Прибор для определения размеров образца при температурном воздействии

 

1. ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ ОБРАЗЦА ПРИ ТЕМПЕРАТУРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ, включающий неподвижный стержень для установки образца, соосно ему р положенный датчик перемещений в виде подвижного подпружиненного стержня, преобразователь перемещений датчика со средством их регистрации , о т л и ч а Д щ .и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения размеров образца при определении кинетики вспенивания, нижняя контактирующая с образцом часть подвижного стержня выполнена из полимерного материала, а верхняя - из металла, причем последняя установлена в полости преобразователя перемещений датчика , выполненного в виде электромагнитной катушки. 2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что на торцах подвижяого и неподвижного стержней выполнены конические углубления для установсл ки образца.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Би„„ а „„с о1 ы 15/о2; с о1 N зз/44 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3525090/23-05 (22) 16. 12.82 (46) 30.03.85. Бюл. к- 12 (72) В.М.Иванов, И.Э.Шехтмейстер и И.А.Арбузов

<53) 620.172.225(088.8) (56) 1. Пластмассы. Полистирол вспенивающийся. Рекомендации по стацдар; тизации СЭВ, РС 5223-75, 1975, с.3-7.

2. Авторское свидетельство СССР

М- 229394, кл. G 01 N 25/16, 1967 (прототип). (54)(57) 1. ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

РАЗМЕРОВ ОБРАЗЦА ПРИ ТЕМПЕРАТУРНОМ

ВОЗДЕЙСТВИИ, включающий неподвижный стержень для установки образца, соосно ему расположенный датчик перемещений в виде подвижного подпружиненного стержня, преобразователь йеремещений датчика со средством их регистрации, о т л и ч а Ф щ,и и с я тем, что, с целью повышения точности изме; рения размеров образца при определении кинетики вспенивания, нижняя контактирующая с образцом часть подвижного стержня выполнена из полимерного материала, а верхняя — из металла, причем последняя установлена в полости преобразователя перемещений датчика, выполненного в виде электромагнитной катушки.

2. Прибор по п. 1, отличаюшийся тем, что на торцах подвижного и неподвижного стержней выполне — 3 ны конические углубления для установ— ки образца.

Наличие между датчиком перемещений и самописцем механического пре— образователя перемещений также существенно -ухудшает точность измерений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является прибор для определения размеров образца при температурном воздействии, включающий неподвижный стержень для установки образца, соосно ему расположенный датчик перемещений в виде подвижного подпружиненного стержня, и преобразователь перемещений датчика со средством их регистрации 32 3.

Однако известный прибор не позволяет. с достаточной точностью опре— делить кинетику вспенивания термопластов. Наличие направляющей обоймы препятствует Расширению при вспенивании частицы термопласта вследствие потерь на трение. Мягкая, легко деформируемая вспенивающаяся частица термопласта не способна создать усилие, необходимое для полного перемещения датчика с регистрацией его перемещения с помощью механического индикатора. Все это существенно снижает точность измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерения размеров образца при определении кинетики вспенивания.

Указанная цель достигается тем, что в приборе для определения р@змеров образца при температурном воздействии, включающем неподвижный стер:кень для установки образца, соосно ему расположенный датчик перемещений в виде подвижного подпружиненного стержня, преобразователь перемещений датчика со средством их регистрации, нижняя контактирующая с образцом часть подвижного стержня выполнена из полимерного материала, а верхняя— из металла, причем последняя установлена в полости преобразователя перемещений датчика, выполненного в виде электромагнитной катушки.

Кроме того, на торцах подвижного и неподвижного стержней выполнены конические углубления для установки образца.

На фиг. 1 изображен прибор, общий вид; на фиг ° 2 — узел I на фиг. 1.

Прибор содержит корпус 1, на дне которого укреплен неподвижный элемент, выполненный в виде стержня 2 с коническим углублением а на торцовой поверхности для размещения на

4 1147954 l

Изобретение относится к исследованиям физических свойств веществ, а именно к определению размеров образца при температурном воздействии, и может быть использовано при определеС нии способности к вспениванию, напри— мер, кинетики вспенивания твердых термопластов, в частности полистирола.

Известен прибор для определения кинетики вспенивания частиц твердых 1б термопластов, включающий неподвижный элемент для установки образца, соосно с ним установленный датчик перемещений, уравновешивающий механизм, соединенный с, датчиком перемещений, и преобразователь перемещений датчика.

Неподвижный элемент выполнен в виде ситовой рамки, установленной в неподвижной стеклянной трубке, и обра"ующий вместе с. ней емкость для уста- О новки испытуемого образца. Датчик перемещений выполнен в виде подвижной ситовой рамки, установленной в неподвижной стеклянной трубке с возl мощностью перемещения по ее оси. Уравновешивающий механизм, соединенный с датчиком перемещений, выполнен в виде уравновешивающей массы. Преобразователь перемещений датчика выполнен в виде механической тяги (1 J.

Однако этот прибор характеризуется недостаточной точностью измерения кинетики вспенивания вследствие использования навески испытуемого полимера, состоящей из множества частиц. При вспенивании в процесСе 35 температурной обраЪотки увеличение объема вспениваемого полимера затрудняется вследствие трения частиц друг о друга и о неподвижные стенки ограничивающей емкости и, кроме того, 40 вследствие слипания друг с другом полимерных частиц.

Из-за большого о ъема навески полимера и малой его теплопроводности, особенно во вспененном состоянии,45 невозможно быстрое создание достаточно равномерного температурного поля по всему сечению вспениваемой навески голимера, что также приводит к ис" кажению истинной картины кинетики вспенивания тем больше, чем большая степень вспенивания достигнута полимером.

Между вспениваемыми частицами полимера существует не контлолируемоЬ воздушное пространство, увеличение которого Йри вспенивании также искажает результаты.

11479 нем одн ой члст иць> т ве рдсто те рмовласта. Над стержнем размещен датчик перемещения в виде стержня, нижний конец 3 которого выполнен из полимерного материала, а верхний 4 — из металла. Нижний конец 3 стержня также выполнен с коническим углублением на торцовой поверхности, а в качестве полимерного материала может быть применен, например фторопласт, также, как и для стержня 2 для исключения прилипания к ним образца. Металлический конец 4 стержня размещен с зазором и возможностью перемещения внутри преобразователя перемещений, выполненного в виде электромагнитной катушки 5... .Стержень 3 и 4 соединен с уравновешивающим механизмом 6, который может быть выполнен, например, в виде пружины, которая отрегулирова- о на так,. что в отсутствие образца рабочие торцы стержней 2 и 3 отстоят друг от друга на расстоянии 0,2-0,3мм.

Прибор содержит также датчик 7 температуры, выполненный в виде термопа- g5 ры, размещенный в непосредственной близости от образца 8.

Прибор работает следующим образом.

В коническое углубление а торца стержня 2 устанавливают образец 8 — . частицу термопласта, например полистирола, содержащего вспенивающий агент. Частицы представляет собой сферу, диаметром 0,5-4 мм, которая при вспениванни увеличивается в диаметре и сохраняет сферическую форму.

Сверху на образец коническим углублением Ь устанавливают датчик леремещения концом 3. При этом происходит самоцентрирование образца относительно оси стержней 2 и 3. Прибор

40 ! устанавливают в устройство для тепловой обработки — автоклав (не по-. казан), куда подается нагревающий агент. При вспенивании образца датчик перемещений — стержень 3 и 4 сво- Р бодно перемещается внутри электромагнитной катушки 5. При этом линей54 4 нос перемещение датчика преобразует-. ся в электрический сигнал в катушКр. 5, откуда он подается через усилитель на записывающий потенциометр (не показан) . Температура нагрева среды в непосредственной близости от вспениваемой частицы измеряется датчиком 7, сигнал с которого подается на записывающее устройство.

Предлагаемый прибор позволяет определять размер образца при определении кинетики вспенивания с более высокой точностью за счет следующих факторов. В приборе отсутствуют элементы крепления образца к стержням и механическое воздействие этих элементов на образец, при этом удержание и центрирование образца производится с помощью конических выемок на стержнях. Отсутствует налипание и трение образца в процессе вспенивания о поверхности стержней, а также значительное искажение температурного поля вокруг образца, так как неподвижный стержень.и нижняя часть составного подвижного стержня выполнены из полимерного материала, обладающего низкими фрикционными свойствами и низким коэффициентом теплопроводности, например фторопласта.

Элементы системы измерения и регистрации размера образца характеризуются малой инерционностью и минимальным сопротивлением изменению размеров образца, поскольку преобразователь перемещения выполнен в виде электромагнитной катушки, а металлическая верхняя часть составного стержня, являющаяся элементом электромагнитного датчика перемещения, установлена в полости катушки с зазором.

С помощью предлагаемого прибора можно изучать кинетику вспенивания способных к вспениванию твердых термопластов, таких, как полистирол, сополимеры стирола, ударопрочиый полистирол, полиолефины и др.

1147954

Составитель И.Шехтмейстер

Техред Л,Коцюбняк Корректор Е.Сирохман.

Редактор Е.Копча

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 1567/35 Тираж 897

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5