Способ контроля физико-механических параметров полимерных материалов

 

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано для слежения за процессом полимеризации при производстве полимерных материалов. Цель изобретения - повышение точности и производительности контроля степени отверждения полимерного материала. Образец помещают между обкладками конденсатора и определяют импеданс конденсатора и декремент затухания акустических колебаний, прошедших образец. Акустические колебания получают преобразованием непрерывной последовательности монохроматических колебаний, направленных перпендикулярно силовым линиям конденсатора. Степень отверждения находят по соотношению значений декремента затухания акустических колебаний и импеданса конденсатора на частоте акустических колебаний. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 N 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4380441/25-28 (22) 19 11.87 (46) 23.10.90. Бюл. М 39 (72) А,Ф.Костюков и А,Г.Мозговой (53) 620.179 16 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ь 1 128162, кл. G 01 N 29/04, 1984.

Потапов А.И., Пеккер Ф.П. Неразрушающий KQHTpollb конструкций N3 композиционных материалов. — Л.: Машиностроение, 1977, с. 103 — 104. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛИМЕРНЫХ

МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано. для слежения за процессом

Изобретение относится к неразрушаю. щим методам контроля и может быть использовано для слежения за процессами полимериэации при йроизводстве полимерHblx материалов.

Целью изобретения является повышение точности и производительности контроля степени отверждения полимерного материала.

На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля степени отверждения полимерного материала (каучука) в процессе его переработки.

Устройство, реализующее способ контроля физико-механических параметров полимерных материалов, содержит последовательно соединенные генератор 1 электрических колебаний, излучающий преобразователь 2 акустических колебаний, установленный на образце полимерного материала 3, приемный преобразователь 4

ЯЛ, 1601571 А1 полимеризации при производстве полимерных материалов. Цель изобретения — повышение точности и производительности контроля степени отверждения полимерного материала. Образец помещают между обкладками конденсатора и определяют импеданс конденсатора и декремент затухания акустических колебаний, прошедших образец. Акустические колебания получают преобразованием непрерывной последовательности монохроматических колебаний, направленных перпендикулярно силовым линиям конденсатора. Степень отверждения находят по соотношению значений декремента затухания акустических колебаний и импеданса конденсатора на частоте акустических колебаний. 1 ил. акустических колебаний, установленный на противоположной стороне образца полимерного материала 3, усилитель 5, схему 6 сравнения колебаний по амплитуде и вычислительный блок 7, конденсатор с обкладками 8 и измеритель 9 электрического импеданса конденсатора, входы которого подключены к обкладкам 8 конденсатора, а выход — к вычислительному блоку 7. Частотомер 10 подключен к усилителю 5.

Способ осуществляется следующим аб"азом.

Генератор 1 электрических колебаний вырабатывает непрерывную последовательность монохроматических электрических колебаний заданной частоты, которые поступают на излучающий преобразователь

2. где преобразуются в акустические колебания. Акустические колебания, пройдя 06b- ект контроля — полимерный материал 3, попадают на приемный преобразователь 4, 1601571

30

50 где трансформируются в электрические колебания, усиливаются усилителем 5 до амплитуды, сравнимой с амплитудой генератора

1, и подаются на дифференциальный каскад схемы 6 сравнения. Одновременно производится измерение электрического импеданса конденсатора, образованного обкладками 8 и полимерным материалом 3, с помощью измерителя 9 импеданса. Сигналы со схемы 6 и измерителя преобразуются с помощью входных интерфейсов (не показаны) вычислительного блока 7 в параллельный двоичный код и обрабатываются по заданной программе с последующей выдачей сигналов на устройство отображения (не показано).

В качестве генератора 1 используется ГЗ7А, имеющей частотный диапазон до 10 МГц и повышенную амплитуду выходного сигнала. Преобразователи 2 и 4 акустических колебаний изготавливаются на основе пьезокерамики ЦТС-19. Конденсатор с обкладками 8, усилитель 5 и схема 6 сравнения разработаны исходя иэ внешних параметров контролируемого объекта. В.качестве измерителя 9 импеданса можно использовать прибор Е7-9. Для обработки информации в качестве вычислительного блока 7 можно применять вычислительную машину типа МК-64. Контроль стабильности частоты колебаний производится частомером 10 типа ЧЗ-33.

Взаимно перпендикулярное расположение акустического и электростатического полей (распространение акустических колебаний по нормали к силовым линиям поля конденсатора) вызвано необходимостью снижения уровня помех на емкостном датчике конденсатора, т.е, является одним из приемов повышения точности контроля.

Сравнительные испытания показывают, что уровень помех при остроугольном или параллельном взаиморасположении полей на

20 — 30% выше, чем при взаимно перпендикулярном, Степень полимеризации отверждения полимеров находится по соотношению измеренных характеристик из эмпирических зависимостей, по оси абсцисс которых отложена соответствующая величина степени полимеризации, а по оси ординат — условная единица, представляющая собой произведение величин декремента затухания и импеданса конденсатора. В каждом конкретном случае, исходя иэ конкретных условий, выбирается своя условная единица, которая может быть не только результатом произведения величин декремента затухания и импеданса конденсатора, но и частным деления, суммой или разностью с соответствующими размерными коэффициентами. При особо критических режимах может быть степенная зависимость. Использование одновременно измеренных величин декремента затухания акустических колебаний и импеданса конденсатора позволяет повысить точность и производительность контроля степени отверждения полимера, так как в самой важной для технологии отверждения полимера части диапазона от 40 до 80 полимеризации характеристика акустического сигнала заходит в область насыщения, а характеристика емкостного сигнала получает неопределенность за счет экстремума. Только совместный одновременный контроль обеих характеристик позволяет устранить неоднозначность оценки степени отверждения.

Формула изобретения

Способ контроля физико-механических параметров полимерных материалов, основанный на комплексном измерении электрических характеристик конденсатора, между обкладками которого размещен образец полимерного материала, и характеристик акустических колебаний, прошедших образец полимерного материала, с учетом которых определяют его физико-механические параметры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности контроля степени отверждения полимерного материала, измерение характеристик акустических колебаний осуществляют одновременно с измерением электрических характеристик конденсатора в направлении, перпендикулярном силовым линиям электростатического поля конденсатора,, в качестве измеряемых характеристик используют декремент затухания акустических колебаний и электрический импеданс конденсатора, а степень отверждения определяют по соотношению величин декремента затухания и электрического импеданса кочденсатора.

1601571 в

Составитель С.Волков

Редактор О.Юрковецкая ". Техред М.Моргентал Корректор 3.Лончакова

Заказ 3269 Тираж 504 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР I 13035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101