерения давлений в

45 диапазоне (10-5). 10" Па.

Для приготовления состава сначала получают окрашенный силикагель. Для этого готовят раствор -аминоантрахинона (0,03 r) в бутилацетате (остальное до 100 г) и этим раствором ,окрашивают силикагель (5 r) при комнатной температуре, затем его отфильтровывают и сушат при 60-100 С. а

Окрашенный и высушенный силикагель смешивают с,крахмалом и сахаром и при интенсивном помешивании соединяют с кипящей водой. Полученную суспензию охлаждают до комнатной температуры.

60 . Составы по обоим вариантам наносят на исследуемый объект пульверизатором, сушат при 20-100 С, освещают импульсом света и фиксируют яркость послесвечения, которая зависит от давления.

Первый ввривит предпочтитвлеи в Олучвэ иопольэоввния рвстворОв иидикаторовр хорошо совм®щанйяихоя с водой, второй - в случае использования растворов индикаторов, не совмащакщихся с водой. При меньших концентрациях индикатора происходит неполное окрашивание силн кагеля.

При больших концентрациях происходит образование димеров, что снижает яркость люминесценции. С увеличением концентрации сахара и крахмала улучшается адгезия, однако при этом уменьшается яркость свечения покрытия. Составы с малой кон- цеитрвцией авхвунщих иополъзуютах в и От ох Фх о мвльв4и удэль инми рвохо» дами савв (в которых действуют иебблъшие силы трения), Составы с большими коицеитрвциями связующих используются в потоках,с большими уцельными расходами газа.

В обоих составах используют сили.,кагель марки "силохром С-120" (Ty 6-09-17-146-78), крахмал маисо- вый, сахар по 10СТу 22-78. !

Примеры конкретного выполнения и свойства получаемых покрытий представлены в таблице.

Состав по варианту 1, мас.%

Состав по варианту 2, мас.Ъ

Свойства трипафлавин

0,06; силикагель 4,5; крахмал

1,5; сахар 2,5; спирт 2,5; вода остальное

0,72

0,75

0,9

0,7

17 10 22 10

17 .10 20 10

25 10

30 10

40-2 10

4 (10-.5)""10 (50-2) 10 (200-5 )- 10

10 -1,5-10 2 .10

-1,5 10

П р и.м е ч а н и е. При измерениях обычно принимают яркость свечения наиболее яркого покрытия из всех исследованных .за единицу, тогда яркость остальных выражается дробью, показывающей; во сколько раз яркость ° данного покрытия меньше выбранного, она являеТся безразмерной вели .иной.

Максимальное напряжение трения - это наибольшие напря><ения, при котбрых покрытие не сносится потоком с обдуваемой поверхности. Для определения этих напряжений покрытие наносят на пластину, устанавливают ее параллельно линиям тока и обдувают потоком с известными плотностью, скоростью и температурой. По.этим данным вычисляют распределение напряжений трения вдоль пластины.

После опыта определяют положение индикаторного покрытия, не снесенного потоком, и по этому положению и известному напряжению трения в этом месте определяют максимальное напряжение трения.

Относительная яркость "

Максимальное напряжение трения, Н/ь1""

Диапазон измеряе-мых давлений, Па трипафлавин

0,03; силикагель 3;. крахмал

0,8; сахар

0 05р спирт 1; вада —, остальное трипафлавин

0,045; силикагель

3,75; крахмал

1,15, сахар

1,25; спирт

1,75; вода— остальное силикагель,окрашенный

Р-аминоантрахиионом

3,5; крахмал 0,8 ° сахар

0,05; вода остальное силикагель, окрашенный Р -ами ноантрахиноном 4,2; крахмал

1,15; сахар 1,27; вода — остальное силикагель, окрашенный

-ами ноа нтрахи ноном 5; крахмал 1,5; сахар 2,5; вода — остальное 1065452

Составитель 0.0болонская

Редактор Г.Безвершенко Техред Л.Пилипенко Корректор С.Шекмар

Заказ 11004/29

Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений.и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская .наб.,,. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 точность измерения давления обус-. .ловлена ощибкой измерения яркости свечения по плотности почернения снимка и составляет 5-10%.

Испытания проводят в азродинами ческой трубе при скорости потока, соответствующей числу. М=З, и темпе,ратуре торможения 295 Й. Модели освещают иипульсным источником света. Яркость. послесвечения фиксируют Фотоаппаратом.

Предлагаемые составы позволяют получить йолную картину распределения давлений по всей поверхности модели при комнатной температуре с болыаой точностью. При этом снн» жается трудоемкость процесса по срав нению с измерением.с помощью датчиков