Установка для определения термической стойкости веществ, например полимеров

 

Изобретение может быть использовано в области производства и применения веществ, например полимеров, в химической, радиоэлектронной и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения состоит в увеличении быстродействия установки при измерении глубоких вакуумметрических давлений и повышении ее надежности. 16 (Л Sii3 1Ч .1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) (59 4 G 01 N 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1273776 (21) 4154281)23-26 (22) 02.12.86 (46) 30.11.88. Бюл. № 44 (72) В.Н.Тимофеев, Г.А.Кривулец, И.А.Петров, M,Ñ.Äàäàøåâ и В.Б.Забродин (53) 543.271.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1)32198, кл. G 01 N 7/16, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹:1273776, кл. G 01 N 7/16 1978 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ТЕРМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ ВЕЩЕСТВ, НАПРИМЕР ПОЛИМЕРОВ (57) Изобретение может быть использовано в области производства и при-. менения веществ, например полимеров, в химической, радиоэлектронной и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения состоит в увеличении быстродействия установки при измерении глубоких вакуумметрических давлений и повышении ее надежности.

1441263

15

Установка для ойределения термической стойкости веществ дополнительно содержит вторую задающую манометрическую головку 17 компенсационного типа, логический элемент ИЛИ 9, пневмодроссель 19 и блок 13 запуска ре" гистратора 14. Первая манометрическая головка 16 настроена на избыточное давление, близкое к атмосферному, и сигнал, с ее контакта, поступающий на прерыватель Il ÿâëÿåòся разрешающим цля включения вакуумного насоса 12. Таким образом, вакуумный насос 12 работает лишь тогда, когда в компенсационной линии

18 давление не более заданного перj

Изобретение относится к производству и исследованиям веществ, например полимеров, является дополнительным к авт. св, Р 1273776 и может быть использовано в радиоэлектронной, химической и других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение надежности и увеличение быстродействия установки при измерении глубоких вакуумметрических давленйй.

На фиг. 1 представлена блок-схема установки для определения термической стойкости веществ; на фиг. 2 схемы реализации функциональных блоков установки, Установка содержит реакционные стаканы 1, которые крепятся к манометрическим головкам 2, каждая из которых содержит мембрану 3 и электрически изолированный от корпуса контакт 4, подключенный,линией S к коммутатору 6, связанному с электропневматическим клапаном 7 высокого давления, подключенным к линии 8 высокого давления сжатого воздуха.

Коммутатор 6 связан через логический элемент ИЛИ 9 с злектропневматическим клапаном 10 низкого давления с прерывателем ll, выход которого подключен к вакуумному насосу 12, и с электронным блоком 13 запуска регистратора 14, к которому подключен пневмопреобразователь lS, Первая задающая вой манометрнческой головкой 16, что приводит к уменьшению энергозатрат установки. Вторая манометрическая головка 17 настроена на вакуумметрическое давление и сигнал Q > с ее контакта, поступающий на логический элемент ИЛИ 9, служит управляющим сигналом для включения клапана 10 низкого давления. Таким образом, при глубоких вакуумметрических давлениях откачка воздуха из компенсационной линии 18 установки осуществляется через клапан 10 низкого давления, минуя пневмодроссель, что существенно увеличивает быстродействие установки. 2 ил.

I!

2 манометрическая головка 16 подключена к прерывателю ll, вторая задающая манометрическая головка 17 подключеt на к логическому элементу ИЛИ 9.

Пневматически манометрические головки 16 и 17 подключены к компенсационной линии 18, к которой подключаются пневматический вход пневмоэлектропреобразователя IS манометрические головки 2 датчиков давления и выход клапана 7 высокого давления. Второй вход клапана 7 высокого давления связан с первым входом клапана 10 низкого давлений и .через пневматический дроссель 19 — с его выходом и вторым входом. Выход и второй вход клапана .10 низкого давления, кроме того, подключены к вакуумному насосу 12.

Функциональные блоки установки для определения термической стойкости полимеров реализованы на серийно выпускаемых элементах автоматики (электронных реле, триггерах, транзисторах).

Для пояснения работы установки введены следующие обозначения: Рр давление в реакционных стаканах, Р— начальное давление в компенсаци" онной линии, Я вЂ” сигнал с опранинаемой манометрической головки (с контактной пары мембрана 3 — YoHTRKT 4), Q = 1, если контактная пара разом1441263 кнута, Q < = 0, если контактная пара замкнута, Q — сигнал, поступающий с коммутатора 6 на клапан 7 высокого давления, С1 = 1 соответствует включен5 ному состоянию клапана, а 0и выключенному,, О, — входные сигналы соц1 З ответственно блоков 9, 11 и 13, пос, тупающие от коммутатора 6, — сигнал, поступающий на клапан 10 с логического элемента 9 ИЛИ, Qio = 1 — клапа" включен, Я, = 0 - отключен, Q — сигнал, поступающий на вакуумный насос 12 с прерывателя 11, 1 — включить, Q>> = 0 — отключить, 0 — сигнал с блока t3 запуска на регистратор 14 (останов цифрового вольтметра), сигналы с задающих манометрических головок 16 и 17, (= 1 и Ц = 1 соответствует разомкнутому состоянию манометрических 25 головок, Установка работает следующим образом.

Исходным пунктом, определяющим порядок работы установки (включение клапанов, вакуумного насоса) до момента фиксации измеренного давления (подача 1 » = 1 на регистратор), является соотношение между давлением Р в компенсационной линии 18 и измеряемым давлением Рр в регистрационном стакане опрашиваемой манометрической головки в момент начала измерения (подача команды "Пуск" ), При этом, если P Рр, то однозначно, что в мо- 4п мент начала измерения контактная пара,мембрана 3 — контакт 4 опрашиваемой манометрической головки замкнута (0 = О, а при Р ) P — разомкнута (= 1), поскольку первоначально мембранные головки настраиваются так; что при равенстве давлений над мембраной и под мембраной (Р = Р ) .ее контактная пара меняет свое состояние (на этом основан компенсационный метод измерения давления).

В реакционные стаканы 1 помещаютис пытуемое вещество, герметиэируют их манометрическими головками 2 и помещают в термостат.

Под влиянием температуры происходит термический распад вещества в реакционном стакане 1 с выделением газообразных продуктов распада, В этом давление в реакционном стакане 1 повьппается и мембрана 3 отклоняется в сторону контакта 4. Процесс измерения давления в реакционном стакане 1 зависит от состояния контактной пары мембрана 3 - контакт 4. Если давление в реакционном стакане 1 избыточное и выше, чем в компенсационной линии 18 (т.е. контактная пара мембраны — стакан замкнута), то в момент поступления сигнала к коммутатору 6 замыкается цепь Q, выключающая клапан 7 высокого давления, который соединяе1 компексационкую линию 18 всех манометрических головок 2 с линией

8 высокого давления. Одновременно прижатая мембрана 3 к контакту 4 взводит электронную схему блока 13.

Сжатый воздух из линии 8 высокого давления с большой скоростью наполняет компенсационную линию 18 и в момент, когда давление с компенсационной стороны манометрической головки 2 опрашиваемого датчика давления сравнивается с давлением газообразных продуктов распада в стакане 1, мембрана 3 отойдет от контакта 4, в результате чего электрическая цепь в коммутаторе 6 разомкнется и клапан

7 высокого давления отключится, заперев линию 8 сжатого воздуха, Однако компенсационное давление от пневмозлектропреобразователя 15, превышающее давление в реакционном стакане 1 из-за того„ что клапан 7 не может сработать мгновенно, ке записывается регистратором 14, так как команда Q< от коммутатора 6 не проходит на регистратор 14 через электронную схему блока 13. Начинается медленное стравливание давления из компенсационной линии 18 через дроссель 19, и когда око сравняется с давлением в реакционном стакане 1 происходит вторичное замыкание мембраны 3 на контакт 4, срабатывание электронной схемы блока 13, который выдает сиг" нал Qg, и регистратор 14 фиксирует компенсационное давление с пневмоэлектропреобразователя 15, которое в этот момент с высокой точностью соответствует, давлению в реакционном ! стакане.

Рассмотрим теперь случай, когда давление в реакционном стакане 1 вакуумметрическое и ниже, чем в ком пенсационной линии 18 Рр (Р, т.е. контактная пара мембрана. — контакт

1441263 6

50 в исходном положении разомкнута (Qe= 1) °

В этом случае алгоритм работы установки зависит от величины давления в компенсационной линии 18.

Пусть давление в компенсационной линии 18 избыточное и больше давления, на которое настроена первая за" дающая манометрическая головка 16. В этом случае контакт манометрической головки 16 замкнут с ее мембраной и сигнал поступает на прерыватель 11.

Это является сигналом запрета на включение вакуумного насоса 12, Поэтому, хотя коммутатор б и выдает сигнал

О на включение вакуумного насоса 12, 1 k . он не включается. Таким образом, при разомкнутом положении контактной пары мембрана 3 — контакт 4 (1 = 1 и замкнутом положении контактной пары задающей манометрической головки

16 О, = О, включается лишь клапан низкого давления (по сигналу Q>), соединив компенсационную линию 18 через вакуумный насос 12 с атмосфе рой. Происходит быстрое уменьшение избыточного давления в компенсационной линии 18 до момента размыкания .контактной пары задающей манометрической. головки 16. Давление, при котором происходит размыкание этой контактной пары, подбирается путем настройки задающей манометрической головки 16 и имеет величину порядка

50-100 мм рт. ст, избыточного давления. При срабатывании контактной пары манометрической головки 16 (размыкании) снимается сигнал запрета на включение вакуумного насоса 12 с прерывателя .11 и дальнейшее уменьшение давления в компенсационной линии 18 происходит за счет работы вакуумного насоса 12 до момента срабатывания (замыкания) контактной пары опрашиваемого датчика давления, После этого коммутатор 6 отключает цепь включения О вакуумного насоса 12 и

Яз клапана 10 низкого давления, и включает (сигналом Ц ) клапан 7 высокого давления. Линия 8 высокого давления соединяется с компенсационной линией 18 и в последней происходит резкое скачкообразное увеличение давления до момента размыкания контактной пары опрашиваемого датчика давления. Однако компенсационное давление, превышающее давление-в реакционном стакане 1 из-за того, что кла10

45

Формула изобретения

Установка для определения термической. стойкости веществ, например полимеров, по авт. св. Ф 1273776, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения быстродействия установки при измерении глубоких вакуумметрических давлений, она дополнительно содержит логический элемент HJIH пневмопан 7 не может сработать мгновенно, не записывается регистратором 14 от пневмопреобразователя 15, так как команда g< от коммутатора 6 не проходит через электронную схему блока 13.

Начинается медленное стравливание давления из компенсационной линии 18 через дроссель 19, При этом состояние вакуумного насоса 12 и клапана 10 низкого давления (включен или выключен) определяются давлением в компенсационной линии 18, Так как вакуумный насос 12 включается по сигналу с манометрической головки 16 при избыточном давлении, то зто включение произойдет уже по сигналу с задающей манометрической головки 17, проходящему через логический элемент ИЛИ 9, если вакуумметрическое давление в компенсационной линии 18 превысило величину (-500)-(-600) мм рт. ст.

При вторичном замыкании контактной пары опрашиваемого датчика давления, происходит мгновенное срабатывание блока 13 и регистратор 14 фиксирует компенсационное давление с пневмопреобразователя 15, которое в этот момент с высокой точностью соответствует давлен по в реакционном стакане 1, Таким образом, наличие двух задающих манометрических головок 16 и 17, прерывателя 11 и логического элемента ИЛИ, блока 13 запуска позволит существенно снизить энергозатраты установки, поскольку вакуумный насос

12 работает лишь в области вакуумметрических и, близких к атмосферному, избыточных давлениях, а включение клапана 10 низкого давления от сигнала с манометрической головки 17 при достижении в компенсационной линии

18 глубоких вакуумметрических давлений позволяет существенно увеличить скорость измерения этих давлений.

7 1441263 8 дроссель, установленный в линии, сое- дом логического элемента ИЛИ, и блок диняющей второй вход клапана высоко- запуска регистратора, вход которого го давления с выходом и вторым вхо- соединен с третьим выходом коммутадом клапана низкого давления, вторую тора, связанного четвертым выходом с

5 задающую манометрическую головку ком- вторым входом логического элемента пенсационного типа, пневматически ИЛИ, выход которого подключен к упподключенную к компенсационной линии, равляющему входу клапана низкого электрически связанную с первым вхо- давления.

ВНИИПИ .Заказ 6280/46 ТиРаж 847 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4