Устройство для определения газопроницаемости материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к измерител ной технике, предназначено для определения газопроницаемости твердых материалов и может быть использовано при исследовании процессов диффузии газов в твердых телах. Известно устройство для исследования диффузии газа в твердых телах включающее герметичный корпус, в котором размещена газовая камера, сообщенная с источником газа высокого. давления, полый образец, установленный в газовой камере, при этом полость образца сообщена с системой измерения давления газа l . Недостатки устройства заключаются в том, что количество проДиффундйрующего через стенку образца газа зависит не только от величины напряжения в материале стенки образца, но и от величины давления в газовой по .лости, что не позволяет получить корректной завис Имости величины про диффундирующего через стенку образца газа от величины напряжений. Известно устройство для определе ния газопроницаемости полимеров, находящихся в состоянии всесторонне го сжатия; содержащее корпус с полостью, сообщающейся с системой подачи среды и системой измерения 2J К недостаткам указанного устройства относится отсутствие возможности создания в образце касательны деформирующих напряжений. Кроме того, применение устройства затруднено при исследовании твердых пористых материалов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ; устройство для исследования процес-т сов диффузии газов в твердых телах, содержащее герметичную камеру, в которой выполнены отверстия для ввода и вывода газа, снабженную крывжой и штоком. Шток жестко связан с исследуемым образцом для создания деформирующей нагрузки. Нагрузка передается на образец по вертикальной оси штока. С помощью штока на образец перед ется одноосное растяжение. При этом с помощью специальной системы измеря ется количество газа, продифундировавшего через стенки полого деформированного образца. Напряжение, возникающее в стенке образца в результате воздействия давления газа, существенно ниже по сравнению с нап ряжениями, вызванными механической деформацией образца. Таким образом, с помощью известного устройства воз можно определять газопроницаемость материалов в условиях одноосного напряженного состояния sQ . Однако в настоящее время для реш ния ряда технических задач требуетс знание характеристик газопроницаемости материалов в условиях сложного напряженного состояния. Указанное известное устройство не дает возможности решить поставленную задачу, так как материал образца испытывает только одноосное растяжение. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей известного устройства путем создания в материале образца сложного напряженного состояния. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения газопроницаемости материалов, содержащем герметичную камеру в которой выполнены отверстия для ввода и вывода газа, снабженную крышкой и штоком, в полости камеры коаксиально штоку установлен сильфон, одним концом соединенный с крышкой камеры, а другим, глухим концом, жестко связан со штоком, причем шток выполнен в виде ртакана, дно которого соединено с образцом, а верхняя внутренняя часть снабжена двумя профилированными вставками, нижние винтовые поверхности которых через подшипники, пальцы и тягу связаны с сильфоном. Направляющие поверхности крышки камеры и штока выполнены в виде плоскостей, установленных с зазором друг относительно друга. Кроме того, устройство снабжено наг- ревателем, позволяющим задавать необходимую температуру образца. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид на фиг. 2 вид А на фиг. 1J на фиг. 3 - разрез на фиг. 1} на фиг. 4 схема сил, действующих на образец. : Устройство содержит жестко укрепленный на основании 1 герметичной камеры образец 2, верхний торец которого жестко соединен с дном стакана 3, верхняя внутренняя часть которого снабжена профилированными вставками 4. Подшипники 5, соединенные через пальцы 6 б тягой 7, опираются на винтовую поверхность профилированных вставок 4. Тяга 7 является жестким связующим звеном между подшипниками 5 и днищем 8 сильфона 9. Днище 8 сильфона 9, жестко соединено со стержнем 10, который является продолжением тяги 7 и имеет в верхней своей части направляющие плоскости. Плоскости стержня 10 размещены относительно направляющих плоскостей крышки 11 герметичной камеры с зазором, в котором размещены тела 12 качения. Вторым своим торцом сильфон жестко соединен с крышкой. 11, которая герметично соединена с корпусом камеры 13. Герметичность корпуса обеспечивается прокладками 14. Нагрев образца 2 осуществляется с помощью нагревателя 15. Подача газа под давлением производится через вход

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИ ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ, соде жащее герметичную камеру., в которой выполнены отверстия для ввода и вывода газа, снабженную крышкой и штоком, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем создания сложной деформации образца, в полости камеры коаксиальнр штоку установлен сильфон, одним концом соединенный с крышкой камеры, а другим, глухим концом, жестко связан со штоком, причем шток выполнен в виде стакана, дно которо го соединено с образцом, а верхняя внутренняя часть снабжена двумя профилированными вставками, нижние винтовые поверхности которых через подшипники, пальцы и тягу связаны с сильфоном.