Способ измерения объемной прочности жидкости и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к технике определения физических свойств материалов и используется для определения объемной прочности веществ, в вязкотекучем состоянии при растя- . жении. Цель изобретения - повышение точности измерения путем исключения искажающего влияния нерастворенного воздуха и неравномерности возрастания нагрузки. Способ заключает ,ся в том, что исследуемую жидкость растягивают путем увеличения объема, а об объемной пр.очности судят по измеренным значениям растягивающей силы в момент разрыва. Растяжение осуществляют через буферную жидкость, химически нейтральную по отношению к исследуемой, преимущественно через ртуть, путем приложения увеличив ающейся с постоянной скоростью силы. Дополнительно осуществляют растяжение газа в идентичных условиях, а растягивающую силу в момент разрыва жидкости определяют по точке пересечения измеренных зависимостей. Устройство дпя осуществления способа соi держит герметичную камеру переменного объема с запираюп им элементом, (Л нагружающее устройство, индикатор пеС ремещения исследуемой жидкости, сосуд , заполненньш буферной жидкостью. Последний соединен . одним концом с герметичной камерой переменного объема, а нагружающее устройство соединено с камерой через буферную жидкость . Устройство снабжено также узлом обеспечения увеличения силы с постоянной скоростью и узлом фиксации изменения объема исследуемой жидкости и растягивающей силы. 2 с.п. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

CCNO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 151) 4 G 0 1 N I 1 / 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3858932/31-25 (22) 13.02.85 (46) 23.11.86. Бюп. И - 43 (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации им. 60-летия

СССР (72) В.П.Белянский, В.В.Малышев, В.П.Логвинюк, А.М.Гречкин, А.Н.Береговой и Н.Г.Опанасенко (53) 532. 12 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 949413, кл. G 01 N ll/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

)Ф 299779, кл. G 01 N 11/00, 1967. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЬЕМНОЙ ПРОЧ

НОСТИ >КИДКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике определения физических свойств материалов и используется для определения объемной прочности веществ. в вязкотекучем состоянии при растяжении. Цель изобретения — повышение точности измерения путем исключения искажающего влияния нерастворенного воздуха и неравномерности возрастания нагрузки. Способ заключает,ся в том, что исследуемую жидкость растягивают путем увеличения объема, а об объемной прочности судят по измеренным значениям растягивающей силы в момент разрыва. Растяжение осуществляют через буферную жидкость, химически нейтральную по отношению к исследуемой, преимущественно через ртуть, путем приложения увеличивающейся с постоянной скоростью силы..

Дополнительно осуществляют растяжение газа в идентичных условиях, а растягивающую силу в момент разрыва жидкости определяют по точке пересечения измеренных зависимостей. Устройство для осуществления способа содержит герметичную камеру переменного объема с запирающим элементом, нагружающее устройство, индикатор перемещения исследуемой жидкости, сосуд, заполненный буферной жидкостью.

Последний соединен . одним концом с герметичной камерой переменного объема, а нагружающее устройство соединено с камерой через буферную жидкость. Устройство снабжено также узлом обеспечения увеличения силы с постоянной скоростью и узлом фиксации изменения объема исследуемой жидкости и растягивающей силы. 2 с.п. и

2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1272176

Изобретение относится к технике определения физических свойств мате иаков и может быть использовано, например, для определения объемной прочности веществ в вязкотекучем состоянии.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем исключения искажающего влияния воздуха, попадающего в камеру и неравномерности возрастания нагрузки.

Возможность обеспечения плавного, с постоянной скоростью, возрастания растягивающей силы, является весьма важным фактором при проведении испытаний жидкости на объемную прочность, а узел, фиксирующий изменение объема исследуемой жидкости и одновременно с ним увеличение растягивающей

L силы,.позволяет полу 1ать объективные результаты и функциональные зависимости между изменением объема исследуемой жидкости и изменением растя гивающей силы.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема установки для определения объемной прочности жидкости; на фиг.2 — диаграммы испытаний различных жидкостей на объемную прочность при одинаковой скорости нагружения; на фиг.3 — диаграммы расширения воздуха при различных предварительных разряжениях; на фиг ° 4 — принципиальная схема одного из возможных устройств для определения объемной проч ности жидкости.

Устройство для определения объемной прочности жидкости (фиг.l) содержит U îáðàçíóþ трубку 1 с краном

2, заполненную ртутью 3. Часть трубки 1 с краном 2 образуют совместно с поверхностью ртути 3 герметичную камеру 4 изменяемого объема, в которую помещают испытываемую жидкость.

Другой конец трубки 1 трубопроводом

5 через дроссельный кран 6 и через рессивер 7 соединен с вакуумным насосом 8. На этой же части трубки 1 размещены датчик 10 давления, датчик

9 перемещения, вариометр 11, мановакууметр 12. Выходы датчиков перемещения 9 и давления 10 подключены к двухкоординатному самопишущему прибору 13. Рессивер 7 соединен с другим мановакууметром 14. Между рессивером

7 и вакуумным насосом 8 установлен кран 15.

1О

Пример. Через кран 2 в камеру 4 заливают испытуемую жидкость так, что ее уровень находится выше запирающего элемента крана 2. Краны .

6 и 15 при этом открыты. Затем закрывают краны 2, 6 и 15 и вакуумным насосом 8 создают в рессивере 7 раэряжение контролируемое визуально маноУ вакууметром 14 после чего, открывая дроссельный кран 6, устанавливают заданную скорость увеличения растягивающей силы, контролируемую вариометром l 1, а саму растягивающую силу контролируют мановакууметром 10. При создании разряжения ртуть 3 в колене трубки 1 перемещается и растягивает испытуемую жидкость в камере

4 изменяемого объема. Электрические сигналы датчиков давления 12 и перемещения 9 поступают на вход двухкоординатного самопишущего прибора 13. Показания датчика 10 пропорциональны растягивающей силе, а линейное перемещение чувствительного элемента датчика 9 пропорционально. изменению объема исследуемой жидкости.

На фиг.2 представлены зависимости изменения объема жидкости от величины растягивающей силы. Растягивающую силу в момент разрыва жидкости определяют при наложении графиков (фиг.2 и 3) по точке пересечения.

Устройство для определения объемной прочности жидкости (фиг.4) представляет собой трубку 16 с запирающим элементов 17 в верхней части, помещенную в емкость 18 с краном 19 в нижней части. В трубку 16 и емкость 18 помещена ртуть. Незаполненная ртутью верхняя часть трубки 16 . и поверхность ртути образуют герметичную камеру 20 изменяемого объе— ма для помещения исследуемой жидкости. Емкость 18 помещена в сливной сосуд 21. В герметичную камеру изменяемого объема 20 через кран 17 заливают испытуемую жидкость так, что уровень жидкости выше запирающего элемента крана 17, кран 19 при этом закрыт. Затем закрывают кран 17 и открывают кран 19, регулируя скорость вытекания ртути из емкости 8 в сливной сосуд 21. При уменьшении уровня ртути в емкости 18 на жидкость в камере 20 действует растягивающая сила, о величине которой можно судить по уровню жидкости в емкости

1?72)76

18, а изменение уровня ртути в трубке 16 пропорционально увеличению объема испытуемой жидкости.

Использование предлагаемого способа измерения объемной прочности жид- 5 кости и устройства для его осуществления обеспечивают возможность измерения увеличения объема исследуемой жидкости в зависимости от величины предлагаемой нагрузки и скорости ее возрастания, возможность определения объемной прочности многокомпонентных жидкостей и влияния на объемную прочность различных факторов (температуры, загрязнений, концент- 5 рации растворенного воздуха и воды, объема образца жидкости и др.), проведение исследований не требует специальной подготовки образцов жидкости за исключением исследований, связанных с изучением влияния на объемную прочность различных факторов.

Полученные при применении предлагаемого способа измерения объемной прочности жидкости и устройства для 25

его осуществления результаты могут быть широко использованы при расчетах гидравлических систем, существенно повысить их точность, обеспечить более высокую надежность и ЗО безотказность работы агрегатов топливных, масляных и гидравлических систем и, в частности, различных гидравлических систем летательных аппаратов. 35

Формула изобретения

1. Способ измерения объемной прочности жидкости, заключающийся в том, что исследуемую жидкость растягивают путем увеличения объема, а об объемной прочности судят по измеренным значениям растягивающей силы в момент разрыва жидкости, о т л ич аю щи и с я тем,что,с целью повышения точностиизмерения,растяжение осуществляют через буферную жидкость, химически нейтральную по отношению к исследуемой жидкости, преимущественно через ртуть, путем приложения увеличивающейся с постоянной скоростью сипы, дополнительно осуществляют растяжение газа в идентичных условиях, а растягивающую силу в момент разрыва жидкости определяют по точке пересечения измеренных зависимостей.

2, Способ по п. l, о т л и ч а ю— шийся тем, что.буферную жидкость предварительно вакуумируют.

3. Устройство для измерения объемной прочности жидкости, содержащее герметичную камеру переменного объема с запирающим элементом для исследуемой жидкости, нагружающее устройство и индикатор перемещения исследуемой жидкости, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повы,шения точности измерений, оно содержит сосуд, заполненный буферной жидкостью, соединенный одним концом с герметичной камерой переменного объ" ема, а нагружающее устройство соедиt нено с камерой через буферную жид-. кость и снабжено узлом обеспечения увеличения силы с постоянной скот ростью и узлом фиксации изменения объема исследуемой жидкостй и растягивающей силы.

4. Устройство по п. 3, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что герметичная камера образована поверхностью ртути, залитой в U-образную трубку, и незаполненным объемом U-образной трубки с краном, нагружающее устройство выполнено в виде вакуумного насоса, узел обеспечения увеличения силы с постоянной скоростью выполнен в виде дроссельного крана с вариометром, а узел фиксации изменения объема исследуемой жидкости и растягивающей сипы — в виде электрических датчиков перемещения и давления, выходы которых соединены с двухкоординатным самопишущим прибором.. 3

Q -gg

1 ч

I, 45

%

<-ач а

Ъ»

3 (и

4 ав а,ч

0.2

0.2

00s Q7 0.1

Мелеме Имца, gv c > авиа й

D05 оу О. 15

Убеличение обьемд, d Y см

Фие 3! 272176

21

Составитель В.Агафонова

Редактор М.Бланар Техред В.Кадар Корректор А.Обручар

Заказ 6330/40 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I13035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4